一种变压器油道模拟装置及调控方法

1.本技术涉及变压器油绝缘性能失效及故障分析领域，特别是涉及一种变压器油道模拟装置及调控方法。


背景技术：

2.大型油浸式电力变压器作为输变电系统中的核心设备，承载着电能传输、电压变化的关键作用，其绝缘性能的优劣直接关乎电力系统的安全稳定运行。然而，其内部运行环境涉及电、磁、热、力、流体场等的综合作用，这使得染污变压器油绝缘体系的理化和电气性能在变压器的严重缺陷发展过程中具有多物理场耦合、多参量关联以及多时间尺度的特点，是造成大型油浸式电力变压器燃爆的重要原因之一。
3.针对变压器油绝缘老化及放电过程中的缺陷发展规律和故障暂态特征参量的时空分布规律，国内外众多学者主要开展多物理场仿真研究，缺少相应试验条件的平台。现有关于模拟变压器油道结构的专利文献主要有三项。中国专利文献cn112923977b提供了一种观测变压器油道内不同粒径杂质动力学行为的装置及方法，其依靠多组直流电源对绕组施加激励产生热源，该装置对电源的需求量较大，热源调控较为复杂，无法灵活地调节实现温度的梯度分层特性；中国专利文献cn109324275a提供了一种流动变压器油中悬移微粒局部放电试验方法，该方法只能粗泛地调节流经加热装置的油流温度，其他位置的温度均不可控；中国专利文献cn109596950a提供了一种流动变压器油中微气泡放电模拟实验装置，其油道温度恒定不可控。
4.因此，如何实现一种可模拟空间温度梯度动态分布特性的变压器油道结构，为变压器油绝缘理化和电气性能评估提供了技术支撑是本领域人员亟需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种变压器油道模拟装置及调控方法，用于实现一种可模拟空间温度梯度动态分布特性的变压器油道结构，为变压器油绝缘理化和电气性能评估提供了技术支撑。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种变压器油道模拟装置，包括：
7.试验箱体，用于模拟水平油道结构或竖直油道结构，所述试验箱体侧壁设有观察窗，所述试验箱体内设有平板电极、沿所述试验箱体轴向方向分布的多个加热管和沿所述试验箱体轴向方向分布的多个温度传感器，且位于所述试验箱体不同径向方向的所述加热管的热功率不同；
8.输油管，所述输油管的两端分别与所述试验箱体的出油口和进油口连接；
9.散热器，设于所述输油管上，且靠近所述出油口；
10.循环泵，设于所述输油管上，且靠近所述进油口；
11.联合控制模块，分别与所述加热管、所述温度传感器、所述散热器和所述循环泵连接。
12.可选的，所述输油管上还设有流量计，所述流量计位于所述进油口和所述循环泵之间，用于实时检测油流流量。
13.可选的，还包括用于模拟油枕功能的储油箱，所述储油箱通过球阀与所述循环泵连通，所述球阀位于所述循环泵和所述散热器之间。
14.可选的，其特征在于，所述加热管包括高功率u型加热管和低功率u型加热管，所述高功率u型加热管靠近所述试验箱体的所述出油口设置，两个所述高功率u型加热管相对设置，所述低功率u型加热管设于所述试验箱体的中部，两个所述低功率u型加热管相对设置。
15.可选的，所述联合控制模块包括pid调节仪、分别与所述pid调节仪和所述温度传感器连接的温控仪、分别与所述pid调节仪和所述流量计连接的脉冲转换模块，所述pid调节仪通过第一变频器与所述散热器连接，所述pid调节仪通过第二变频器与所述循环泵连接，所述pid调节仪通过固态继电器与所述加热管连接。
16.可选的，所述平板电极与所述试验箱体活动连接，使所述平板电极能够沿所述试验箱体的径向方向移动；所述平板电极包括高压电极板和低压电极板，所述高压电极板和所述低压电极板相对设置，所述高压电极板与高压接线端子的一端连接，所述高压接线端子的另一端密封贯穿所述试验箱体并延伸至所述试验箱体外，所述低压电极板与低压接线端子的一端连接，所述低压接线端子的另一端密封贯穿所述试验箱体并延伸至所述试验箱体外，且所述高压接线端子套设有绝缘套管。
17.可选的，所述试验箱体的所述进油口处设有导油板，所述导油板用于使油流向所述试验箱体的两侧扩散后流动。
18.可选的，所述平板电极与所述加热管之间保持绝缘距离。
