一种GIS复合局部放电源模拟装置的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，尤其是涉及一种gis复合局部放电源模拟装置。

背景技术：

gis中各种潜在的缺陷都可能导致不同程度的局部放电，而长期放电会使绝缘劣化并逐步扩大，甚至造成整个绝缘击穿或沿面闪络，造成巨大损失。目前，电力行业关于gis的放电检测试验主要围绕如何发现其内部绝缘缺陷，主要手段有出厂耐压试验、现场交接试验、带电检测或在线监测。运行经验总结表明：其内部绝缘缺陷类型主要有导体或地电位毛刺放电的尖端缺陷、绝缘盆子内部放电缺陷、绝缘盆子沿面放电缺陷和悬浮放电缺陷，也有极少量的自由微粒放电缺陷。为了更高地掌握各种缺陷放电在不同检测方法(脉冲电流法、超声波法、特高频法等)下的信号表征特性，通常研究人员会制作局部放电源模拟装置，在高电压试验系统下产生相应的局部放电信号；每个局部放电源模拟装置仅能产生一种缺陷类型的局部放电信号，这使得在研究时需要反复拆除和再次连接安装不同类型的缺陷放电模拟装置以产生不同类型缺陷放电的局部放电信号，给研究带来了极大的不便以及安全隐患。

中国实用新型专利公开号cn205643609u中公开了一种gis内部多种局部放电的模拟装置，包括gis气室和位于gis气室内的母线，在母线与gis外壳之间至少设有一种gis内部局部放电模拟实验装置，该实用可以实现多种放电缺陷的模拟，但是不能实现两个或多个放电缺陷的组合模拟。

本发明力图从实际应用出发，克服现有局部放电源模拟装置相互独立使用存在的缺点，提出一种gis复合局部放电源模拟装置，即使用模块化结构设计，将尖端缺陷、内部放电缺陷、沿面放电缺陷和悬浮放电缺陷集成在一起，设计成一体化的具备可以调节的能够产生单个缺陷放电、两两缺陷放电组合或者多个缺陷同时放电的局部放电源模拟装置，从而形成一种gis复合局部放电源模拟装置。其具有简单、实用、方便安装调试、可以实现多个局部放电源组合、能够克服原有缺陷模型反复拆卸和安装连接问题等优点。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种gis复合局部放电源模拟装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种gis复合局部放电源模拟装置，包括金属上盖板、sf6气体、接地模块、金属下盖板、高压导杆、有机玻璃筒、充气模块、尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块；

所述金属上盖板和金属下盖板分别与有机玻璃筒固定连接，形成用于容置sf6气体的封闭空间；所述高压导杆与金属上盖板固定连接；所述接地模块与金属下盖板固定连接；所述的充气模块与有机玻璃筒固定连接；所述尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块的两端均分别与金属上盖板和金属下盖板固定连接；

所述尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块可实现单个缺陷放电模拟或组合缺陷放电模拟。

优选地，所述的尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块均包括调节金属杆、有机玻璃绝缘筒、高压电极、低压电极；所述的调节金属杆与高压电极活动连接；所述的高压电极与有机玻璃绝缘筒固定连接；所述的有机玻璃绝缘筒与金属上盖板固定连接；所述的低压电极与金属下盖板固定连接；所述调节金属杆以电气连接的方式与金属上盖板活动连接。

优选地，所述的内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块均包括绝缘试品；所述的绝缘试品包括内部气隙缺陷绝缘试品、沿面缺陷放电绝缘试品和悬浮缺陷放电绝缘试品；所述的高压电极包括尖端缺陷放电高压电极、内部气隙缺陷放电高压电极、沿面缺陷放电高压电极和悬浮缺陷放电高压电极；所述的内部气隙缺陷绝缘试品一端与内部气隙缺陷放电高压电极固定连接，另一端与内部气隙缺陷放电模块中的低压电极固定连接；所述的沿面缺陷放电绝缘试品一端与沿面缺陷放电高压电极固定连接，另一端与沿面缺陷放电模块中的低压电极固定连接；所述的悬浮缺陷放电绝缘试品与缺陷放电高压电极固定连接。

优选地，所述的悬浮缺陷放电模块还包括悬浮金属块；所述的悬浮金属快与悬浮缺陷放电绝缘试品固定连接。

优选地，所述的金属上盖板在调节金属杆对应的位置设有孔，用于实现调节金属杆与金属上盖板之间电气连接的连接与断开。

优选地，所述的调节金属杆可单个、两两或多个同时与金属上盖板进行电气连接。

优选地，所述的有机玻璃绝缘筒与金属上盖板固定连接后加涂环氧树脂胶水；所述的有机玻璃筒的两端分别与金属上盖板和金属下盖板固定连接后加涂环氧树脂胶水。

优选地，所述的尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块或悬浮缺陷放电模块可替换为自由微粒缺陷放电模块。

