一种gis电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，包括：气室、上电极、悬浮电位体、绝缘体、下电极；气室内还设置有母线杆和均压球；母线杆带有开口向下的螺纹孔；气室下侧内壁与母线杆相对的位置设置有开口向上的螺纹孔；上电极由转接基座和上电极延长杆组成，安装在母线杆的螺纹孔内，下电极安装在气室下侧内壁的螺纹孔内；绝缘体设置于下电极上表面中心，悬浮电位体固定于绝缘体上表面中心。本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置产生的局部放电信号可以被电力设备状态监测系统检测，同时其严重程度又不致引起击穿，其放电特性和气体组分特性的测量结果均表现出较明显悬浮放电的特征，缺陷可识别度高。
【专利说明】—种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力【技术领域】，尤其涉及一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟
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【背景技术】
[0002]由于其运行可靠性高、占地面积小等特点，气体绝缘封闭组合电器(Gasinsulated switchgear, GIS)设备在当前电网运行中得到了越来越广泛的应用，相关的绝缘状态监测与诊断研究变得更加重要。
[0003]GIS设备内部存在一种状态:悬浮电位。悬浮电位是指金属部件处于高压与低压之间，按其阻抗形成分压后的对地电位。悬浮电位有利有弊，可被用来均匀设备高压端电场分布，也可能引起设备内部导体电位漂移、导致局部放电。当前有关悬浮电位的研究以仿真和实验室模型为主，建立模型的特征参数与真实运行情况有一定差异。为模拟真实GIS设备中可能长期存在的缺陷，有必要建立一种严重程度可与之相比拟的模型，为后期放电特性和气体组分特性的研究打下基础。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，包括:气室、上电极、悬浮电位体、绝缘体、下电极；
[0005]所述气室内还设置有母线杆和均压球；所述母线杆带有开口向下的螺纹孔；所述气室下侧内壁与所述母线杆相对的位置设置有开口向上的螺纹孔；
[0006]所述上电极由转接基座和上电极延长杆组成，安装在所述母线杆的螺纹孔内，所述下电极安装在所述气室下侧内壁的螺纹孔内；
[0007]所述绝缘体设置于所述下电极上表面中心，所述悬浮电位体固定于所述绝缘体上表面中心。
[0008]其中，所述悬浮电位体与上电极下表面之间的距离通过更换所述上电极延长杆和螺纹结构综合调节。
[0009]其中，不同形状的上电极延长杆模拟不同类型的悬浮电位缺陷。
[0010]其中，所述上电极为一套不锈钢圆柱体，其上电极的转接基座一端带有外螺纹结构，用于与所述母线杆的螺纹孔连接，其另一端带有与上电极延长杆连接的螺纹孔。
[0011]其中，所述上电极延长杆的一端为外螺纹结构，用于与转接基座连接；另一端为用于安装不同长度的针电极非螺纹孔，或者为板电极。
[0012]其中，所述下电极为一套不锈钢圆柱体，用于放置所述悬浮电位体和绝缘体，由转接基座和下电极延长杆两部分构成。
[0013]其中，所述下电极的转接基座一端为外螺纹结构，与所述气室的下侧内壁通过螺纹连接，其另一端为螺纹孔，与所述下电极延长杆相连。
[0014]其中，所述下电极延长杆一端为外螺纹结构，与转接基座相连，其另一端带有板电极。
[0015]本发明与以往的电场仿真计算方法和小缺陷模型相比，建立缺陷特征参数更加贴近实际运行情况。运行条件下，本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置产生的局部放电信号可以被电力设备状态监测系统检测，同时其严重程度又不致引起击穿，其放电特性和气体组分特性的测量结果均表现出较明显悬浮放电的特征，缺陷可识别度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
[0017]图1为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的结构示意图；
[0018]图2为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的上电极转接基座的不意图；
[0019]图3为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的上电极延长杆的一个不意图；
[0020]图4为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的上电极延长杆的又一示意图；
[0021]图5为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的下电极转接基座的不意图；
[0022]图6为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置的下电极延长杆的示意图；
[0023]图7为本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置运行条件下的超高频信号。
【具体实施方式】
[0024]本发明旨在建立一种电力设备内悬浮电位的缺陷模型，其特征参数与真实设备中可能出现的缺陷类似，运行条件下的缺陷严重程度可相比拟。即，运行电压、额定充装气压下，模型的局部放电量可以被电力设备状态诊断仪器测量到，而又可长期稳定存在、不致引起击穿。
[0025]如图1所示，本发明提供一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，包括:气室1、上电极2、悬浮电位体3、绝缘体4、下电极5 ；
[0026]气室I为IlOkV电压等级GIS气室的一部分，气密性良好且内壁带涂层。气室体积为90L，额定充装压力为0.4MPa。所述气室I的两侧为盆式绝缘子，其内还设置有母线杆和均压球；所述母线杆带有开口向下的螺纹孔，该螺纹孔的外径为10mm，深度为40mm ;所述气室I下侧内壁与所述母线杆相对的位置设置有开口向上的螺纹孔，所述螺纹孔的外径为8mm,深度为IOmm,可用于更换不同尺寸的电极。[0027]如图2至图4所示，所述上电极2由转接基座和上电极延长杆组成，安装在所述母线杆的螺纹孔内；其中，不同形状的上电极延长杆模拟不同类型的悬浮电位缺陷。