19.可选的，还包括真空泵，所述真空泵通过球阀与所述试验箱体的所述出油口连通。
20.本技术还提供一种变压器油道模拟装置的调控方法，应用于所述的变压器油道模拟装置，包括：
21.设定目标温度梯度分布值和油流初始流速，并开启加热管和循环泵；
22.实时获取温度传感器检测的试验箱体内各位置的温度；
23.根据所述温度和所述油流初始流速调节循环泵和散热器的转速，直至所述试验箱体内各位置的温度达到所述目标温度梯度分布值；
24.对试验箱体内的平板电极加压，采集油中放电信息量，并通过观察窗观测试验现象。
25.本技术所提供的一种变压器油道模拟装置，包括：试验箱体，用于模拟水平油道结构或竖直油道结构，试验箱体侧壁设有观察窗，试验箱体内设有平板电极、沿所述试验箱体轴向方向分布的多个加热管和沿所述试验箱体轴向方向分布的多个温度传感器，且位于所述试验箱体不同径向方向的所述加热管的热功率不同；输油管，输油管的两端分别与试验箱体的出油口和进油口连接；散热器，设于输油管上，且靠近出油口；循环泵，设于输油管上，且靠近进油口；联合控制模块，分别与加热管、温度传感器、散热器和循环泵连接。通过在试验箱体内不同径向方向设置不同热功率的加热管，并通过联合控制模块控制循环泵和散热器以调控试验箱体的温度，可模拟空间温度梯度动态分布特性的变压器油道结构，为变压器油绝缘理化和电气性能评估提供了技术支撑。其次，具有灵活可控、连续可调、实时可视化的特点。
26.本技术所提供的一种变压器油道模拟装置的调控方法等有益效果与装置对应，效果如上。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本技术实施例提供的一种变压器油道模拟装置的结构图；
29.图2为本技术实施例提供的一种油流循环调节及储油模块结构图；
30.图3为本技术实施例提供的一种pid闭环控制电路原理结构图；
31.图4为本技术实施例提供的一种变压器油道模拟装置的调控方法的流程图；
32.图5为本技术实施例提供的另一种变压器油道模拟装置使用方法的流程图；
33.附图标记如下：1为试验箱体、2为平板电极、3为加热管、4为温度传感器、5为输油管、6为散热器、7为循环泵、8为流量计、9为pid调节仪、10为温控仪、11为球阀、12为储油箱、13为高压接线端子、14为低压接线端子、15为固定法兰及密封圈、16为固态继电器、17为电机冷却风扇、18为第二变频器、19为第一变频器、20为脉冲转换模块、21为按钮控制开关、22为继电控制开关、23为真空泵、24为快拆接头、25为卡盘接头、26为进油和排油口、201为高压电极板、202为低压电极板、301为高功率u型加热管、302为低功率u型加热管。
具体实施方式
34.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。
35.本技术的核心是提供一种变压器油道模拟装置及调控方法。
36.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
37.图1为本技术实施例提供的一种变压器油道模拟装置的结构图，如图1所示，变压器油道模拟装置包括：试验箱体1，用于模拟水平油道结构或竖直油道结构，试验箱体1侧壁设有观察窗，试验箱体1内设有平板电极2、沿试验箱体1轴向方向分布多个加热管3和沿试验箱体1轴向方向分布多个温度传感器4，且位于试验箱体1不同径向方向的加热管3的热功率不同；输油管5，输油管5的两端分别与试验箱体1的出油口和进油口连接；散热器6，设于输油管5上，且靠近出油口；循环泵7，设于输油管5上，且靠近进油口；联合控制模块，分别与加热管3、温度传感器4、散热器6和循环泵7连接。
38.本技术实施例对试验箱体1不作具体限定，试验箱体1主体形状为长方体，采用不锈钢材料和石英玻璃，使试验箱体1具有较强的硬度，较宽敞的试验空间，抗腐蚀性，密封性以及透光性能良好。可以在试验箱体1的前后侧壁装设观察窗，以达到清晰观测的试验目的。关于试验箱体1是模拟水平油道结构还是竖直油道结构，取决于试验箱体1的放置位置，放置后的试验箱体1其进油口与出油口的连线方向为垂直方向，即用于模拟竖直油道结构，
