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一種gis電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置制造方法

文檔序號(hào):6185286閱讀:508來源:國知局
一種gis電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,包括:氣室、上電極、懸浮電位體、絕緣體、下電極;氣室內(nèi)還設(shè)置有母線桿和均壓球;母線桿帶有開口向下的螺紋孔;氣室下側(cè)內(nèi)壁與母線桿相對(duì)的位置設(shè)置有開口向上的螺紋孔;上電極由轉(zhuǎn)接基座和上電極延長桿組成,安裝在母線桿的螺紋孔內(nèi),下電極安裝在氣室下側(cè)內(nèi)壁的螺紋孔內(nèi);絕緣體設(shè)置于下電極上表面中心,懸浮電位體固定于絕緣體上表面中心。本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置產(chǎn)生的局部放電信號(hào)可以被電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè),同時(shí)其嚴(yán)重程度又不致引起擊穿,其放電特性和氣體組分特性的測(cè)量結(jié)果均表現(xiàn)出較明顯懸浮放電的特征,缺陷可識(shí)別度高。
【專利說明】—種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬
>J-U裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]由于其運(yùn)行可靠性高、占地面積小等特點(diǎn),氣體絕緣封閉組合電器(Gasinsulated switchgear, GIS)設(shè)備在當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,相關(guān)的絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷研究變得更加重要。
[0003]GIS設(shè)備內(nèi)部存在一種狀態(tài):懸浮電位。懸浮電位是指金屬部件處于高壓與低壓之間,按其阻抗形成分壓后的對(duì)地電位。懸浮電位有利有弊,可被用來均勻設(shè)備高壓端電場(chǎng)分布,也可能引起設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)體電位漂移、導(dǎo)致局部放電。當(dāng)前有關(guān)懸浮電位的研究以仿真和實(shí)驗(yàn)室模型為主,建立模型的特征參數(shù)與真實(shí)運(yùn)行情況有一定差異。為模擬真實(shí)GIS設(shè)備中可能長期存在的缺陷,有必要建立一種嚴(yán)重程度可與之相比擬的模型,為后期放電特性和氣體組分特性的研究打下基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,包括:氣室、上電極、懸浮電位體、絕緣體、下電極;
[0005]所述氣室內(nèi)還設(shè)置有母線桿和均壓球;所述母線桿帶有開口向下的螺紋孔;所述氣室下側(cè)內(nèi)壁與所述母線桿相對(duì)的位置設(shè)置有開口向上的螺紋孔;
[0006]所述上電極由轉(zhuǎn)接基座和上電極延長桿組成,安裝在所述母線桿的螺紋孔內(nèi),所述下電極安裝在所述氣室下側(cè)內(nèi)壁的螺紋孔內(nèi);
[0007]所述絕緣體設(shè)置于所述下電極上表面中心,所述懸浮電位體固定于所述絕緣體上表面中心。
[0008]其中,所述懸浮電位體與上電極下表面之間的距離通過更換所述上電極延長桿和螺紋結(jié)構(gòu)綜合調(diào)節(jié)。
[0009]其中,不同形狀的上電極延長桿模擬不同類型的懸浮電位缺陷。
[0010]其中,所述上電極為一套不銹鋼圓柱體,其上電極的轉(zhuǎn)接基座一端帶有外螺紋結(jié)構(gòu),用于與所述母線桿的螺紋孔連接,其另一端帶有與上電極延長桿連接的螺紋孔。
[0011]其中,所述上電極延長桿的一端為外螺紋結(jié)構(gòu),用于與轉(zhuǎn)接基座連接;另一端為用于安裝不同長度的針電極非螺紋孔,或者為板電極。
[0012]其中,所述下電極為一套不銹鋼圓柱體,用于放置所述懸浮電位體和絕緣體,由轉(zhuǎn)接基座和下電極延長桿兩部分構(gòu)成。
[0013]其中,所述下電極的轉(zhuǎn)接基座一端為外螺紋結(jié)構(gòu),與所述氣室的下側(cè)內(nèi)壁通過螺紋連接,其另一端為螺紋孔,與所述下電極延長桿相連。
[0014]其中,所述下電極延長桿一端為外螺紋結(jié)構(gòu),與轉(zhuǎn)接基座相連,其另一端帶有板電極。
[0015]本發(fā)明與以往的電場(chǎng)仿真計(jì)算方法和小缺陷模型相比,建立缺陷特征參數(shù)更加貼近實(shí)際運(yùn)行情況。運(yùn)行條件下,本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置產(chǎn)生的局部放電信號(hào)可以被電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè),同時(shí)其嚴(yán)重程度又不致引起擊穿,其放電特性和氣體組分特性的測(cè)量結(jié)果均表現(xiàn)出較明顯懸浮放電的特征,缺陷可識(shí)別度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的上電極轉(zhuǎn)接基座的不意圖;
