本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種模擬稍不均勻場背景下gis尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ汀?/p>

背景技術(shù)：

gis(氣體絕緣組合電器)采用六氟化硫作為絕緣介質(zhì)，具有占地面積小、可靠性高、維護量小等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，是最重要的電力設(shè)備之一。

gis采用同軸圓柱結(jié)構(gòu)，內(nèi)外導(dǎo)體之間形成稍不均勻電場，正常情況下，其可靠性極高。但是一旦出現(xiàn)局部電場集中，將引發(fā)局部放電，降低gis絕緣水平，甚至導(dǎo)致?lián)舸┗蜷W絡(luò)而使絕緣失效。

高壓導(dǎo)桿和外殼上金屬尖端是gis中典型缺陷，目前已有尖端放電模型電場分布與實際gis差距較大，尖端長度和曲率半徑也過大，與工況存在明顯差距，此外，難以對真實放電量進行準確測量，導(dǎo)致不能對放電進行深層次分析，工程應(yīng)用價值有限。

因此，很有必要專門研究、設(shè)計一種可以模擬稍不均勻場背景下gis尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ?，以對該缺陷類型造成的放電進行全面深入的研究，使研究成果直接應(yīng)用于工程實際中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種模擬稍不均勻場背景下gis尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ?，解決模擬實體gis尖端放電時不精準的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

模擬稍不均勻場背景下gis尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ?，包括：上極板、下極板、接地線、缺陷尖端、平衡尖端和電流傳感器；上極板為圓形鋁塊，端部打磨為圓弧形，頂部帶有接線內(nèi)螺紋；下極板同樣為圓形鋁塊，端部打磨為圓弧形；下極板與上極板正對并平行；下極板帶有若干接線內(nèi)螺紋；下極板通過接地線接地；下極板上開有兩個兩安裝孔，兩個安裝孔中分別絕緣安裝有缺陷尖端和平衡尖端；缺陷尖端為不銹鋼針尖；平衡尖端為平頭不銹鋼針；缺陷尖端下部焊接有第一導(dǎo)線，第一導(dǎo)線由上至下正向穿過電流傳感器，并與下極板相連；平衡尖端下部焊接有第二導(dǎo)線，第二導(dǎo)線由下至上正向穿過電流傳感器，并與下極板相連。

進一步的，上極板直徑為150mm，厚度為10mm；下極板直徑為150mm，厚度為10mm。

進一步的，上極板頂部中心帶有接線內(nèi)螺紋，接線內(nèi)螺紋直徑6mm，深5mm，用于連接高壓線。

進一步的，下極板下部靠近端部的位置開有內(nèi)螺紋，螺紋直徑6mm，深5mm，用以接地。

進一步的，上極板和下極板構(gòu)成平行平板電極，極板間距為25mm。

進一步的，兩個兩安裝孔關(guān)于下極板的圓心對稱，孔直徑1mm，孔間距50mm；缺陷尖端凸出下極板上表面的部分長1mm；缺陷尖端上部打磨成圓錐形，圓錐高1mm，錐尖曲率半徑為80μm；平衡尖端上部與下極板上表面齊平；缺陷尖端和平衡尖端與安裝孔之間均通過絕緣層絕緣，缺陷尖端和平衡尖端的直徑均為0.5mm；兩個絕緣層厚度均為0.25mm。

進一步的，接地線為編織銅帶，與下極板緊密相連。

進一步的，絕緣層為澆注的環(huán)氧樹脂。

進一步的，第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線的長度相同。

進一步的，電流傳感器為高頻羅氏線圈，頻帶為400hz-200mhz，靈敏度為1v/a。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、具有極強的抗干擾能力，首先，外部干擾難以進入測量回路，其次，干擾會在缺陷尖端和平衡尖端引發(fā)大小近似相等，但方向相反的電流信號，從而相互抵消，電流傳感器所測信號全為缺陷尖端局部放電電流信號；

2、對電流傳感器輸出進行換算，可獲得準確的放電電流信號，進一步積分獲得真實放電量；

3、背景場為稍不均勻電場，貼合實際gis電場分布，同時方便進行理論計算。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中放電模型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為下極板示意圖；

