一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法
阅读说明：本技术 一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法 (Natural ester insulating oil impregnated oilpaper capacitive bushing and detection method thereof ) 是由 殷守斌 鉴庆之 田克强 刘宏领 王维令 赵军磊 郭奇军 王智杰 张卫国 彭顺 时 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法,包括导电杆,所述导电杆的外侧包裹有绝缘层,所述绝缘层是由绝缘纸绕设而成,所述绝缘层内套设有若干层铝箔,所有的所述铝箔是直径不一的同心圆筒结构,所述铝箔配合绝缘层共同组成若干多层容,所述绝缘层内填充天然酯绝缘油,所述导电杆顶端固定连接接线端子,所述接线端子是选用铜材制制作而成,所述导电杆的底端固定连接有法兰,所述绝缘层的外侧套设有瓷屏；通过铝箔配合绝缘层构成多层电容,进而利用多层电容用以均匀分担整个装置内的电压,以降低电压对整个装置的负担,能大幅提升整个装置维护的便利性,能大幅提升整个装置应用的便利性。(The invention discloses a natural ester insulating oil impregnated paper condenser type sleeve and a detection method thereof, wherein the natural ester insulating oil impregnated paper condenser type sleeve comprises a conductive rod, the outer side of the conductive rod is wrapped with an insulating layer, the insulating layer is formed by winding insulating paper, a plurality of layers of aluminum foils are sleeved in the insulating layer, all the aluminum foils are concentric cylinder structures with different diameters, the aluminum foils and the insulating layer are matched to form a plurality of layers of containers, the insulating layer is filled with natural ester insulating oil, the top end of the conductive rod is fixedly connected with a connecting terminal, the connecting terminal is made of copper materials, the bottom end of the conductive rod is fixedly connected with a flange, and the outer side of the insulating layer is sleeved with a porcelain screen; form multilayer electric capacity through aluminium foil cooperation insulating layer, and then utilize multilayer electric capacity to be used for evenly sharing the voltage in the whole device to reduce the burden of voltage to whole device, can promote the convenience that whole device maintained by a wide margin, can promote the convenience that whole device used by a wide margin.)
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其是一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法。
背景技术
传统的变压器设备中，矿物绝缘油因其良好的绝缘冷却性能以及低廉的价格而被广泛使用。近年来，随着人们对生态环境问题的日益关注，天然酯绝缘油逐步替代矿物绝缘油作为变压器的绝缘冷却介质。天然酯绝缘油相对于传统的矿物绝缘油，其优势主要体现在绿色环保，生物降解率大于95％，可自行降解，不会对土地、水源等造成污染，适用于水源地、农田、景区、街道等环境敏感地区；并且天然酯绝缘油来源于各种植物，可有效降低对石油产品的依赖；防火安全性能高，天然酯绝缘油属于K级绝缘液体，具备优异的抗燃特性。
随着天然酯绝缘油变压器的应用范围越来越广泛，套管作为变压器中的重要组部件，一旦发生故障对变压器(油浸式电抗器)损坏较大，易造成大范围停电事故。套管又是场强非常集中的地方，日常运行维护困难，通常只在停电离线的情况下才对套管进行常规试验测试，检测周期较长，一旦运行期间出现绝缘缺陷，无法做到提前诊断及预防，直接造成较大事故。为了保证天然酯绝缘油在变压器油纸电容式套管上的安全可靠运行，本发明提供了一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法，可以很好的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管及其检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管，包括导电杆，所述导电杆的外侧包裹有绝缘层，所述绝缘层是由绝缘纸绕设而成，所述绝缘层内套设有若干层铝箔，所有的所述铝箔是直径不一的同心圆筒结构，所述铝箔配合绝缘层共同组成若干多层容，通过铝箔配合绝缘层构成多层电容，进而利用多层电容用以均匀分担整个装置内的电压，以降低电压对整个装置的负担，能大幅提升整个装置维护的便利性，能大幅提升整个装置应用的便利性；
