开关柜空气放电模拟装置及实验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关柜技术领域，尤其涉及一种开关柜空气放电模拟装置及实验方法。
【背景技术】
[0002]开关柜是将各设备、母线、支撑绝缘子等部件在其外壳内装配成的一个整体，封闭的开关柜一旦出现事故，危害通常比过去分离的敞开式设备严重，修复工作也要比分离的敞开式设备复杂很多，修复消耗的时间也更长。当前开关柜产品结构越来越来紧凑，其内部绝缘裕度随之减小，早期绝缘缺陷很难在柜体外面被人察觉。
[0003]开关柜内部存在绝缘缺陷时，将引起局部放电，导致开关柜内的空气放电分解，会生成03、N0、N02、N20等气体。由于绝缘缺陷引起的局部放电能量和频率不同，从而导致反映在开关柜内部空气分解产物存在差异。研究开关柜内气体组分的种类、含量和变化趋势，是了解开关柜内绝缘缺陷的一种有效的手段，对及时发现开关柜内部缺陷、采取有效措施避免缺陷进一步发展、降低开关柜运行事故等具有重要意义。
[0004]为了研究开关柜内空气放电产生的气体的特性和变化规律，需要在实验室开展大量的模拟实验，建立分解气体与绝缘缺陷的关联性。因此，研究开关柜空气放电模拟实验方法，是利用空气分解气体诊断开关柜绝缘缺陷的重要技术。
【发明内容】
[0005]为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种开关柜空气放电模拟装置及实验方法。
[0006]为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0007]—种开关柜空气放电模拟实验方法，所述方法包括:
[0008]对开关柜空气放电模拟装置的罐体进行密封性测试；
[0009]清洗所述罐体；
[0010]调节所述罐体内的空气湿度，使得所述空气湿度满足预定的实验要求；
[0011]进行所述罐体的固有缺陷测试；
[0012]进行绝缘缺陷放电实验；
[0013]监测所述放电实验的放电信号；
[0014]采集所述罐体内的气体并检测，得到包含气体组分的种类、含量以及变化趋势的检测结果，完成对绝缘缺陷的模拟放电实验。
[0015]其中，所述调节所述罐体内的空气湿度包括:保持所述开关柜空气放电模拟装置的真空栗、真空栗球阀处于关闭状态，将湿度调节机构分别与进气球阀、排气球阀连接，并分别打开进气球阀、排气球阀，启动湿度调节机构的循环气栗，带动罐体内部气体流经装有去离子水的密闭罐以调整湿度;实时监测所述罐体内部的湿度，在所述罐体内部的湿度满足预定的实验要求时，依次关闭所述循环气栗、进气球阀、排气球阀。
[0016]其中，所述进行所述罐体的固有缺陷测试，为:对所述开关柜空气放电模拟装置的固有放电特性进行测试，测定无人工模拟缺陷时相同的实验环境下所述开关柜空气放电模拟装置本身没有产生放电时的实验电压阈值。
[0017]其中，所述进行绝缘缺陷放电实验，包括:用逐步升压法对所述开关柜空气放电模拟装置的针-板缺陷模型施加实验电压，使得所述针-板缺陷模型在允许的电压阈值内产生放电信号。
[0018]其中，采集所述罐体内的气体并检测，得到包含气体组分的种类、含量以及变化趋势的检测结果，包括:移除所述开关柜空气放电模拟装置的湿度调节机构，接入所述开关柜空气放电模拟装置的气体检测机构，通过所述气体检测机构的烟气分析仪采集所述罐体内的气体，并定时测量分解所述气体的组分，得到包含所述气体组分种类、含量和变化趋势的检测结果。
[0019]—种开关柜空气放电模拟装置，所述装置包括:罐体、真空机构、湿度调节机构、气体检测机构和用于模拟空气放电的针-板电极；
[0020]所述针-板电极设置在所述罐体内部；
[0021 ]所述真空机构与所述罐体连接且相通；
[0022]在需要调节所述罐体内部的湿度时，所述湿度调节机构与所述罐体连接且相通，并与所述罐体形成密闭的气体回路；
[0023]在需要检测所述罐体内部的空气放电气体时，所述气体检测机构与所述罐体连接且相通，并与所述罐体形成密闭的气体回路。
[0024]其中，所述湿度调节机构包括:装有去离子水的密封罐、第一导管和循环气栗;所述密封罐、循环气栗、罐体通过所述第一导管连接且相通，并形成密闭的气体回路。
[0025]其中，所述气体检测机构包括:装有多种气体传感器的烟气分析仪和第二导管，所述烟气分析仪与所述罐体通过所述第二导管连接且相通，并形成密封的气体回路。
[0026]其中，所述罐体的两侧壁上分别设置有进气口和排气口，所述进气口上设置有第一管道，所述第一管道上设置有进气球阀;所述排气口上设置有第二管道，所述第二管道上设置有排气球阀；
[0027]所述湿度调节机构的第一导管将所述循环气栗与所述排气球阀连接且相通，并将所述密封罐与所述进气球阀连接且相通;或者，所述气体检测机构中烟气分析仪的采气口通过所述第二导管连接所述排气球阀，所述烟气分析仪的排气口通过所述第二导管连接所述进气球阀。
[0028]其中，所述罐体包括筒壁、上法兰和下底座，所述筒壁的上端开口固接所述上法兰，所述筒壁的下端开口固接所述下底座;所述针-板电极包括针电极和板电极，所述针电极通过所述上法兰的通孔与外部导线连接，所述板电极通过所述下底座的通孔与外部导线连接。
[0029]本发明实施例提供一种开关柜空气放电模拟装置及实验方法，能在实验室模拟开关柜内因固体突出物绝缘缺陷引起的空气放电，并获得反映放电分解气体组分及其含量的数据，为进一步完善建立基于空气放电组分诊断开关柜内部缺陷技术提供可靠的实验基础。
[0030]本发明实施例能够达到如下技术效果:
[0031]1)能够模拟开关柜因绝缘缺陷引起的空气放电，为开关柜内部缺陷诊断提供了有效的实验方法，模拟的准确度高，检测的精度高；
[0032]2)本发明实施例的装置及方法能真实的模拟开关柜内部空气在不同湿度环境下的放电情况，具有较高的准确性和精确度。
[0033]3)本发明实施例的装置及方法易于实现，操作流程简单，成本低，节省时间。
【附图说明】
[0034]在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0035]图1为本发明实施例开关柜空气放电模拟装置的部分组成机构示意图；
[0036]图2为本发明实施例开关柜空气放电模拟装置的气体检测机构的组成机构示意图；
[0037]图3为本发明实施例开关柜内部空气放电模拟实验方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038]如图1、2所示，本发明实施例的开关柜空气放电模拟装置主要可以包括罐体11、真空机构12、湿度调节机构13、气体检测机构14和针-板电极15。其中，针-板电极15用于模拟空气放电，设置在所述罐体11内部;所述真空机构12与所述罐体11连接且相通;在需要调节所述罐体11内部的湿度时，所述湿度调节机构13与所述罐体1