放置后的试验箱体1其进油口与出油口的连线方向为水平方向，即用于模拟水平油道结构。试验箱体1的内部设置平板电极2、多个加热管3和多个温度传感器4，关于加热管3和温度传感器4的个数不作具体限定，可以根据实际需要设置，多个加热管3沿试验箱体1的轴向方向分布，在同一径向方向，可以设置一个加热管3或多个加热管3；其中，在试验箱体1中，在设有加热管3对应的径向方向设置温度传感器4，温度传感器4用于实时获取试验箱体1各位置的温度。平板电极2与加热管3之间保持绝缘距离，以保证装置的安全性。本技术实施例中的出油口和进油口分别设置在试验箱体1的两端，试验箱体1中的油流方向为试验箱体1的轴向方向，输油管5的两端分别与出油口和进油口连接，对输油管5不作具体限定，可以采用波纹管，输油管5上设置有散热器6和循环泵7，通过联合控制模块控制加热管3对试验箱体1内部加热，不同热功率的加热管3实现了试验箱体1内的温度呈现梯度分布，同时获取温度传感器4的温度，根据温度控制散热器6的运行频率和循环泵7的油流流量，保持温度梯度分布的稳定性，具体的调控方法将在下文中作具体介绍。
39.本技术实施例所提供的一种变压器油道模拟装置，包括：试验箱体，用于模拟水平油道结构或竖直油道结构，试验箱体侧壁设有观察窗，试验箱体内设有平板电极、沿试验箱体轴向方向分布的多个加热管和沿试验箱体轴向方向分布的多个温度传感器，且位于试验箱体不同径向方向的加热管的热功率不同；输油管，输油管的两端分别与试验箱体的出油口和进油口连接；散热器，设于输油管上，且靠近出油口；循环泵，设于输油管上，且靠近进油口；联合控制模块，分别与加热管、温度传感器、散热器和循环泵连接。通过在试验箱体内不同径向方向设置不同热功率的加热管，并通过联合控制模块控制循环泵和散热器以调控试验箱体的温度，可模拟空间温度梯度动态分布特性的变压器油道结构，为变压器油绝缘理化和电气性能评估提供了技术支撑。其次，具有灵活可控、连续可调、实时可视化的特点。
40.基于上述实施例，本技术实施例的加热管3包括高功率u型加热管301和低功率u型加热管302，高功率u型加热管301靠近试验箱体1的出油口设置，两个高功率u型加热管301相对设置，低功率u型加热管302设于试验箱体1的中部，两个低功率u型加热管302相对设置。
41.本技术实施例中的高功率u型加热管301是相较低功率u型加热管302其功率较高，高功率u型加热管301用于模拟真实变压器内部顶层油温分布；低功率u型加热管302用于模拟用于调节沿油道温度分布的梯度特性。通过联合控制模块调控循环泵7以及散热器6可开展顶层60-85℃、中层40-65℃的温升特性模拟。
42.基于上述实施例，本技术实施例的输油管5上还设有流量计8，流量计8位于进油口和循环泵7之间，用于实时检测油流流量。还包括用于模拟油枕功能的储油箱12，储油箱12通过球阀11与循环泵7连通，球阀11位于循环泵7和散热器6之间。还包括真空泵23，真空泵23通过球阀与试验箱体1的出油口连通。
43.图2为本技术实施例提供的一种油流循环调节及储油模块结构图，如图2所示，输油管5通过快拆接头14与试验箱体1的出油口连通，其余各部件的连接处设有卡盘接头25，三通阀分别与循环泵7和球阀11连通，剩余的一路为进油和排油口26。利用循环泵7促使呈装在试验箱体1内的绝缘油从进油口流向出油口，使油流在试验箱体1内从进油口到出油口不断循环，模拟变压器内部的油流流向，通过加装第二变频器18可在0-1100ml/分钟内快速调节循环油道中的油流流量，可实现自然油循环和强迫油循环散热方式的模拟。同时，考虑
到变压器油存在热胀冷缩现象，模拟油枕功能设置储油箱12，形成闭环的变压器散热循环通道。通过在出油口处设置真空泵23，能够抽出绝缘油中的气体，降低试验箱体1的压力，提高试验箱体1的安全性。
44.基于上述实施例，本技术实施例平板电极2与试验箱体1活动连接，使平板电极2能够沿试验箱体1的径向方向移动；平板电极2包括高压电极板201和低压电极板202，高压电极板201和低压电极板202相对设置，高压电极板201与高压接线端子13的一端连接，高压接线端子13的另一端密封贯穿试验箱体1并延伸至试验箱体1外，低压电极板202与低压接线端子14的一端连接，低压接线端子14的另一端密封贯穿试验箱体1并延伸至试验箱体1外，且高压接线端子13套设有绝缘套管。