所述绝缘层内填充天然酯绝缘油；
所述导电杆顶端固定连接接线端子，所述接线端子是选用铜材制制作而成，接线端子的表面镀有银层或锌层；
所述导电杆的底端固定连接有法兰，所述绝缘层的外侧套设有瓷屏，所述瓷屏是由大小不一的伞状结构交替构成，通过设置瓷屏，用于外部绝缘以及改善整个装置外电场分布，能进一步提高整个装置维护的便利性，能进一步提升整个装置应用的便利性。
一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的检测方法，包括以下步骤：
S1)采集套管绝缘油中氢气含量数据：直接检测天然酯绝缘油中氢气含量，并将氢气含量数据通过数据传输线传送给数据分析处理系统；
S2)数据处理系统分析数据：数据分析处理系统对采集到的数据根据算法进行分析，并判断氢气含量是否超过阈值，如果没有超过阈值则继续执行步骤S1，如果超过阈值，则由预警装置发出警报，然后执行步骤S3；其中阈值为80％；
S3)取油样并开展油色谱检测：采集套管中的天然酯绝缘油的油样，并进行气相色谱分析，得到油中溶解气体的特征值；
S4)根据油色谱判断故障类型：直接根据特征值判断故障类型；
S5)结合套管电压、电流及故障类型对套管状态进行综合判断：最后基于故障类型、套管的电压、电流综合判断套管的运行状态，准确判断天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的内部故障，能有效的弥补了天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管内部故障无法可靠诊断的问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过铝箔配合绝缘层构成多层电容，进而利用多层电容用以均匀分担整个装置内的电压，以降低电压对整个装置的负担，能大幅提升整个装置维护的便利性，能大幅提升整个装置应用的便利性；
2、本发明通过设置瓷屏，用于外部绝缘以及改善整个装置外电场分布，能进一步提高整个装置维护的便利性，能进一步提升整个装置应用的便利性；
3、本发明能在整个装置运行过程中直接检测氢气是否超过阈值，并根据超过阈值进行预警，然后采样天然酯绝缘油进行进一步气相色谱分析，得到油中溶解气体的特征值，并直接判断故障类型，最后基于故障类型、套管的电压、电流综合判断套管的运行状态，准确判断天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的内部故障，能有效的弥补了天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管内部故障无法可靠诊断的问题，能有效的重大安全事故的发生。
附图说明
图1为一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的结构示意图。
图2为一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的检测方法的流程图。
图中：1-导电杆，2-绝缘层，3-铝箔，4-天然酯绝缘油，5-接线端子，6-法兰，7-瓷屏。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管，包括导电杆1，所述导电杆1的外侧包裹有绝缘层2，所述绝缘层2是由绝缘纸绕设而成，所述绝缘层2内套设有若干层铝箔3，所有的所述铝箔3是直径不一的同心圆筒结构，所述铝箔3配合绝缘层2共同组成若干多层容，通过铝箔3配合绝缘层2构成多层电容，进而利用多层电容用以均匀分担整个装置内的电压，以降低电压对整个装置的负担，能大幅提升整个装置维护的便利性，能大幅提升整个装置应用的便利性；
所述绝缘层2内填充天然酯绝缘油4；
所述导电杆1顶端固定连接接线端子5，所述接线端子4是选用铜材制制作而成，接线端子4的表面镀有银层或锌层；
所述导电杆1的底端固定连接有法兰6，所述绝缘层2的外侧套设有瓷屏7，所述瓷屏7是由大小不一的伞状结构交替构成，通过设置瓷屏7，用于外部绝缘以及改善整个装置外电场分布，能进一步提高整个装置维护的便利性，能进一步提升整个装置应用的便利性。
请参见图2，一种天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的检测方法，包括以下步骤：
S1)采集套管绝缘油中氢气含量数据：直接检测天然酯绝缘油4中氢气含量，并将氢气含量数据通过数据传输线传送给数据分析处理系统；S2)数据处理系统分析数据：数据分析处理系统对采集到的数据根据算法进行分析，并判断氢气含量是否超过阈值，如果没有超过阈值则继续执行步骤S1，如果超过阈值，则由预警装置发出警报，然后执行步骤S3；其中阈值为80％；S3)取油样并开展油色谱检测：采集套管中的天然酯绝缘油4的油样，并进行气相色谱分析，得到油中溶解气体的特征值；S4)根据油色谱判断故障类型：直接根据特征值判断故障类型；S5)结合套管电压、电流及故障类型对套管状态进行综合判断：最后基于故障类型、套管的电压、电流综合判断套管的运行状态，准确判断天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管的内部故障，能有效的弥补了天然酯绝缘油浸渍油纸电容式套管内部故障无法可靠诊断的问题。
对于过热型故障，棕榈基的天然酯绝缘油其最主要的油中气体组分是H2，且随着温度的升高，C2H4在氢烃(氢气与总烃之和)中所占比例逐渐增加。为此，本发明以H2和C2H4作为棕榈基天然酯绝缘油过热型故障的主要特征气体。采用大豆基或菜籽基的天然酯绝缘油其最主要的气体组分是C2H6，且随着温度的升高，C2H4在氢烃(氢气与总烃之和)中所占比例逐渐增加。为此，本发明以C2H6和C2H4作为大豆基或菜籽基的天然酯绝缘油过热型故障的主要特征气体。统计得到的低温过热故障与高温过热故障的气体指标参数如表1所示：
表1低温过热故障与高温过热故障的气体指标参数
对于放电型故障中的高能放电故障，本发明以C2H2作为天然酯绝缘油高能放电故障的主要特征气体，统计得高能放电故障的气体指标参数如表2所示：
表2高能放电故障的气体指标参数
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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