[0019]圖3為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的上電極延長桿的一個(gè)不意圖;
[0020]圖4為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的上電極延長桿的又一示意圖;
[0021]圖5為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的下電極轉(zhuǎn)接基座的不意圖;
[0022]圖6為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置的下電極延長桿的示意圖;
[0023]圖7為本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置運(yùn)行條件下的超高頻信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明旨在建立一種電力設(shè)備內(nèi)懸浮電位的缺陷模型,其特征參數(shù)與真實(shí)設(shè)備中可能出現(xiàn)的缺陷類似,運(yùn)行條件下的缺陷嚴(yán)重程度可相比擬。即,運(yùn)行電壓、額定充裝氣壓下,模型的局部放電量可以被電力設(shè)備狀態(tài)診斷儀器測(cè)量到,而又可長期穩(wěn)定存在、不致引起擊穿。
[0025]如圖1所示,本發(fā)明提供一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,包括:氣室1、上電極2、懸浮電位體3、絕緣體4、下電極5 ;
[0026]氣室I為IlOkV電壓等級(jí)GIS氣室的一部分,氣密性良好且內(nèi)壁帶涂層。氣室體積為90L,額定充裝壓力為0.4MPa。所述氣室I的兩側(cè)為盆式絕緣子,其內(nèi)還設(shè)置有母線桿和均壓球;所述母線桿帶有開口向下的螺紋孔,該螺紋孔的外徑為10mm,深度為40mm ;所述氣室I下側(cè)內(nèi)壁與所述母線桿相對(duì)的位置設(shè)置有開口向上的螺紋孔,所述螺紋孔的外徑為8mm,深度為IOmm,可用于更換不同尺寸的電極。[0027]如圖2至圖4所示,所述上電極2由轉(zhuǎn)接基座和上電極延長桿組成,安裝在所述母線桿的螺紋孔內(nèi);其中,不同形狀的上電極延長桿模擬不同類型的懸浮電位缺陷。
[0028]所述下電極5安裝在所述氣室I下側(cè)內(nèi)壁的螺紋孔內(nèi)。
[0029]所述絕緣體4設(shè)置于所述下電極5上表面中心,所述懸浮電位體3固定于所述絕緣體4上表面中心。其中,所述懸浮電位體3與上電極2下表面之間的距離通過更換所述上電極延長桿和螺紋結(jié)構(gòu)綜合調(diào)節(jié)。
[0030]其中,所述上電極2為一套不銹鋼圓柱體,提供高電位引導(dǎo)的作用,長度40mm到120mm之間可調(diào),其上電極2的轉(zhuǎn)接基座直徑16mm、長度40mm, —端帶有外徑10mm、長度30mm的外螺紋結(jié)構(gòu),用于與所述母線桿的螺紋孔連接,其另一端帶有外徑5mm、長度15mm的螺紋孔,用于與上電極延長桿連接。
[0031]其中,所述上電極延長桿的一端帶有外徑5mm、長度IOmm的外螺紋結(jié)構(gòu),用于與轉(zhuǎn)接基座連接;另外一端或帶有軸向外徑1.5mm、深度45mm的非螺紋孔以安裝不同長度的針電極,同時(shí)輔助徑向外徑3mm、深度4mm、距離下電極表面8mm的螺紋孔以固定針電極?;驇в型鈴?0mm、厚度15mm的板電極。
[0032]所述懸浮電位體3為銅絲,置于上電極2、下電極5之間,固定與絕緣體4的上表面,其與上電極2之間的距離可同時(shí)由上電極2的長度和絕緣體4的高度調(diào)節(jié),其直徑為
0.7mm、長度為30mm。所述絕緣體4為環(huán)氧樹脂材質(zhì)絕緣墊塊,主要用于隔離懸浮電位體3于上電極2、下電極5之間,其直徑為30mm,長度規(guī)格包括10mm、15mm、20mm和30mm等幾種。
[0033]如圖5?圖6所示,下電極5為一套不銹鋼材質(zhì)圓柱體,由轉(zhuǎn)接基座和延長桿兩部分構(gòu)成,用于放置懸浮電位體3和絕緣體4,同時(shí)提供低電位引導(dǎo)的作用。下電極的轉(zhuǎn)接基座直徑為20mm、長度為70mm,其一端帶有外徑為8mm、長度為IOmm的外螺紋結(jié)構(gòu),與氣室I的下側(cè)內(nèi)壁通過螺紋連接;另外一端帶有外徑為6mm、深度為25mm的螺紋孔,與下電極延長桿相連。下電極延長桿一端帶有外徑為6mm、長度為20mm的外螺紋結(jié)構(gòu),與轉(zhuǎn)接基座相連;另外一端帶有直徑為75mm、厚度為15mm的板電極。