45.本技术实施例中的平板电极2可以由铜金属材料制成，平板电极2与试验箱体1活动连接的具体方式为，可沿试验箱体1径向伸缩的螺杆与平板电极2(高压电极板和低压电极板)连接，螺杆密封贯穿试验箱体1的侧壁延伸至试验箱体1外，通过旋转螺杆调节两极板间的间距，可调范围为1mm～10cm。试验箱体1的外侧壁设有固定法兰及密封圈15，密封圈套设于螺杆，且位于螺杆与试验箱体1的连接口处。
46.基于上述实施例，本技术实施例试验箱体1的进油口处设有导油板，导油板用于使油流向试验箱体1的两侧扩散后流动。
47.具体的，可以在进油口处倾斜设置两个导油板，从而使进油口的开口分别朝向试验箱体1的两侧，使油流向试验箱体1的两侧扩散后流动。通过设置导油板以避免油流从进油口进入后，直接向对面的出油口涌入，对前方温度场和流场造成冲击。
48.基于上述实施例，图3为本技术实施例提供的一种pid闭环控制电路原理结构图，如图3所示，本技术实施例的联合控制模块为比例积分微分(proportion integration differentiation—pid)联合控制模块，包括pid调节仪9、分别与pid调节仪9和温度传感器4连接的温控仪10、分别与pid调节仪9和流量计8连接的脉冲转换模块20，pid调节仪9通过第一变频器19与散热器6连接，pid调节仪通过第二变频器18与循环泵4连接，pid调节仪9通过固态继电器16与加热管3连接。pid调节仪9还可以包括显示模块，用于显示温度传感器4实时检测的试验箱体1内各位置的温度，以及流量计8检测的油流流量等。
49.为模拟变压器内部水平或竖直油道中温度沿轴向分层分区的梯度动态分布特性，温度与流量环节分别采用闭环控制方式进行调节，其中温度方面共使用两组闭环控制，分为顶层(靠近试验箱体1的出油口处)加热功率温度调节、中层(试验箱体1的中部)加热功率温度调节和底层(靠近试验箱体1的进油口处)散热功率温度调节，流量方面使用一组闭环控制，可实现油道内部顶层油温60-85℃、中层40-65℃、底层20-35℃的连续调节，温度梯度差可在10-20℃内动态调控。具体为顶层加热功率温度的控制是通过顶层温度传感器4采集温度实时信号传回温控仪10，温控仪10经过pid调节仪9的pid运算输出逻辑电平控制固态继电器16调节顶层与中层u型加热管加热量来稳定温度；底层散热功率温度的控制是通过底层温度传感器4采集温度实时信号传回温控仪10，温控仪10经过pid调节仪9的pid运算输出4-20ma的模拟量信号控制第一变频器19，第一变频器19再控制散热器6的转速来调节和稳定温度，散热器6可以为风冷散热器。流量的控制是通过流量计8将采集的流量信号通过脉冲的形式进入到脉冲转换模块20中，脉冲转换模块20将脉冲信号转为4-20ma模拟量传到pid调节仪9中，pid调节仪9通过pid运算输出4-20ma模拟量信号控制第二变频器18，第二变
频器18再调节循环泵7转速来调整和稳定流量，其电路控制原理图如图2所示。如图2所示，还设有电机冷却风扇17、按钮控制开关21和继电控制开关22，其中，电机冷却风扇17用于对电机进行散热。
50.pid调节仪9联合调控温控仪10、散热器6以及循环泵7形成的闭环控制系统，使得在平板电极2间沿水平或竖直油道稳定且长时间形成自上而下或自左而右的分层分区梯度配置的温度场，并可实时监测不同位置的瞬态温度，用于模拟变压器内部绕组不同区域间温度的分布特性，具有灵活可控、连续可调、实时可视化的特点，对染污变压器油绝缘体系的理化和电气性能试验研究提供了良好的平台。
51.基于上述实施例，图4为本技术实施例提供的一种变压器油道模拟装置的调控方法的流程图，应用于上述的变压器油道模拟装置，如图4所示，控方法，包括：
52.s10：设定目标温度梯度分布值和油流初始流速，并开启加热管和循环泵；
53.s11：实时获取温度传感器检测的试验箱体内各位置的温度；
54.s12：根据温度和油流初始流速调节循环泵和散热器的转速，直至试验箱体内各位置的温度达到目标温度梯度分布值；
55.s13：对试验箱体内的平板电极加压，采集油中放电信息量，并通过观察窗观测试验现象。
