本實用新型屬于六氟化硫(SF₆)氣體絕緣電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室。

背景技術(shù)：

以六氟化硫氣體(SF₆)作為絕緣和滅弧介質(zhì)的SF₆氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS)，因其可靠性高、維護(hù)量小、占地面積小、配置靈活等優(yōu)點迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的高壓和超/特高壓領(lǐng)域，已逐漸成為現(xiàn)代變電站的首選設(shè)備和重要標(biāo)志之一。然而，GIS設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件由于制造和裝配工藝不達(dá)標(biāo)，設(shè)備本身存在缺陷，在運行電場和電動力等因素下，絕緣子內(nèi)部縱向裂紋不斷延伸、擴大，致使絕緣子內(nèi)部發(fā)生貫穿性放電，最終導(dǎo)致GIS設(shè)備絕緣破壞，影響著設(shè)備的可靠運行。因此，十分有必要對SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備的早期絕緣狀況進(jìn)行有效的評估和預(yù)警。

SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備在運行電壓、熱、力等作用下的內(nèi)絕緣時效老化和設(shè)備在裝配過程中的各種潛伏性缺陷，會逐漸擴展致使內(nèi)絕緣的電氣強度下降而導(dǎo)致故障，前期潛伏性故障主要以局部放電(Partial Discharge，簡稱PD)的形式表現(xiàn)出來。由于GIS設(shè)備為金屬全封閉結(jié)構(gòu)，尚缺乏檢測GIS的運行狀況的有效手段，目前正處于研究階段的單獨通過監(jiān)測PD發(fā)生的光信號、超聲信號、特高頻放電信號和SF₆分解特征組分的變化規(guī)律一種手段對設(shè)備內(nèi)部放電故障的評估的方案均存在不足，短期內(nèi)不可克服。所以研制氣體絕緣 電氣設(shè)備局部放電多傳感器聯(lián)合監(jiān)測實驗裝置，對于減少GIS設(shè)備運行故障帶來的危害，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有著重大意義。

目前國內(nèi)外在SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備PD在線監(jiān)測的研究主要集中于單一監(jiān)測手段的實驗及監(jiān)測裝置，如專利號為ZL2007100784930的“六氟化硫放電分解組分分析系統(tǒng)及其使用方法”、專利號為ZL201010157377.X的“超高頻局部放電放電量監(jiān)測采集方法、裝置和系統(tǒng)”、以及專利號為ZL200910104566.8的“六氟化硫氣體放電微量組分的紅外檢測裝置及方法”等專利，都是基于單一局放信號的GIS在線監(jiān)測裝置，不能利用多源局放信息對設(shè)備的故障進(jìn)行全面的診斷。

絕緣問題是造成組合電器故障的主要原因，因而準(zhǔn)確辨識和評估GIS內(nèi)部絕緣故障，是保障設(shè)備和系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基本需要，也是實現(xiàn)GIS狀態(tài)檢修和設(shè)備全壽命周期經(jīng)濟管理的必要基礎(chǔ)。而氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多傳感器聯(lián)合監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的必然趨勢和最終走向，它不僅在學(xué)術(shù)上具有重要的科學(xué)研究意義，亦具有很好的工程應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備的故障模擬實驗裝置的監(jiān)測信息量不足的問題，提供一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室，依靠該氣體放電室能在實驗室中模擬交流條件下SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備內(nèi)不同絕緣缺陷模型引發(fā)PD的情況，并獲取局部放電的聲、光、超高頻、氣體組分等信息的特征量，為SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測和絕緣狀態(tài)評估打下實驗基礎(chǔ)。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室，包括高壓導(dǎo)桿、高壓套管、橢球形頂蓋、法蘭、不銹鋼柱狀腔體、人工絕緣缺陷模型、前后對稱的石英觀察窗、真空壓力表球閥和真空壓力表、真空泵球閥和真空泵、進(jìn)樣球閥和進(jìn)樣口、采樣球閥、采樣口、接地導(dǎo)電桿；

