穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统及方法与流程

本发明属于电气试验，特别是穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统及方法。

背景技术：

1、穿墙套管是电力系统中将高压引入阀厅、配电室等室内部分的电力设备，其特点在于其一端位于室内，一端位于室外。sf6气体绝缘穿墙套管是一种常用结构的绝缘介质，在北方地区存在极大的温度变化，昼夜温差可到数十度，温度差异会导致套管内部气体膨胀或收缩，这会对穿墙套管内部气体温度、压力、微水等分布产生影响，进而导致套管产生局部放电，甚至产生击穿事故。在大温差环境中测量穿墙套管的局部放电可以帮助了解在不同温度条件下套管内的设备是否受到应力、变形或损坏的影响，是否存在绝缘性能的变化，了解温度对穿墙套管的影响有助于制定合理的设备维护计划。

2、套管内部气体状态的测量需要植入各类传感器，但对于常规局部放电试验而言，在进行高压试验测量局部放电时，传感器会对套管的内部绝缘性能造成影响，致使无法在内部植入传感器的情况下对套管施加高电压进行局部放电测量，导致套管内部气体状态对其局部放电的影响无法直接评估。

3、在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了解决当前无法直接获得气体状态与局部放电关系的难题，本发明提供了一种穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统及方法，可直接、甚至是同时获得套管内部气体状态与局部放电的量化关系。

2、穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统包括：

3、高低温试验箱、第一穿墙套管、第二穿墙套管、气体状态传感器、气体状态数值采集器和高压发生器，其中，

4、高低温试验箱，其可调节其内的试验温度并为第一穿墙套管和第二穿墙套管提供设定温度的环境以及不同温度变化的环境；

5、第一穿墙套管，其经由法兰穿入所述高低温试验箱以连接高低温试验箱的内侧和外侧，所述第一穿墙套管位于高低温试验箱内侧的一端设有内侧套管端部均压环，所述第一穿墙套管位于高低温试验箱外侧的另一端设有外侧套管端部均压环，第一穿墙套管内容纳sf6气体；

6、气体状态传感器，其设于第一穿墙套管内以检测气体状态，气体状态传感器通过传感器引出线经过外侧套管端部均压环引出到第一穿墙套管外侧；

7、气体状态数值采集器，其位于所述第一穿墙套管的另一端，气体状态数值采集器连接所述传感器引出线以采集高低温试验箱为第一穿墙套管所提供的环境下的气体状态数据；

8、第二穿墙套管，其经由法兰穿入所述高低温试验箱以连接高低温试验箱的内侧和外侧，所述第二穿墙套管位于高低温试验箱内侧的一端设有内侧套管均压环，所述第一穿墙套管位于高低温试验箱外侧的另一端设有外侧套管均压环，第二穿墙套管内容纳与第一穿墙套管内同样的sf6气体；

9、高压发生器，其位于所述第二穿墙套管的另一端以在高低温试验箱为第二穿墙套管提供与第一穿墙套管相同环境下，为第二穿墙套管施加高电压开展局部放电试验并获得局部放电值。

10、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，还包括：

11、第一套管中心导体，其沿所述第一穿墙套管的中心轴线延伸。

12、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，还包括：

13、第二套管中心导体，其沿所述第二穿墙套管的中心轴线延伸。

14、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，第一穿墙套管和第二穿墙套管均为sf6气体的绝缘套管且尺寸、材料和形状均相同。

15、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述气体状态传感器检测第一穿墙套管内sf6气体的温度、湿度、压力值。

16、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述连所述气体状态传感器包括mems传感器。

17、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管并联排布。

18、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述试验温度为零下50度到零上100度。

19、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，高压发生器生成交流电压或直流电压。

20、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管承受相同的高低温应力。

21、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统中，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管均为水平管。

22、所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统的试验方法包括以下步骤，

23、步骤1，设定高低温试验箱的温度，在设定温度下进行第一穿墙套管内部气体状态的测量，获得所述设定温度下第一穿墙套管内部气体状态数据；

24、步骤2，在所述设定温度下对第二穿墙套管施加高电压进行局部放电试验，获得所述设定温度下局部放电值；

25、步骤3，基于第一穿墙套管的内部气体状态测量值与第二穿墙套管的局部放电测量值获得所述设定温度下不同气体状态时的局部放电值。

26、和现有技术相比，本发明具有以下优点：

27、穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统采用两根完全一样结构的穿墙套管同时在设定温度下进行测试，其中一根用于在设定温度下进行内部气体状态测量，另一根用于在设定温度下进行局部放电测量，将两根套管的测试数据结合分析，从而得到设定温度下套管内部气体状态值与局部放电值之间的量化关系。

技术特征：

1.一种穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，优选的，第一穿墙套管和第二穿墙套管均为sf6气体绝缘套管且尺寸、材料和形状均相同。

3.根据权利要求2所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述气体状态传感器检测第一穿墙套管内容纳的sf6气体的温度、湿度、压力值。

4.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述连所述气体状态传感器包括mems传感器。

5.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管并联排布。

6.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述试验温度为零下50度到零上100度。

7.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，高压发生器生成交流电压或直流电压。

8.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管承受相同的高低温应力。

9.根据权利要求1所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统，其特征在于，所述第一穿墙套管和第二穿墙套管均为水平管。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统的试验方法，其特征在于，其包括以下步骤，

技术总结
一种穿墙套管内部状态及绝缘特性试验系统及方法，系统中，高低温试验箱可调节其内的试验温度；第一穿墙套管经由法兰穿入高低温试验箱以连接高低温试验箱的内侧和外侧；气体状态传感器设于第一穿墙套管内，气体状态传感器通过传感器引出线经过外侧套管端部均压环引出到第一穿墙套管外侧，气体状态数值采集器位于第一穿墙套管的另一端，气体状态数值采集器连接传感器引出线以采集气体状态数据，第二穿墙套管经由法兰穿入高低温试验箱以连接高低温试验箱的内侧和外侧，高压发生器位于第二穿墙套管的另一端为第二穿墙套管施加高压并开展局部放电测试以获得局部放电值。

技术研发人员：李艳鹏,梁基重,俞华,李永祥,刘志翔,马丽强,张昱,吴志远,张申,任雪娇,李军浩,韩旭涛
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15