圖3為尖端和絕緣層示意圖；

圖4為尖端缺陷圓錐形頭部示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例子對本發(fā)明做進一步說明。

請參閱圖1所示，本發(fā)明一種模擬稍不均勻場背景下gis尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ?，包括上極板1、下極板2、接地線3、缺陷尖端4、平衡尖端5、絕緣層6、導(dǎo)線7和電流傳感器8。

上極板1頂部帶有接線內(nèi)螺紋，通過內(nèi)螺紋固定，試驗時接高壓；

下極板2通過接地線3接地，保證兩極板正對并平行，極板間距離為25mm；

下極板2開有兩安裝孔，如圖2所示，孔直徑1mm，兩孔之間距離為50mm，缺陷尖端4和平衡尖端5安裝于兩孔中，缺陷尖端4凸出下極板2的部分長1mm；

缺陷尖端4和平衡尖端5為不銹鋼針，針直徑為0.5mm，通過環(huán)氧澆注于下極板安裝孔中，絕緣層6厚度為0.25mm，如圖3所示；

缺陷尖端4上部打磨成圓錐形，圓錐高1mm，錐尖曲率半徑為80μm，如圖4所示；

平衡尖端5上部與下極板齊平，絕緣層厚度同樣為0.25mm；

缺陷尖端4下部焊接第一導(dǎo)線701，第一導(dǎo)線701由上至下正向穿過電流傳感器8，之后與下極板2相連，平衡尖端5下部焊接第二導(dǎo)線702后由相反方向穿過電流傳感器8，之后與下極板2相連；

電流傳感器8為高頻羅氏線圈，型號為pearson6585，上限截止頻率高達200mhz，下限截止頻率為400hz，靈敏度為1v/a。

本發(fā)明放電模型可模擬實體gis中金屬尖端引起的放電，放電特征明確、典型，可實現(xiàn)局部放電的精確測量，獲得真實放電量。本發(fā)明可對gis導(dǎo)桿或外殼尖端所引起的放電進行檢測和研究，對研究局部放電機理，優(yōu)化gis的設(shè)計，提高gis局部放電檢測靈敏度和現(xiàn)場檢測結(jié)果的準確分析具有重要作用。

本發(fā)明放電模型具有極強的抗干擾能力，首先，外部干擾難以進入測量回路，其次，干擾會在缺陷尖端和平衡尖端引發(fā)大小近似相等，但方向相反的電流信號，從而相互抵消，電流傳感器所測信號全為缺陷尖端局部放電電流信號；其次，對電流傳感器輸出進行換算，可獲得準確的放電電流信號，進一步積分獲得真實放電量；背景場為稍不均勻電場，貼合實際gis電場分布，同時方便進行理論計算。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種模擬稍不均勻場背景下GIS尖端局部放電的試驗?zāi)Ｐ?，包括上極板和下極板；上極板為圓形鋁塊，端部打磨為圓弧形，頂部帶有接線內(nèi)螺紋；下極板同樣為圓形鋁塊，端部打磨為圓弧形；下極板與上極板正對并平行；下極板帶有若干接線內(nèi)螺紋；下極板通過接地線接地；下極板上開有兩個兩安裝孔，兩個安裝孔中分別絕緣安裝有缺陷尖端和平衡尖端；缺陷尖端為不銹鋼針尖；平衡尖端為平頭不銹鋼針；缺陷尖端下部焊接有第一導(dǎo)線，第一導(dǎo)線由上至下正向穿過電流傳感器，并與下極板相連；平衡尖端下部焊接有第二導(dǎo)線，第二導(dǎo)線由下至上正向穿過電流傳感器，并與下極板相連。本發(fā)明解決了模擬實體GIS尖端放電時不精準的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：齊衛(wèi)東;黃國強;趙學(xué)風;牛博;尚宇;吳經(jīng)鋒;宋元峰;薛軍;張一博;劉強
受保護的技術(shù)使用者：國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.23
技術(shù)公布日：2017.07.28