本发明属于电力变压器故障诊断，具体涉及一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置和试验方法。
背景技术：
1、电力变压器是电网系统的核心设备，也是最为昂贵、复杂和重要的设备，由于变压器处于电网的中心位置，运行环境复杂，时常遭受各种不良运行工况的冲击，更加容易发生故障。
2、随着电力变压器容量和电压等级的不断提升，设备故障率也出现明显增加的趋势。现有以油中溶解气体三比值法为代表的变压器故障诊断方法，基于大量的运行经验数据，面对日益复杂的运行工况，对故障类型的诊断和预测能力有待进一步提升，随着电力装备数字化设计和运维需求的提出，对故障发生发展过程推演能力提出了更高的要求。
3、绝缘油放电产气根据能量等级不同分为局部放电、低能量放电以及高能量放电，对于不同能量等级的放电，产生气体的种类、比值、产气量均不相同，由于产气速率、气体溶解速率以及气体上浮时间等因素的影响，不同能量等级放电所产生气体的溶解量与游离气体量各不相同。现有技术方案在对不同能量等级下放电产气量进行测量时采用了不同方案，对于能量等级低的局部放电以溶解气体量作为产气量，且取油样时大多只在油箱中设置一个取样位置，固定时间间隔进行取样分析，未在油箱中设置多个取样点位，没有考虑到溶解气体在油箱中的扩散和平衡；对于能量等级较高的火花放电、击穿放电等采用集气装置来收集游离气体，以游离气体量作为产气量，两种方案对产气量来源都只侧重于游离气体与溶解气体两者中占比较大的一者，没有将溶解气体和游离气体结合起来考虑，考虑到实际变压器中气体产生后，部分会随着油流不断溶解，部分气体将上浮到油面被气体继电器吸收，随着放电能量等级的不同，溶解量和游离气体量也各不相同。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明旨在提供一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置和试验方法，同时考虑溶解气体以及游离气体，对不同放电能量下变压器油的产气规律进行定量研究，同时考虑到溶解气体在油中的扩散，不同区域油样中含气量存在差异，在装置中设置多个油样取样点，以解决现有技术存在的上述不足。
2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
3、第一方面，本发明提供了一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，包括：
4、试验油箱、电极和试验电路；
5、电极设置在试验油箱的内部，且与试验电路连接，电极用于根据试验电路提供的不同等级电压在试验油箱内部模拟不同能量等级的电故障；
6、试验油箱的箱体上部设置有游离气体收集机构，箱体侧壁的竖向方向设置有多个油样抽取机构，游离气体收集机构用于收集电故障下变压器绝缘油所产的游离气体，多个油样抽取机构用于在多个取样位置分别抽取电故障下变压器绝缘油的油样，以便通过油样获取不同取样位置的绝缘油所产的溶解气体；
7、试验电路用于提供模拟不同能量等级电故障的电压。
8、进一步的，游离气体收集机构包括：第一阀门和气囊；
9、第一阀门至少具有两个阀口；
10、第一阀门的一个阀口与气囊相通，另一个阀口与试验油箱上部的集气口相接；
11、游离气体的气体量根据气囊在试验前后的体积变化所确定。
12、进一步的，集气口采用锥形结构，集气口较宽的一端与试验油箱的内部相接，较窄的一端与第一阀门相接。
13、进一步的，电极采用针板电极结构，包括：针电极和板电极；
14、针电极的电极一端设置在试验油箱内部，另一端穿出试验油箱且与试验电路的一个输出端口连接；
15、板电极的电极一端与针电极的电极一端对应设置，另一端穿出试验油箱且与试验电路的另一个输出端口连接。
16、进一步的，针电极的中间部与试验油箱的箱体之间螺纹连接。
17、进一步的，油样抽取机构包括：第二阀门和油样抽取器皿；
18、第二阀门至少具有三个阀口；
19、第二阀门的一个阀口与试验油箱内部接通，另一个阀口与油样抽取器皿相通，第三个阀口作为侧端阀口；
20、侧端阀口用于将第二阀门与试验油箱或第二阀门与油样抽取器皿之间的连接管路与外部连通。
21、进一步的，通过油样抽取机构抽取油样的流程，包括：
22、调整第二阀门至试验油箱与侧端阀口相通，冲洗连接管路；
23、调整第二阀门至试验油箱与油样抽取器皿相通，冲洗油样抽取器皿；
24、调整第二阀门至油样抽取器皿与侧端阀口相通，排空油样抽取器皿；
25、调整第二阀门至油箱抽取器皿与试验油箱相通，抽取油样。
26、进一步的，还包括：加热保温机构；
27、加热保温机构设置于试验油箱上，用于使试验油箱内的绝缘油达到设定温度并保持。
28、进一步的，试验电路包括：变压器模块、保护电阻、电容、电流传感器和示波器；
29、变压器模块与电极相接，用于为电极提供模拟不同能量等级电故障的电压；
30、保护电阻与电极串联；
31、电容与电极并联；
32、电流传感器与电极相接，用于测量试验的电流值；
33、示波器与电流传感器相接，用于获取电流值的信号波形。
34、第二方面，本发明提供了一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验方法，包括如下步骤：
35、对试验装置和绝缘油进行准备处理，使绝缘油和试验装置达到预设的试验条件，试验装置采用如第一方面的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置；
36、令试验电路提供模拟不同能量等级电故障的电压，以使电极的两端电压升至故障电压；
37、通过游离气体收集机构和多个油样抽取机构分别采集电故障下变压器绝缘油所产的游离气体和不同取样位置的油样，并从油样中检测溶解气体量；
38、根据游离气体的体积和不同位置处油样中的溶解气体量进行变压器绝缘油产气分析。
39、综上，本发明提供了一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置和试验方法，该装置包括试验油箱、电极和试验电路；电极设置在试验油箱的内部，且与试验电路连接，电极用于根据试验电路提供的不同等级电压在试验油箱内部模拟不同能量等级的电故障；试验油箱的箱体上部设置有游离气体收集机构，箱体侧壁的竖向方向设置有多个油样抽取机构，游离气体收集机构用于收集电故障下变压器绝缘油所产的游离气体，多个油样抽取机构用于在多个取样位置分别抽取电故障下变压器绝缘油的油样，以便通过油样获取不同取样位置的绝缘油所产的溶解气体；试验电路用于提供模拟不同能量等级电故障的电压。通过在试验装置上设置游离气体收集机构和多个油样抽取机构，能够同时研究溶解气体和游离气体的产气规律，解决了现有技术中存在的不足，实现了对不同能量等级电故障下变压器油产气特性的全面定量分析。
40、所提供的试验方法基于上述试验装置实施时，具有相似的效果，在此不再赘述。
1.一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述游离气体收集机构包括：第一阀门和气囊；
3.根据权利要求2所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述集气口采用锥形结构，所述集气口较宽的一端与所述试验油箱的内部相接，较窄的一端与所述第一阀门相接。
4.根据权利要求1所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述电极采用针板电极结构，包括：针电极和板电极；
5.根据权利要求4所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述针电极的中间部与所述试验油箱的箱体之间螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述油样抽取机构包括：第二阀门和油样抽取器皿；
7.根据权利要求6所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，通过所述油样抽取机构抽取油样的流程，包括：
8.根据权利要求1所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，还包括：加热保温机构；
9.根据权利要求1所述的不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验装置，其特征在于，所述试验电路包括：变压器模块、保护电阻、电容、电流传感器和示波器；
10.一种不同能量等级电故障下变压器绝缘油产气试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