[0034]本發(fā)明的一種電力設(shè)備內(nèi)懸浮電位的缺陷模型中,懸浮電位體3與上電極2下表面(高電位)之間的距離可以通過更換上電極延長桿和螺紋結(jié)構(gòu)綜合調(diào)節(jié)。同時(shí),可通過更換上電極的形狀來模擬不同類型的懸浮電位缺陷。當(dāng)使用上電極延長桿、懸浮電位體3與上電極2下表面距離為0.7mm時(shí),缺陷模型的放電和氣體組分特征均較明確,能夠被DMS狀態(tài)診斷系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別,且缺陷可長期穩(wěn)定存在不致引起擊穿。
[0035]具體的,本發(fā)明的一種電力設(shè)備內(nèi)懸浮電位的缺陷模型針對(duì)IlOkV電壓等級(jí)SF6氣體絕緣設(shè)備,運(yùn)行條件(50HzAC運(yùn)行電壓63.5kV、額定充裝氣壓0.4MPa)下的超高頻信號(hào)如附圖7所示。
[0036]放電產(chǎn)生的超高頻(UHF)信號(hào)穩(wěn)定出現(xiàn)于電壓相位的正峰值時(shí)刻,以及電壓極性轉(zhuǎn)換與負(fù)峰值中點(diǎn)附近時(shí)刻。放電信號(hào)穩(wěn)定且可被DMS絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自帶的模式識(shí)別功能準(zhǔn)確識(shí)別。加壓后產(chǎn)生的氣體分解產(chǎn)物主要有SO2F2, SO2和S2OFltlt5相對(duì)來說,放電信號(hào)較明顯,氣體分解產(chǎn)物含量較低,呈現(xiàn)了懸浮電位的缺陷模型的典型特性。
[0037]本發(fā)明與以往的電場(chǎng)仿真計(jì)算方法和小缺陷模型相比,建立缺陷特征參數(shù)更加貼近實(shí)際運(yùn)行情況。運(yùn)行條件下,本發(fā)明提供的一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置產(chǎn)生的局部放電信號(hào)可以被電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè),同時(shí)其嚴(yán)重程度又不致引起SU Zê? |WJ O
[0038]
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【權(quán)利要求】
1.一種GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,包括:氣室、上電極、懸浮電位體、絕緣體、下電極; 所述氣室內(nèi)還設(shè)置有母線桿和均壓球;所述母線桿帶有開口向下的螺紋孔;所述氣室下側(cè)內(nèi)壁與所述母線桿相對(duì)的位置設(shè)置有開口向上的螺紋孔; 所述上電極由轉(zhuǎn)接基座和上電極延長桿組成,安裝在所述母線桿的螺紋孔內(nèi),所述下電極安裝在所述氣室下側(cè)內(nèi)壁的螺紋孔內(nèi); 所述絕緣體設(shè)置于所述下電極上表面中心,所述懸浮電位體固定于所述絕緣體上表面中心。
2.如權(quán)利要求1所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述懸浮電位體與上電極下表面之間的距離通過更換所述上電極延長桿和螺紋結(jié)構(gòu)綜合調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,不同形狀的上電極延長桿模擬不同類型的懸浮電位缺陷。
4.如權(quán)利要求3所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述上電極為一套不銹鋼圓柱體,其上電極的轉(zhuǎn)接基座一端帶有外螺紋結(jié)構(gòu),用于與所述母線桿的螺紋孔連接,其另一端帶有與上電極延長桿連接的螺紋孔。
5.如權(quán)利要求4所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述上電極延長桿的一端為外螺紋結(jié)構(gòu),用于與轉(zhuǎn)接基座連接;另一端為用于安裝不同長度的針電極非螺紋孔,或者為板電極。
6.如權(quán)利要求5所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述下電極為一套不銹鋼圓柱體,用于放置所述懸浮電位體和絕緣體,由轉(zhuǎn)接基座和下電極延長桿兩部分構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述下電極的轉(zhuǎn)接基座一端為外螺紋結(jié)構(gòu),與所述氣室的下側(cè)內(nèi)壁通過螺紋連接,其另一端為螺紋孔,與所述下電極延長桿相連。
8.如權(quán)利要求7所述的GIS電力設(shè)備內(nèi)部懸浮電位缺陷的模擬裝置,其特征在于,所述下電極延長桿一端為外螺紋結(jié)構(gòu),與轉(zhuǎn)接基座相連,其另一端帶有板電極。
【文檔編號(hào)】G01R31/20GK103592588SQ201310612884
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】汪偉, 姚森敬, 余英, 汲勝昌, 王圓圓, 鐘理鵬 申請(qǐng)人:深圳供電局有限公司
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