一种gis内部多种局部放电的模拟装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种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，GIS内部局部放电模拟实验装置包括高压电极基座、地电极基座以及分别和高压电极基座、地电极基座螺纹连接的绝缘支撑杆，高压电极基座和母线导电杆相接触，地电极基座和GIS外壳相接触，高压电极基座通过螺纹连接黄铜基座，黄铜基座连接一种或多种局部放电模拟电极。本实用新型可以模拟110kV GIS内部可能出现的多种局部放电缺陷，加压运行条件下，产生稳定的局部放电信号，有利于开展GIS设备局部放电故障带电检测的科研和培训学习，对避免GIS设备事故具有重要价值。
【专利说明】
一种GIS内部多种局部放电的模拟装置
技术领域
[0001]本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种GIS(GasInsulatedSwitchgear，六氟化硫封闭式组合电器)内部多种局部放电的模拟装置。
【背景技术】
[0002]自20世纪80年代开始，GIS电器设备在我国得到迅速发展。GIS分为单相单筒式和三相共筒式两种形式。三相共筒型将三相元件和导体通过“品”字型布置集中在一个较大的筒内，使相间绝缘充分利用SF6气体的优越绝缘性能。相比单相单筒式的结构，其具有整体体积小，安装、检修方便，节省时间等优点。目前110KV电压等级及母线可以做成三相共筒式，220KV及以上较多采用单相单筒式。
[0003]虽然GIS设备具有占地面积小、可靠性高等诸多优点。但由于GIS设备全封闭的特性，也存在一些缺点，如发生事故后，寻找故障点及检修比较困难，处理故障时停电范围比传统敞开式电器设备要大，检修时间较长。局部放电是GIS内部发生绝缘破坏的先兆现象，通常发生原因为:浇注绝缘内部存在空洞或杂质;金属或绝缘表面有尖端或突起；由于安装不慎或开关分合产生颗粒状或丝状的金属微粒，这些微粒可以附在绝缘表面或落在外壳底部，在外壳底部的金属微粒在电场作用下不断移动或不规则的跳跃，当金属颗粒腾空时会带有电荷，下落时则会产生局部放电；金属屏蔽在触头间发生局部放电。
[0004]局部放电对于GIS设备而言是一个非常危险的信号，一旦出现轻微的局部放电，如不及时排除，必将导致严重的绝缘破坏，造成严重的后果。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，本实用新型有效解决了现有GIS设备寻找故障点及检修比较困难的技术问题。
[0006]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]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。
[0008]所述母线为单相母线或A、B、C三相母线。
[0009]所述GIS内部局部放电模拟实验装置包括高压电极基座、地电极基座以及分别和高压电极基座、地电极基座螺纹连接的绝缘支撑杆，所述高压电极基座和母线导电杆相接触，地电极基座和GIS外壳相接触，所述高压电极基座通过螺纹连接黄铜基座，所述黄铜基座连接至少一种局部放电模拟电极。
[0010]所述高压电极基座通过导线与母线导电杆相连，地电极基座通过导线与吸附剂舱体固定螺丝相连。
[0011 ]所述局部放电模拟电极为电晕缺陷模拟电极、悬浮电位缺陷模拟电极、自由导电微粒缺陷模拟电极或气隙缺陷模拟电极中的任意一种。
[0012]所述电晕缺陷模拟电极为一金属钢针。
[0013]所述悬浮电位缺陷模拟电极包括绝缘支撑件和位于绝缘支撑件上的悬浮电位体。
[0014]所述自由导电微粒缺陷模拟电极为一球形电极，所述地电极基座上设有一碟形电极，所述碟形电极内设有若干个自由金属颗粒，所述球形电极和碟形电极放置在一有机玻璃筒内。
[0015]所述气隙缺陷模拟电极为一包裹环氧树脂绝缘体I的球形电极I，所述地电极基座上设有包裹环氧树脂绝缘体Π的球形电极Π，所述环氧树脂绝缘体I和环氧树脂绝缘体Π之间通过环氧粘结面相连，所述环氧粘结面上设有一个或多个空气泡。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点:
[0017]本实用新型通过故障复现来完成GIS内部典型缺陷的检测研究的GIS设备故障仿真试验系统对设备的安全运行至关重要，利用该套试验系统进行相关仿真技术研究主要具备以下几方面的特征:1.整套试验系统配备母线和一包括所有典型元件的完整间隔；2.该套系统可以在实验室实现额定电压和额定电流下的持续运行;3.该套试验系统可以完全模拟现场的运行工况;4.该套试验系统设计了特有的试验段，可以在该试验段内进行故障复现;5.可以利用各种带电检测手段收集内部缺陷的典型图谱。
[0018]本实用新型提供一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，可以模拟IlOkVGIS内部可能出现的多种局部放电缺陷，如电晕缺陷、悬浮电位缺陷、自由导电微粒缺陷或气隙缺陷。加压运行条件下，该模拟装置可以产生稳定的局部放电信号，从而为GIS设备在运行条件下的状态诊断、检测数据的定量分析、故障类型的定性分析提供理论依据。本实用新型有利于开展GIS设备局部放电故障类型的科研和培训学习，对避免GIS设备事故具有重要价值。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图2是带电晕缺陷模拟电极的GIS内部局部放电实验装置的结构示意图。
[0021]图3是带悬浮电位缺陷模拟电极的GIS内部局部放电实验装置的结构示意图。
[0022]图4是带自由导电微粒缺陷模拟电极的GIS内部局部放电实验装置的结构示意图。
[0023]图5是带气隙缺陷模拟电极的GIS内部局部放电实验装置的结构示意图。
[0024]图6是对与电晕缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。
[0025]图7是对与悬浮电位缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。
[0026]图8是对与自由导电微粒缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。