56.本技术提供了一种变压器油道模拟装置，可附加不同形式的电压源，如直流电压、交流电压、冲击电压、极性反转电压、交直流复合电压、直流叠加冲击电压、交流叠加冲击电压等，进而开展“电-热-流”多物理场耦合作用下变压器油绝缘性能失效机理的试验研究，图5为本技术实施例提供的另一种变压器油道模拟装置使用方法的流程图，其使用流程如图5所示，主要包括以下步骤：
57.(1)试验装置预处理过程：模拟装置清洗、干燥及真空处理过程。
58.(2)变压油预处理及注入过程：变压器油过滤、吸水、除气及真空注入过程。
59.(3)设定目标温度梯度分布值以及初始流速，目标温度梯度分布值具体可以为顶层(试验箱体内靠近出油口处的位置)60-85℃、中层(试验箱体中部)40-65℃、底层(试验箱体内靠近进油口处的位置)20-35℃、油流初始流速0-1100ml/分钟。
60.(4)变压器油循环流动温度沿轴向分层分区梯度分布调节过程：通过实时采集并显示油道不同位置的温度、油流流速以及散热器运行频率，产生电信号控制指令进而调控加热管3功率、散热器6散热功率以及循环泵7油流流量。例如，当顶层、中层和底层的温度高于各自对应的目标温度时，增大环泵7油流流量和提高散热器6散热功率，相反的当顶层、中层和底层的温度低于各自对应的目标温度时，减小循环泵7油流流量和降低高散热器6散热功率。直到试验箱体1内各位置的温度达到目标温度梯度分布值。
61.(5)操控智能控制平台施加电压。
62.(6)油中放电关键信息量采集及试验现象观测。
63.(7)改变油道温度沿轴向分层分区梯度分布重复进行试验。
64.(8)善处理试验用油并清洗试验装置。
65.本技术实施例所提供的一种变压器油道模拟装置的调控方法，应用于上述的变压器油道模拟装置，调控方法包括：设定目标温度梯度分布值和油流初始流速，并开启加热管和循环泵；实时获取温度传感器检测的试验箱体内各位置的温度；根据温度和油流初始流
速调节循环泵和散热器的转速，直至试验箱体内各位置的温度达到目标温度梯度分布值；对试验箱体内的平板电极加压，采集油中放电信息量，并通过观察窗观测试验现象。通过设置目标温度梯度分布值，实时采集油流流速和油道不同位置的温度产生电信号控制指令进而调控加热管功率、散热器以及循环泵的转速，使得在平板电极间沿竖直或水平油道稳定形成自上而下(竖直油道)或自左而右(水平油道)的温度梯度动态分布，可较真实地模拟变压器内部竖直或水平油道结构的温度场分布情形。并且，通过构建分层分区的温度场和流场分布，并耦合电场的作用，可模拟油浸式电力变压器运行过程中水平或竖直油道的真实环境，对开展纯净变压器油绝缘击穿特性以及染污绝缘油体系中杂质相对变压器油绝缘理化和电气性能影响的评估具有关键性作用。本技术能够为多物理场耦合作用下变压器油绝缘性能失效机理验证提供试验平台，有助于变压器故障分析技术的提升，而且为变压器状态监测及故障分析提供了强有力的技术支撑。
66.以上对本技术所提供的一种变压器油道模拟装置及调控方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
67.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.一种变压器油道模拟装置，其特征在于，包括：试验箱体(1)，用于模拟水平油道结构或竖直油道结构，所述试验箱体(1)侧壁设有观察窗，所述试验箱体(1)内设有平板电极(2)、沿所述试验箱体(1)轴向方向分布的多个加热管(3)和沿所述试验箱体(1)轴向方向分布的多个温度传感器(4)，且位于所述试验箱体(1)不同径向方向的所述加热管(3)的热功率不同；输油管(5)，所述输油管(5)的两端分别与所述试验箱体(1)的出油口和进油口连接；散热器(6)，设于所述输油管(5)上，且靠近所述出油口；循环泵(7)，设于所述输油管(5)上，且靠近所述进油口；联合控制模块，分别与所述加热管(3)、所述温度传感器(4)、所述散热器(6)和所述循环泵(7)连接。2.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述输油管(5)上还设有流量计(8)，所述流量计(8)位于所述进油口和所述循环泵(7)之间，用于实时检测油流流量。3.