在所述的橢球形頂蓋中心處設(shè)置一個通孔，聚四氟乙烯高壓套管包裹的所述的高壓導(dǎo)桿和法蘭經(jīng)一次性封裝成形從頂蓋的通孔深入到缸體內(nèi)部，通過法蘭將頂蓋的通孔密封，高壓導(dǎo)電桿伸入缸體內(nèi)部的端口采用螺紋結(jié)構(gòu)；在所述的不銹鋼柱狀腔體上端口環(huán)形固接一法蘭，其采用矩形密封槽配合“O”形橡膠圈密封結(jié)構(gòu)，所述的法蘭使螺釘提供足夠的壓緊力將橢球形頂蓋固定在所述的不銹鋼缸體的法蘭上構(gòu)建密封腔體；所述的不銹鋼柱狀腔體由圓柱體構(gòu)成、上端部為可拆卸的所述的橢球形頂蓋，下端部為焊接上的橢球形封頭，所述的不銹鋼柱狀腔體結(jié)構(gòu)可承受五個大氣壓以上的壓力。

在上述的一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室，在所述的不銹鋼柱狀腔體左側(cè)壁挖一通孔；在該通孔上焊接一根不銹鋼鋼管，所述的真空壓力表通過真空壓力球閥接在不銹鋼管上用以監(jiān)測所述氣體放電室的真空度與氣壓，該不銹鋼管上還接一個進(jìn)樣球閥，該進(jìn)樣球閥另一端進(jìn)樣口通過特氟龍導(dǎo)氣管與鋼瓶連通用以充氣。

在上述的一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室，所述的不銹鋼柱狀腔體右側(cè)壁挖一通孔，該通孔上焊接一根不銹鋼鋼管，該不銹鋼管上接一個進(jìn)樣球閥采樣球閥與采樣口，采樣球閥的另一端采樣口通過特氟龍導(dǎo)氣管與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀器連通，進(jìn)行局部放電分解氣體采樣；在所述的不銹鋼柱狀腔體的前后兩個側(cè)壁，分別設(shè)置兩個石英玻璃觀察窗， 該石英玻璃夾在法蘭之間，并用O形橡膠墊密封并用若干根螺桿以及螺釘壓緊固定，通過所述的石英觀察窗可對局部放電發(fā)展過程進(jìn)行觀測。

在上述的一種用于氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多源檢測的氣體放電室，在所述的不銹鋼柱狀腔體的采樣口正下方開一個光纖通孔，通過外部螺釘壓緊通道內(nèi)部墊橡膠圈確保密封性，構(gòu)成熒光光纖傳感器連接外部通道；在所述的不銹鋼柱狀腔體的底蓋中心處開一個通孔，所述的接地導(dǎo)電桿穿過該通孔膠封在所述的不銹鋼柱狀腔體底蓋；所述接地導(dǎo)電桿伸出缸體的一端通過銅編帶接地，其在缸體腔內(nèi)的一端及采用螺紋結(jié)構(gòu)；在所述的不銹鋼柱狀腔體的底蓋外沿球面外側(cè)中心對稱且以斜度為10～15度固接至少三個支撐腳，三根所述支撐架用橫桿相連，對整個試驗裝置起支撐作用。

本實用新型具有如下優(yōu)點：1.結(jié)合本實用新型能模擬SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備工頻交流條件下的局部放電，采集設(shè)備局部放電的電、光、特高頻、氣體組分多源信息，打破了現(xiàn)有SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備的故障模擬實驗裝置僅能對單一局部放電信號采集分析的局限性。利用本裝置能挖掘獲取PD信號與絕緣聯(lián)系最緊密最具機理性的有效特征量，并且剔除模糊的、冗余的甚至相互沖突的信息，為構(gòu)建全面的、綜合的完備SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)信息庫奠定基礎(chǔ)。2、依靠本實用新型可開展真空狀態(tài)到不同氣壓狀態(tài)下，不同氣體的局部放電、擊穿試驗，具有很高的擴展性價值。3.本實用新型裝置的構(gòu)造簡單且有很高的安全性。本實用新型可廣泛用于SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備局部放電多傳感器聯(lián)合檢測實驗?zāi)M平臺，為SF₆氣體絕緣電氣設(shè)備的局部放電的多源信息提取的實驗研究提供了一種簡單易用的方法和實驗平臺。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，進(jìn)一步說明本實用新型。

實施例1

圖中：17、高壓導(dǎo)桿，18、高壓套管，19橢球形頂蓋，20、螺釘,21、法蘭，22、不銹鋼柱狀腔體，23、真空壓力表，24、真空壓力表球閥，25、真空泵球閥，26、真空泵，27、進(jìn)樣球閥，28、進(jìn)樣口，29、采樣球閥，30、采樣口，31、人工絕緣缺陷，32、接地導(dǎo)電桿，33、支撐腳，34、石英玻璃觀察窗，35、熒光光纖傳感器通道。

