模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型。其特点是：包括油杯及其封盖(4)，在该封盖(4)上开有一个内螺纹孔，在该内螺纹孔中通过螺纹安装有一个高压电极延长杆(1)，在该高压电极延长杆(1)上伸入油杯内的一端安装有板状的上电极(2)，在该上电极(2)表面可拆卸安装有至少两个针电极(3)，另外在前述油杯内的底部安装有板状的下电极(6)。本发明提供了一种模拟电力设备内多个金属突出物电位的缺陷模型，可以模拟真实电力设备中多处金属突出物存在时引起的局部放电。放电特性的测量结果表现出较明显金属突出物放电的特征，缺陷可识别度高。
【专利说明】模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型。
【背景技术】
[0002]油浸倒立式电流互感器具有较短的一次绕组，更容易满足较高的短路电流(动、热稳定电流)要求。同时由于其一、二次绕组均置于产品上部的储油柜内，有效地避免了正立式电流互感器主绝缘位于产品底部易受潮的环节，减少了主绝缘因受潮而被击穿的可能性，因此，油浸倒立式电流互感器在电力系统中得到了广泛的应用，相关的绝缘状态监测与诊断研究变得更加重要。
[0003]然而，由于其体积较小，结构紧凑，因此其内部电场分布更容易因为制造上的疏忽而导致不均匀，局部形成类似金属突出物的极不均匀场。当前有关这种金属突出物缺陷的研究以单个金属突出物为主，与设备真实运行情况有一定差异。为模拟真实设备中可能出现的多处电场分布不均匀的情况，有必要建立一种多金属突出物的模型，为其放电特性与状态监测的研究打下基础。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，能够模拟真实电力设备中多处金属突出物存在时引起的局部放电，从而用于研究金属突出物数量及其之间距离对放电特性的影响。
[0005]一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特别之处在于:包括油杯及其封盖，在该封盖上开有一个内螺纹孔，在该内螺纹孔中通过螺纹安装有一个高压电极延长杆，在该高压电极延长杆上伸入油杯内的一端安装有板状的上电极，在该上电极表面可拆卸安装有至少两个针电极，另外在前述油杯内的底部安装有板状的下电极。
[0006]其中油杯由铜质的圆盘和有机玻璃的杯壁组成。
[0007]其中封盖采用有机玻璃材质，并且在封盖的中心处开有内螺纹孔。
[0008]其中高压电极延长杆采用铜材质，并且在其表面设有外螺纹。
[0009]其中上电极为圆柱体状，在该上电极表面设有至少两个安装孔。
[0010]其中针电极采用短针电极、中针电极和长针电极中的至少一种。
[0011]进一步的，其中短针电极的长度为25mm，中针电极的长度为35mm，长针电极的长度为45_。
[0012]其中下电极为圆柱体状，该下电极通过延长杆固定安装在油杯内的底部。
[0013]本发明提供了一种模拟电力设备内多个金属突出物电位的缺陷模型，可以模拟真实电力设备中多处金属突出物存在时引起的局部放电。考虑到真实设备中电场为均匀场，本发明设计了一种板-板电极，其中一板电极可以在下方附加金属针电极。该缺陷模型可以研究金属突出物数量及其之间距离对放电特性的影响。本发明的模型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，缺陷模型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。放电特性的测量结果表现出较明显金属突出物放电的特征，缺陷可识别度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1为本发明的结构示意图；
[0015]附图2为使用罗氏线圈监测到的本发明模型的放电脉冲信号。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明提供了一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，包括油杯及其封盖4，在该封盖4上开有一个内螺纹孔，在该内螺纹孔中通过螺纹安装有一个闻压电极延长杆I，在该闻压电极延长杆I上伸入油杯内的一端安装有板状的上电极2，在该上电极2表面可拆卸安装有至少两个针电极3，另外在前述油杯内的底部安装有板状的下电极6。
[0017]其中油杯由铜质的圆盘7和有机玻璃的杯壁5组成，其中封盖4采用有机玻璃材质，并且在封盖4的中心处开有内螺纹孔，其中高压电极延长杆I采用铜材质，并且在其表面设有外螺纹，其中上电极2为圆柱体状，在该上电极2表面设有至少两个安装孔。其中针电极3采用短针电极3、中针电极3和长针电极3中的至少一种，进一步的，短针电极3的长度为25mm,中针电极3的长度为35mm,长针电极3的长度为45mm。另外下电极6为圆柱体状，该下电极6通过延长杆固定安装在油杯内的底部。