[0028]所述下电极5安装在所述气室I下侧内壁的螺纹孔内。
[0029]所述绝缘体4设置于所述下电极5上表面中心，所述悬浮电位体3固定于所述绝缘体4上表面中心。其中，所述悬浮电位体3与上电极2下表面之间的距离通过更换所述上电极延长杆和螺纹结构综合调节。
[0030]其中，所述上电极2为一套不锈钢圆柱体，提供高电位引导的作用，长度40mm到120mm之间可调，其上电极2的转接基座直径16mm、长度40mm, —端带有外径10mm、长度30mm的外螺纹结构,用于与所述母线杆的螺纹孔连接,其另一端带有外径5mm、长度15mm的螺纹孔，用于与上电极延长杆连接。
[0031]其中，所述上电极延长杆的一端带有外径5mm、长度IOmm的外螺纹结构，用于与转接基座连接；另外一端或带有轴向外径1.5mm、深度45mm的非螺纹孔以安装不同长度的针电极，同时辅助径向外径3mm、深度4mm、距离下电极表面8mm的螺纹孔以固定针电极。或带有外径60mm、厚度15mm的板电极。
[0032]所述悬浮电位体3为铜丝，置于上电极2、下电极5之间，固定与绝缘体4的上表面，其与上电极2之间的距离可同时由上电极2的长度和绝缘体4的高度调节，其直径为
0.7mm、长度为30mm。所述绝缘体4为环氧树脂材质绝缘垫块，主要用于隔离悬浮电位体3于上电极2、下电极5之间，其直径为30mm,长度规格包括10mm、15mm、20mm和30mm等几种。
[0033]如图5?图6所示，下电极5为一套不锈钢材质圆柱体，由转接基座和延长杆两部分构成，用于放置悬浮电位体3和绝缘体4，同时提供低电位引导的作用。下电极的转接基座直径为20mm、长度为70mm,其一端带有外径为8mm、长度为IOmm的外螺纹结构，与气室I的下侧内壁通过螺纹连接；另外一端带有外径为6mm、深度为25mm的螺纹孔，与下电极延长杆相连。下电极延长杆一端带有外径为6mm、长度为20mm的外螺纹结构,与转接基座相连；另外一端带有直径为75mm、厚度为15mm的板电极。
[0034]本发明的一种电力设备内悬浮电位的缺陷模型中，悬浮电位体3与上电极2下表面(高电位)之间的距离可以通过更换上电极延长杆和螺纹结构综合调节。同时，可通过更换上电极的形状来模拟不同类型的悬浮电位缺陷。当使用上电极延长杆、悬浮电位体3与上电极2下表面距离为0.7mm时，缺陷模型的放电和气体组分特征均较明确，能够被DMS状态诊断系统准确识别，且缺陷可长期稳定存在不致引起击穿。
[0035]具体的，本发明的一种电力设备内悬浮电位的缺陷模型针对IlOkV电压等级SF6气体绝缘设备，运行条件(50HzAC运行电压63.5kV、额定充装气压0.4MPa)下的超高频信号如附图7所示。
[0036]放电产生的超高频(UHF)信号稳定出现于电压相位的正峰值时刻，以及电压极性转换与负峰值中点附近时刻。放电信号稳定且可被DMS绝缘状态在线监测系统自带的模式识别功能准确识别。加压后产生的气体分解产物主要有SO2F2, SO2和S2OFltlt5相对来说，放电信号较明显，气体分解产物含量较低，呈现了悬浮电位的缺陷模型的典型特性。
[0037]本发明与以往的电场仿真计算方法和小缺陷模型相比，建立缺陷特征参数更加贴近实际运行情况。运行条件下，本发明提供的一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置产生的局部放电信号可以被电力设备状态监测系统检测，同时其严重程度又不致引起SU Zê? |WJ O
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【权利要求】
1.一种GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，包括:气室、上电极、悬浮电位体、绝缘体、下电极； 所述气室内还设置有母线杆和均压球；所述母线杆带有开口向下的螺纹孔；所述气室下侧内壁与所述母线杆相对的位置设置有开口向上的螺纹孔； 所述上电极由转接基座和上电极延长杆组成，安装在所述母线杆的螺纹孔内，所述下电极安装在所述气室下侧内壁的螺纹孔内； 所述绝缘体设置于所述下电极上表面中心，所述悬浮电位体固定于所述绝缘体上表面中心。
2.如权利要求1所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述悬浮电位体与上电极下表面之间的距离通过更换所述上电极延长杆和螺纹结构综合调节。
3.如权利要求2所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，不同形状的上电极延长杆模拟不同类型的悬浮电位缺陷。
4.如权利要求3所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述上电极为一套不锈钢圆柱体，其上电极的转接基座一端带有外螺纹结构，用于与所述母线杆的螺纹孔连接，其另一端带有与上电极延长杆连接的螺纹孔。
5.如权利要求4所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述上电极延长杆的一端为外螺纹结构，用于与转接基座连接；另一端为用于安装不同长度的针电极非螺纹孔，或者为板电极。
6.如权利要求5所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述下电极为一套不锈钢圆柱体，用于放置所述悬浮电位体和绝缘体，由转接基座和下电极延长杆两部分构成。
7.如权利要求6所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述下电极的转接基座一端为外螺纹结构，与所述气室的下侧内壁通过螺纹连接，其另一端为螺纹孔，与所述下电极延长杆相连。
8.如权利要求7所述的GIS电力设备内部悬浮电位缺陷的模拟装置，其特征在于，所述下电极延长杆一端为外螺纹结构，与转接基座相连，其另一端带有板电极。
【文档编号】G01R31/20GK103592588SQ201310612884
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】汪伟, 姚森敬, 余英, 汲胜昌, 王圆圆, 钟理鹏 申请人:深圳供电局有限公司