氣體放電室從結(jié)構(gòu)的由上到下，分別由高壓導(dǎo)桿17、高壓套管18、橢球形頂蓋19、螺釘20、法蘭21、不銹鋼柱狀腔體22、真空壓力表球閥23、真空壓力表24、真空泵球閥25、真空泵26、進(jìn)樣球閥27、進(jìn)樣口28、采樣球閥29、采樣口30、人工絕緣缺陷31、接地導(dǎo)電桿32、支撐腳33、石英玻璃觀察窗34構(gòu)成。所述的橢球形頂蓋19中心處設(shè)置一個孔徑為200mm的通孔，所述聚四氟乙烯高壓套管18包裹的所述的高壓導(dǎo)桿17和法蘭21經(jīng)一次性封裝成形從頂蓋的通孔深入到缸體內(nèi)部，通過法蘭21將頂蓋的通孔密封，高壓導(dǎo)桿17伸入缸體內(nèi)部的端口采用螺紋總長為20mm，螺距為1mm的螺紋結(jié)構(gòu)；在所述的不銹鋼柱狀腔體上端口環(huán)形固接一直徑為550mm、厚度為15mm的所述的法蘭21，其采用矩形密封槽配合“O”形橡膠圈密封結(jié)構(gòu)，所述的法蘭使用12根螺桿直徑為15mm的螺釘20提供足夠的壓緊力將直徑為550mm、厚度為12mm的所述的橢球形頂蓋19固定在所述的不銹鋼缸體的法蘭21上構(gòu)建 密封腔體；所述的不銹鋼柱狀腔體22由內(nèi)徑為500mm、厚度為10mm、高度為600mm的圓柱體構(gòu)成、上端部為可拆卸的所述的橢球形頂蓋19，下端部為焊接上的橢球形封頭，所述的不銹鋼柱狀腔體22結(jié)構(gòu)可承受五個大氣壓以上的壓力；在所述的不銹鋼柱狀腔體22左側(cè)壁距離底端300mm的中心位置處挖一孔徑為20mm的通孔；在該通孔上焊接一根內(nèi)徑20mm、外徑10mm、長400mm的不銹鋼鋼管，所述的真空壓力表24通過真空壓力球閥23接在距通孔200mm處的不銹鋼管上用以監(jiān)測所述氣體放電室的真空度與氣壓，距通孔250mm處的該不銹鋼管上再接一個進(jìn)樣球閥27，該進(jìn)樣球閥另一端進(jìn)樣口28通過特氟龍導(dǎo)氣管與鋼瓶連通用以充氣；所述的不銹鋼柱狀腔體22右側(cè)壁距離底端300mm處挖一孔徑為20mm的通孔，該通孔上焊接一根內(nèi)徑20mm、外徑10mm、長200mm的不銹鋼鋼管，距通孔200mm處的該不銹鋼管上再接一個采樣球閥29與采樣口30，采樣球閥29的另一端采樣口30通過特氟龍導(dǎo)氣管與所述的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀12連通，進(jìn)行局部放電分解氣體采樣；在所述的不銹鋼柱狀腔體22的前后兩個側(cè)壁距離底部250mm的中心位置處，分別設(shè)置兩個直徑為100mm、厚度為6mm的石英玻璃觀察窗34，該石英玻璃夾在法蘭21之間，并用O形橡膠墊密封并用8根螺桿直徑為15mm的螺釘19壓緊固定，通過所述的石英觀察窗可對局部放電發(fā)展過程進(jìn)行觀測；在所述的不銹鋼柱狀腔體22的采樣口30正下方80mm處開一個15mm光纖通孔，通過外部15mm的螺釘壓緊通道內(nèi)部墊橡膠圈確保密封性，構(gòu)成所述的熒光光纖傳感器通道35連接外部通道；在所述的不銹鋼柱狀腔體22的底蓋中心處開一個12mm的通孔，所述的接地導(dǎo)電桿31穿過該通孔膠封在所述的不銹鋼柱狀腔體底蓋；所述接地導(dǎo)電桿31伸出缸體的一端通過銅編帶(市購品，25mm寬)接地，其在缸體 腔內(nèi)的一端及采用螺紋總長為20mm，螺距為1mm的螺紋結(jié)構(gòu)；在所述的不銹鋼柱狀腔體的底蓋外沿球面外側(cè)中心對稱且以斜度為10度的固接3個長度為400mm的支撐腳，三根所述支撐架距地面100mm處用橫桿相連，對整個試驗裝置起支撐作用。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。