[0018]实施例1:
[0019]本发明的缺陷模型由油杯、带内螺纹的封盖4、高压电极延长杆1、上电极2、针电极3、下电极6组成，其结构示意图如附图1。油杯为有机玻璃与黄铜加工而成，下底为黄铜制成圆盘7，而杯壁5则采用有机玻璃。油杯高度120mm，口径1300mm。油杯整体密封性能良好，在油杯中构建不同缺陷并外加足够高交流电压时，在变压器油中会发生局部放电，放电不涉及固体绝缘。带内螺纹的封盖4由有机玻璃制成,厚度20mm,中心处带有外径8mm的内螺纹孔。高压电极延长杆I为黄铜材质螺纹杆，用于连接板电极与封盖4。其长度150mm，直径8mm，表面带有外螺纹。
[0020]上电极2为黄铜材质圆柱体，其直径400mm，高度20mm，圆柱边沿处车有半径Imm的倒角。上下表面分别开有多个螺纹孔用于连接其他部件。上表面中心处开有深10mm，夕卜径8mm的标准内螺纹。下表面开有均匀分布的5*5螺纹孔以固定针电极3，螺纹孔深5mm，外径4mm。相邻螺纹孔圆心间距15mm，中心螺纹孔圆心位于电极圆心处。针电极3为三套黄铜材质的柱-锥复合结构。其长度分为三种，短针电极3长度25mm，中针电极3长度35mm，长针电极3长度45mm。针电极3直径4mm,顶部锥体长度10mm。
[0021]下电极6为一套黄铜材质圆柱体，由板电极与延长杆构成。用于提供电位引导的作用。转接基座直径75mm,高15mm,边沿处车有半径3mm的倒角。其下表面中心带有深1mm,外径6mm的内螺纹结构。延长杆长25mm,外径6mm,带有外螺纹结构。
[0022]如附图1所示，本发明的缺陷模型由油杯、带内螺纹的封盖4、高压电极延长杆1、上电极2、针电极3、下电极6所组成。高压电极延长杆I安装在带内螺纹的封盖4的螺纹孔内，上电极2安装在高压电极延长杆I下端，并(可根据需要)将一定数量的针电极3安装在上电极2内。下电极6安装在油杯底座上。上电极2与下电极6之间距离可以通过调节高压电极延长杆I旋入深度予以调节，同时上电极2下表面处不用的内螺纹孔应使用铝箔封起，使得上电极2下表面除了针电极3以外其余部分的电极结构尽量平滑。当使用针电极3与下电极6上表面距离为1mm时，缺陷模型的放电较为明显，能够被罗氏线圈准确识别，且缺陷可长期稳定存在不致引起击穿。当外施电压为20kV下的放电信号如附图2。放电产生的脉冲信号频率为8MHz，出现在电压相位的负峰值时刻并较为稳定，呈现了油中多金属突出物缺陷模型的典型特性。
【权利要求】
1.一种模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:包括油杯及其封盖(4)，在该封盖(4)上开有一个内螺纹孔，在该内螺纹孔中通过螺纹安装有一个高压电极延长杆(1)，在该高压电极延长杆(1)上伸入油杯内的一端安装有板状的上电极(2)，在该上电极(2)表面可拆卸安装有至少两个针电极(3)，另外在前述油杯内的底部安装有板状的下电极(6)。
2.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中油杯由铜质的圆盘(7)和有机玻璃的杯壁(5)组成。
3.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中封盖(4)采用有机玻璃材质，并且在封盖(4)的中心处开有内螺纹孔。
4.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中高压电极延长杆(1)采用铜材质，并且在其表面设有外螺纹。
5.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中上电极(2)为圆柱体状，在该上电极(2)表面设有至少两个安装孔。
6.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中针电极⑶采用短针电极(3)、中针电极(3)和长针电极(3)中的至少一种。
7.如权利要求6所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中短针电极⑶的长度为25mm，中针电极(3)的长度为35mm，长针电极(3)的长度为45_。
8.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式电流互感器内部多处突出物缺陷的模型，其特征在于:其中下电极(6)为圆柱体状，该下电极(6)通过延长杆固定安装在油杯内的底部。
【文档编号】G01R31/20GK104297654SQ201410566352
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】高博, 车俊禄, 侯峰, 周秀萍, 张锐, 郭飞, 闫振华, 李秀广, 吴波, 刘世涛 申请人:国家电网公司, 国网宁夏电力公司电力科学研究院, 西安交通大学