优选地，所述的固定连接可采用螺纹方式实现。

优选地，所述的模拟装置还包括装置内部气压监测表。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、实用性强：本发明可以实现单个缺陷放电、两两缺陷放电组合或者多个缺陷同时放电的局部放电源模拟，克服了原有缺陷模型反复拆卸和安装连接的问题，实用性更强。

二、方便安装调试：本发明中的模块之间可通过螺纹固定，各个模块均可进行反复拆卸和安装，对设备的安装调试更加方便。

三、结构简单：本发明在密闭空间中使用sf6气体来模拟gis内部实际绝缘气体系统工况，不需要在真实的gis内进行局部放电源的模拟，结构简单，容易实现。

四、成本低：本发明采用模块化加工技术，将能够统一参数的模块加工成统一尺寸，以提高加工效率并降低成本。

五、密封性好：本发明在有机玻璃绝缘筒与金属上盖板固定连接和有机玻璃筒的两端分别与金属上盖板和金属下盖板固定连接后加涂环氧树脂胶水，增加了装置的密封性。

六、安全性高：本发明设有装置内部气压监测表，能够监测装置内部气压，增加了装置的安全性。

附图说明

图1为本发明中模拟装置的结构示意图

图2为本发明中尖端缺陷放电模块中调节金属杆与金属上盖板断开电气连接的结构示意图

图3为本发明中内部气隙缺陷放电模块中调节金属杆与金属上盖板断开电气连接的结构示意图

图4为本发明中沿面缺陷放电模块中调节金属杆与金属上盖板断开电气连接的结构示意图

图5为本发明中悬浮缺陷放电模块中金属调节杆与金属上盖板断开电气连接的结构示意图

图6为本发明中模拟装置的装配流程图

图中标号所示：

1、金属上盖板，2、调节金属杆，3、有机玻璃绝缘杆，401、尖端缺陷放电高压电极，402、内部气隙缺陷放电高压电极，403、沿面缺陷放电高压电极，404、悬浮缺陷放电高压电极，501、内部气隙缺陷放电绝缘试品，502、沿面缺陷放电绝缘试品，503、悬浮缺陷放电绝缘试品，6、低压电极，7、高压导杆，8、有机玻璃筒，9、装置内部气压监测表，10、悬浮金属块，11、充气模块，12、接地模块，13、金属下盖板。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种gis复合局部放电源模拟装置，包括金属上盖板1、sf6气体、接地模块12和金属下盖板13，其特征在于，所述的模拟装置还包括高压导杆7、有机玻璃筒8、充气模块11、尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块；所述金属上盖板1和金属下盖板13分别与有机玻璃筒8固定连接，形成用于容置sf6气体的封闭空间；所述高压导杆7与金属上盖板1固定连接；所述接地模块12与金属下盖板13固定连接；所述的充气模块11与有机玻璃筒8固定连接；所述尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块的两端均分别与金属上盖板1和金属下盖板13固定连接；

所述尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块可实现单个缺陷放电模拟或组合缺陷放电模拟。

所述的尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块均包括调节金属杆2、有机玻璃绝缘筒3、高压电极、低压电极6；所述的调节金属杆2与高压电极活动连接；所述的高压电极与有机玻璃绝缘筒3固定连接；所述的有机玻璃绝缘筒3与金属上盖板1固定连接；所述的低压电极6与金属下盖板13固定连接；所述调节金属杆2以电气连接的方式与金属上盖板1活动连接。

所述的内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块均包括绝缘试品；所述的绝缘试品包括内部气隙缺陷绝缘试品501、沿面缺陷放电绝缘试品502和悬浮缺陷放电绝缘试品503；所述的高压电极包括尖端缺陷放电高压电极401、内部气隙缺陷放电高压电极402、沿面缺陷放电高压电极403和悬浮缺陷放电高压电极404；所述的内部气隙缺陷绝缘试品501一端与内部气隙缺陷放电高压电极402固定连接，另一端与内部气隙缺陷放电模块中的低压电极6固定连接；所述的沿面缺陷放电绝缘试品502一端与沿面缺陷放电高压电极403固定连接，另一端与沿面缺陷放电模块中的低压电极6固定连接；所述的悬浮缺陷放电绝缘试品503与缺陷放电高压电极404固定连接。