[0027]图9是对与气隙缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。
[0028]其中，附图标记说明如下:
[0029]1、GIS外壳;2、母线;3、电晕缺陷模拟电极;4、悬浮电位缺陷模拟电极;5、自由导电微粒缺陷模拟电极;6、高压电极基座;7、地电极基座;8、绝缘支撑杆;9、螺母;10、黄铜基座；
11、金属钢针；12、绝缘支撑件；13、悬浮电位体;14、球形电极；15、碟形电极;16、球形电极I;17、球形电极Π ; 18、环氧树脂绝缘体I; 19、环氧树脂绝缘体Π ;20、环氧粘结面;21、空气泡；22、有机玻璃筒。
【具体实施方式】
[0030]如图1所示，GIS为三相共筒式，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A、B、C三相母线2，在A、B、C三相母线2与GIS外壳I之间分别设有至少一种GIS内部局部放电模拟实验装置3、4和5。若GIS为单相单筒式，在单相母线与GIS外壳之间设有一种GIS内部局部放电模拟实验装置。
[0031]如图2、3和4所示，GIS内部局部放电模拟实验装置包括高压电极基座6、地电极基座7以及分别和高压电极基座6、地电极基座7螺纹连接的绝缘支撑杆8，通过调节螺母9可以调节高压电极基座6和地电极基座7之间的相对距离以使得高压电极基座6和母线导电杆2相接触、地电极基座7和GIS外壳I相接触，高压电极基座6通过螺纹连接黄铜基座10，黄铜基座10连接至少一种局部放电模拟电极。为保证高压电极基座可靠连接高压部分，通过导线将高压电极基座6与母线导电杆2相连，为保证地电极基座7可靠接地，通过导线将地电极基座7与吸附剂舱体固定螺丝相连。
[0032]上述的局部放电模拟电极为电晕缺陷模拟电极、悬浮电位缺陷模拟电极、自由导电微粒缺陷模拟电极或气隙缺陷模拟电极中的任意一种。如图2所示，电晕缺陷模拟电极为一金属钢针11。如图3所示，悬浮电位缺陷模拟电极包括绝缘支撑件12和位于绝缘支撑件上的悬浮电位体13。如图4所示，自由导电微粒缺陷模拟电极为一球形电极14，地电极基座上设有一碟形电极15，其中碟形电极15内部放有十几个自由的金属颗粒，球形电极和碟形电极放置在一有机玻璃筒22内。如图5所示，气隙缺陷模拟电极为一包裹环氧树脂绝缘体I 18的球形电极I 16，地电极基座上设有包裹环氧树脂绝缘体Π 19的球形电极Π 17，环氧树脂绝缘体I 18和环氧树脂绝缘体Π 19之间通过环氧粘结面20相连，环氧粘结面20上设有一个或多个空气泡21。
[0033]绝大多数GIS设备的各个盆式绝缘子的外表面金属屏蔽层上均有一个被金属牌遮挡的浇注口，通过与厂家协商剔除金属标牌露出浇注口。经过对GIS放气、原有SF6回收、安装电极模型、抽真空、充SF6、密封等工序后，测试各个模型的局放信号。图6是对与电晕缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。图7是对与悬浮电位缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。图8是对与自由导电微粒缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。图9是对与气隙缺陷模拟电极相连的母线进行加压的测试结果图。
[0034]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种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，其特征在于: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，所述GIS内部局部放电模拟实验装置包括高压电极基座、地电极基座以及分别和高压电极基座、地电极基座螺纹连接的绝缘支撑杆，所述高压电极基座和母线导电杆相接触，地电极基座和GIS外壳相接触，所述高压电极基座通过螺纹连接黄铜基座，所述黄铜基座连接至少一种局部放电模拟电极。2.根据权利要求1所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述母线为单相母线或A、B、C三相母线。3.根据权利要求1所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述高压电极基座通过导线与母线导电杆相连，所述地电极基座通过导线与吸附剂舱体固定螺丝相连。4.根据权利要求1所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述局部放电模拟电极为电晕缺陷模拟电极、悬浮电位缺陷模拟电极、自由导电微粒缺陷模拟电极或气隙缺陷模拟电极中的任意一种。5.根据权利要求4所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述电晕缺陷模拟电极为一金属钢针。6.根据权利要求4所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述悬浮电位缺陷模拟电极包括绝缘支撑件和位于绝缘支撑件上的悬浮电位体。7.根据权利要求4所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述自由导电微粒缺陷模拟电极为一球形电极，所述地电极基座上设有一碟形电极，所述碟形电极内设有若干个自由金属颗粒，所述球形电极和碟形电极放置在一有机玻璃筒内。8.根据权利要求4所述的一种GIS内部多种局部放电的模拟装置，其特征在于:所述气隙缺陷模拟电极为一包裹环氧树脂绝缘体I的球形电极I，所述地电极基座上设有包裹环氧树脂绝缘体Π的球形电极Π，所述环氧树脂绝缘体I和环氧树脂绝缘体Π之间通过环氧粘结面相连，所述环氧粘结面上设有一个或多个空气泡。
【文档编号】G01R31/12GK205643609SQ201620361319
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】张磊, 马晓娟, 高文胜, 赵秀娜, 符贵, 徐幻南, 陈邓伟, 彭理燕, 曲在辉, 罗东君, 王建, 王雷, 王海霞
【申请人】国网河南省电力公司技能培训中心