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，还包括用于模拟油枕功能的储油箱(12)，所述储油箱(12)通过球阀(11)与所述循环泵(7)连通，所述球阀(11)位于所述循环泵(7)和所述散热器(6)之间。4.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述加热管(3)包括高功率u型加热管(301)和低功率u型加热管(302)，所述高功率u型加热管(301)靠近所述试验箱体(1)的所述出油口设置，两个所述高功率u型加热管(301)相对设置，所述低功率u型加热管(302)设于所述试验箱体(1)的中部，两个所述低功率u型加热管(302)相对设置。5.根据权利要求2所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述联合控制模块包括pid调节仪(9)、分别与所述pid调节仪(9)和所述温度传感器(4)连接的温控仪(10)、分别与所述pid调节仪(9)和所述流量计(8)连接的脉冲转换模块(20)，所述pid调节仪(9)通过第一变频器(19)与所述散热器(6)连接，所述pid调节仪(9)通过第二变频器(18)与所述循环泵(7)连接，所述pid调节仪(9)通过固态继电器(16)与所述加热管(3)连接。6.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述平板电极(2)与所述试验箱体(1)活动连接，使所述平板电极(2)能够沿所述试验箱体(1)的径向方向移动；所述平板电极(2)包括高压电极板(201)和低压电极板(202)，所述高压电极板(201)和所述低压电极板(202)相对设置，所述高压电极板(201)与高压接线端子(13)的一端连接，所述高压接线端子(13)的另一端密封贯穿所述试验箱体(1)并延伸至所述试验箱体(1)外，所述低压电极板(202)与低压接线端子(14)的一端连接，所述低压接线端子(14)的另一端密封贯穿所述试验箱体(1)并延伸至所述试验箱体(1)外，且所述高压接线端子(13)套设有绝缘套管。7.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述试验箱体(1)的所述进油口处设有导油板，所述导油板用于使油流向所述试验箱体(1)的两侧扩散后流动。8.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，所述平板电极(2)与所述加热管(3)之间保持绝缘距离。9.根据权利要求1所述的变压器油道模拟装置，其特征在于，还包括真空泵(23)，所述真空泵(23)通过球阀与所述试验箱体(1)的所述出油口连通。
10.一种变压器油道模拟装置的调控方法，其特征在于，应用于权利要求1至9任一项所述的变压器油道模拟装置，包括：设定目标温度梯度分布值和油流初始流速，并开启加热管(3)和循环泵(7)；实时获取温度传感器(4)检测的试验箱体(1)内各位置的温度；根据所述温度和所述油流初始流速调节循环泵(7)和散热器(6)的转速，直至所述试验箱体(1)内各位置的温度达到所述目标温度梯度分布值；对试验箱体(1)内的平板电极(2)加压，采集油中放电信息量，并通过观察窗观测试验现象。

技术总结
本申请涉及变压器油绝缘性能失效及故障分析领域，公开了一种变压器油道模拟装置及调控方法，包括：试验箱体侧壁设有观察窗，试验箱体内设有平板电极和沿试验箱体轴向方向分布的加热管和温度传感器，位于试验箱体不同径向方向的加热管的热功率不同；输油管的两端分别与试验箱体的出油口和进油口连接；散热器设于输油管上，靠近出油口；循环泵设于输油管上，靠近进油口；联合控制模块分别与加热管、温度传感器、散热器和循环泵连接。在试验箱体内不同径向方向设置不同热功率的加热管，通过联合控制模块控制循环泵和散热器以调控试验箱体的温度，可模拟空间温度梯度动态分布特性的变压器油道结构，为变压器油绝缘理化和电气性能评估提供技术支撑。估提供技术支撑。估提供技术支撑。


技术研发人员：张宁 郝建 王吉祥 许晶 夏若淳 曾倩 王涵 刘士利 陈厚合
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/16