所述的悬浮缺陷放电模块还包括悬浮金属块10；所述的悬浮金属快10与悬浮缺陷放电绝缘试品503固定连接。

上述固定连接方式可以通过螺纹实现，通过螺纹固定连接时，各个模块均可进行反复拆卸和安装，对设备的安装调试更加方便。

所述的金属上盖板1在调节金属杆2对应的位置设有孔，用于实现调节金属杆2与金属上盖板1之间电气连接的连接与断开。

所述的调节金属杆2可单个、两两或多个同时与金属上盖板1进行电气连接，如图2、图3、图4和图5所示，通过调节金属杆2可以实现单个、两两或多个金属杆与金属上盖板1进行电气连接，进而实现单个缺陷放电、两两缺陷放电或多个缺陷同时放电。

所述的有机玻璃绝缘筒3与金属上盖板1固定连接后加涂环氧树脂胶水；所述的有机玻璃筒8的两端分别与金属上盖板1和金属下盖板13固定连接后加涂环氧树脂胶水。通过加涂环氧树脂胶水，增加了装置的密封性能。

所述的尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块或悬浮缺陷放电模块可替换为自由微粒缺陷放电模块。可以再实现各个缺陷间的单独或组合放电模拟。

所述的模拟装置还包括装置内部气压监测表9，通过对装置内部sf6气体的气压进行监测，可以提高装置的安全性。

如图6所示，本发明中模拟装置的装配流程具体包括以下步骤：

步骤1，根据设计参数选用金属材料(铝、铜或不锈钢)、有机玻璃筒、环氧树脂绝缘材料；

步骤2，基于模块化加工技术，加工四个缺陷模块的调节金属杆、有机玻璃绝缘筒、高压电极、绝缘试品、低压电极等模块；

步骤3，选配气压监测表和装置充气模块；

步骤4，通过螺纹固定连接各模块，有机玻璃筒除通过螺纹固定连接外加涂环氧树脂胶水已形成密闭容器；

步骤5，装置充气sf6气体至0.5mpa，调节各缺陷放电模块的金属杆，决定该模块是否参与高电压下的放电试验。

涉及部件的材料和尺寸参数具体为：

(1)尖端缺陷放电模块各部件主要参数

调节金属杆，铜材料，外螺纹φ12mm，长度10cm；

有机玻璃绝缘筒长度15cm、内螺纹内径φ20mm、外螺纹外径30mm；

尖端缺陷放电高压电极，铜材料，外螺纹φ20mm长度15cm，内螺纹内径φ12mm长度12cm；

尖端缺陷放电低压电极，铜材料，端部φ40mm、厚度10mm，支撑φ20mm、长度5cm。

(2)内部缺陷放电模块各部件主要参数

调节金属杆，铜材料，外螺纹φ12mm，长度10cm；

有机玻璃绝缘筒长度15cm、内螺纹内径φ20mm、外螺纹外径30mm；

内部缺陷放电高压电极，铜材料，外螺纹φ20mm长度15cm，内螺纹内径φ12mm长度12cm，头部φ40mm、厚度10mm；

内部缺陷放电低压电极，铜材料，端部φ40mm、厚度10mm，支撑φ20mm、长度5cm。

(3)沿面缺陷放电模块各部件主要参数

调节金属杆，铜材料，外螺纹φ12mm，长度10cm；

有机玻璃绝缘筒长度15cm、内螺纹内径φ20mm、外螺纹外径30mm；

沿面缺陷放电高压电极，铜材料，外螺纹φ20mm长度15cm，内螺纹内径φ12mm长度12cm；

沿面缺陷放电低压电极，铜材料，端部φ40mm、厚度10mm，支撑φ20mm、长度5cm。

(4)悬浮缺陷放电模块各部件主要参数

调节金属杆外螺纹，铜材料，φ12mm，长度10cm；

有机玻璃绝缘筒长度15cm、内螺纹内径φ20mm、外螺纹外径30mm；

悬浮缺陷放电高压电极，铜材料，外螺纹φ20mm长度15cm，内螺纹内径φ12mm长度12cm；

悬浮金属，铜材料，外螺纹φ12mm，长度10mm；

悬浮缺陷放电低压电极，铜材料，端部φ40mm、厚度10mm，支撑φ20mm、长度5cm。

(5)其它模块

气压监测表量程0-0.5mpa；

装置充气模块：自带球阀，外螺纹φ8mm连接头。

本发明具有以下创新点：

一、本发明将尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块和悬浮缺陷放电模块集成在一起，设计成一体化的具备可以调节的并可以产生单个缺陷放电、多个缺陷同时放电的局部放电源模拟装置，从而形成一种变压器复合局部放电源模拟装置。

二、本发明将能够统一参数的部件按照统一的材料和尺寸参数加工，提高了加工效率并降低了成本。

三、本发明中的尖端缺陷放电模块、内部气隙缺陷放电模块、沿面缺陷放电模块或悬浮缺陷放电模块都可以替换为其他类型的缺陷放电模块，比如自由微粒缺陷放电模块等，这样就使得本发明的使用范围更加广泛。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。