一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法与流程

本发明涉及套管检测，尤其涉及一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法。

背景技术：

1、在110kv及以上的电力系统中，油浸纸电容式套管是高压套管的主要形式，使用比例高达93％，且套管是变压器的薄弱部分。套管故障是造成变压器非计划停运的主要原因之一，具有故障突发率高、故障影响时间长的特点。近些年来，套管事故频发，套管一旦发生故障，会直接导致变压器停运，严重时会发生燃爆，扩大事故范围，造成严重的经济损失并污染环境。套管燃爆事故严重，且产生原因往往是多种内外因素共同作用导致内部的绝缘失效，导致用于绝缘的油浸纸被逐层击穿，最终形成贯通性大电弧，电弧的热效应会使得内部的压力骤增，强烈的冲击波可能会使得瓷套的薄弱处破裂，高温油蒸气以及绝缘油裂解产生的氢气、一氧化碳和甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等小分子烃类气体会在空气中被引燃，造成剧烈的爆炸，产生的火焰会危害到周围的变电设备，后果严重。但是，现有技术中无法对套管进行有效的燃爆，进而无法通过实验分析燃爆事故。

2、基于此，亟需一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

1、基于以上所述，本发明的目的在于提供一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法，实现了套管燃爆现象的复现，可模拟套管燃爆的过程，并记录其中参量的变化，为研究套管的燃爆事故提供参考。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一方面，提供一种套管燃爆实验装置，包括：

4、套管，其包括末屏口、中间导杆、下瓷套和均压环，所述中间导杆与所述末屏口之间设置有导电通道，所述中间导杆的外侧设置有油腔，所述油腔内设置有油浸纸；

5、导电杆，其安装于所述末屏口；

6、燃弧丝，其穿设于所述导电通道，且一端连接于所述导电杆伸入所述末屏口的一端，另一端连接于所述中间导杆；

7、所述中间导杆和所述导电杆二者中的一个连接电源，另一个接地；

8、油浴加热装置，其设置有加热腔，所述下瓷套和所述均压环浸没于所述加热腔内，所述加热腔与所述油腔连通且填充有绝缘油。

9、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，还包括绝缘板，所述绝缘板安装于所述末屏口的端部，所述导电杆安装于所述绝缘板上，且伸入所述末屏口。

10、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，所述绝缘板设置有第一螺纹孔，所述导电杆设置有外螺纹，所述导电杆螺纹连接于所述绝缘板。

11、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，所述绝缘板和所述末屏口的端部之间设置有密封圈；和/或

12、所述绝缘板和所述末屏口的端部之间填充有密封胶水。

13、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，所述燃弧丝靠近所述中间导杆的一端呈月牙状结构，所述月牙状结构贴合于所述中间导杆的侧壁。

14、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，所述套管还包括下法兰；

15、所述油浴加热装置设置有升高座，所述升高座设置有与所述加热腔连通的容纳孔，所述下瓷套和所述均压环浸没于所述容纳孔内，所述下法兰密封连接于所述升高座的顶面。

16、作为一种套管燃爆实验装置的优选技术方案，所述套管还包括上法兰；所述上法兰和所述下法兰通过连接管连接，所述末屏口设置于所述连接管上；

17、所述连接管上设置有第一安装孔，所述第一安装孔内安装有压力传感器，所述压力传感器的检测端位于所述油腔内，且位于所述燃弧丝的一侧；和/或

18、所述连接管上设置有第二安装孔，所述第二安装孔内安装有热电偶，所述热电偶的检测端位于所述油腔内，且位于所述燃弧丝的一侧。

19、另一方面，提供一种燃爆实验方法，采用以上任一方案所述的套管燃爆实验装置，包括以下步骤：

20、s10、油浴加热装置加热绝缘油，以使油腔内的绝缘油加热至预设温度；

21、s20、电源在预设时间内施加预设电流，以使燃弧丝燃断并产生高能电弧；

22、s30、得出实验结果。

23、作为一种燃爆实验方法的优选技术方案，所述预设时间为0.1s-0.2s。

24、作为一种燃爆实验方法的优选技术方案，所述实验结果包括：

25、获取所述油腔内绝缘油的压力；和/或

26、获取所述油腔内绝缘油的温度；和/或

27、收集所述油腔内燃爆后的绝缘油，对所述绝缘油进行油气相色谱分析。

28、本发明的有益效果为：

29、本发明提供一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法，在实验时，下瓷套和均压环浸没于加热腔内，油腔与加热腔连通，油浴加热装置加热加热腔内的绝缘油，加热腔内的绝缘油将热量传递至油腔，以使油腔内的绝缘油加热至预设温度，模拟套管真实工作的环境，然后电源在预设时间内施加预设电流，以使中间导杆、燃弧丝和导电杆形成通电回路，此时，电流使燃弧丝燃断并产生高能电弧模拟出燃爆现象。本发明实现了套管燃爆现象的复现，可模拟套管燃爆的过程，并记录其中参量的变化，为研究套管的燃爆事故提供参考。

技术特征：

1.一种套管燃爆实验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，还包括绝缘板(4)，所述绝缘板(4)安装于所述末屏口(144)的端部，所述导电杆(7)安装于所述绝缘板(4)上，且伸入所述末屏口(144)。

3.根据权利要求2所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，所述绝缘板(4)设置有第一螺纹孔(41)，所述导电杆(7)设置有外螺纹，所述导电杆(7)螺纹连接于所述绝缘板(4)。

4.根据权利要求2所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，所述绝缘板(4)和所述末屏口(144)的端部之间设置有密封圈；和/或

5.根据权利要求1所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，所述燃弧丝(2)靠近所述中间导杆(11)的一端呈月牙状结构(21)，所述月牙状结构(21)贴合于所述中间导杆(11)的侧壁。

6.根据权利要求1所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，所述套管(1)还包括下法兰(143)；

7.根据权利要求6所述的套管燃爆实验装置，其特征在于，所述套管(1)还包括上法兰(141)；所述上法兰(141)和所述下法兰(143)通过连接管(142)连接，所述末屏口(144)设置于所述连接管(142)上；

8.一种燃爆实验方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的套管燃爆实验装置，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的燃爆实验方法，其特征在于，所述预设时间为0.1s-0.2s。

10.根据权利要求8所述的燃爆实验方法，其特征在于，所述实验结果包括：

技术总结
本发明涉及套管检测技术领域，公开一种套管燃爆实验装置及燃爆实验方法。其中套管燃爆实验装置包括套管、导电杆、燃弧丝和油浴加热装置。套管包括末屏口、中间导杆、下瓷套和均压环，中间导杆与末屏口之间设置有导电通道，中间导杆的外侧设置有油腔，油腔内设置有油浸纸；导电杆安装于末屏口；燃弧丝穿设于导电通道，且一端连接于导电杆伸入末屏口的一端，另一端连接于中间导杆；中间导杆和导电杆二者中的一个连接电源，另一个接地；油浴加热装置设置有加热腔，下瓷套和均压环浸没于加热腔内，加热腔与油腔连通且填充有绝缘油。本发明实现了套管燃爆现象的复现，可模拟套管燃爆的过程，并记录其中参量的变化，为研究套管的燃爆事故提供参考。

技术研发人员：应丽云,黄石华,苏超,黎阳羊,周丹,赖俊驹,刘威,谢达,林伟健,贾志东,谭嘉明,周浩翰,蒋泽龙
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5