一種混合氣體絕緣特性試驗裝置及試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備氣體絕緣試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種混合氣體絕緣特性試驗裝置及試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體是迄今為止唯一得到工業(yè)上應(yīng)用的絕緣氣體，六氟化硫氣體絕緣電氣設(shè)備的運行效果已得到了普遍認可。由于六氟化硫氣體是分子量較大的重氣體，液化溫度較一般普通氣體高，在壓力較大、溫度較低條件下容易液化，在極端氣候條件下，六氟化硫氣體的工作壓強受到了限制，從而影響了其絕緣水平。因此，單一的六氟化硫氣體不適用于高寒地區(qū)，單一的六氟化硫氣體在工作壓強下會發(fā)生液化現(xiàn)象，使其絕緣性能無法滿足要求。短期來看，解決上述問題的辦法是在六氟化硫中加入氮氣、二氧化碳或空氣等普通氣體構(gòu)成二元或多元混合氣體。但是，目前國內(nèi)外關(guān)于六氟化硫混合氣體的研究主要集中在常溫條件下進行，另外，六氟化硫氣體具有很高的溫室效應(yīng)指數(shù)，也限制了其未來的大量使用，因而需要研究不同溫度區(qū)間內(nèi)六氟化硫混合及其替代氣體的絕緣性能，獲取最優(yōu)混氣配比及匹配壓力是當前高寒地區(qū)氣體絕緣設(shè)備可靠運行的必要條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，用于對混合氣體在高低溫和高低氣壓狀態(tài)下的絕緣性能試驗，以方便快捷地獲取不同溫度區(qū)間氣體絕緣設(shè)備最優(yōu)混氣配比及匹配壓力，優(yōu)化高寒地區(qū)GIS氣體絕緣設(shè)計方案。
[0004]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，以方便快捷地獲取不同溫度區(qū)間氣體絕緣設(shè)備最優(yōu)混氣配比及匹配壓力。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，其特征在于，包括密封箱，設(shè)置于密封箱內(nèi)中部位置的電極對，以及調(diào)節(jié)密封箱內(nèi)溫度的溫控系統(tǒng)，所述密封箱上設(shè)有待測氣體的充氣口，并且所述密封箱上設(shè)有氣壓表。
[0006]根據(jù)以上方案，所述溫控系統(tǒng)包括加熱器、制冷器、溫度控制器和溫度傳感器，所述加熱器位于密封箱的底部，所述制冷器位于密封箱的頂部，所述溫度傳感器用于檢測密封箱內(nèi)的溫度信號并發(fā)送給溫度控制器，所述溫度控制器根據(jù)溫度傳感器檢測的溫度信號控制所述加熱器和制冷器的工作狀態(tài)以調(diào)節(jié)密封箱內(nèi)的實時溫度。
[0007]根據(jù)以上方案，所述充氣口有二個以上。
[0008]根據(jù)以上方案，所述電極對包括通過機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于密封箱頂板上的施壓電極，以及通過機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和高度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝于密封箱底板上的接地電極；所述施壓電極和接地電極均包括棒形、球形及平板形三種形狀。
[0009]根據(jù)以上方案，所述密封箱的側(cè)板上安裝有間距測量裝置，用于測量所述電極對之間的間距。
[0010]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0011]通過所述充氣口向密封箱內(nèi)充入預(yù)定配比的混合氣體，使密封箱內(nèi)氣壓達到預(yù)定壓力；
[0012]通過溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述密封箱內(nèi)的溫度達到預(yù)定溫度；
[0013]給電極對逐漸上升地施加外部電壓，直到混合氣體被擊穿；
[0014]記錄當前混合氣體的配比、密封箱內(nèi)的溫度及對應(yīng)的擊穿電壓。
[0015]根據(jù)以上方案，所述通過溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)所述密封箱內(nèi)的溫度達到預(yù)定溫度，具體地包括:
[0016]通過溫度控制器設(shè)定預(yù)定溫度；
[0017]通過溫度傳感器檢測密封箱內(nèi)的當前溫度，并發(fā)送至溫度控制器；
[0018]溫度控制器將預(yù)定溫度與當前溫度對比，若預(yù)定溫度大于當前溫度，則控制加熱器對密封箱內(nèi)進行加熱；若預(yù)定溫度小于當前溫度，則控制制冷器對密封箱內(nèi)進行制冷；若預(yù)定溫度等于當前溫度，則控制加熱器和制冷器均不動作。
[0019]根據(jù)以上方案，所述通過所述充氣口向密封箱內(nèi)充入預(yù)定配比的混合氣體，具體地包括:
[0020]通過密封箱上的二個以上的充氣口同步地向密封箱內(nèi)充入預(yù)定配比的混合氣體；
[0021 ] 通過所述氣壓表檢測所述密封箱內(nèi)的實時氣壓；
[0022]持續(xù)向密封箱內(nèi)充入預(yù)定配比的混合氣體，直到密封箱內(nèi)的氣壓達到預(yù)定壓力。
[0023]根據(jù)以上方案，所述給電極對逐漸上升地施加外部電壓，具體地包括:
[0024]通過機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在棒形、球形或平板形中選擇施壓電極和接地電極預(yù)定的配對形狀；
[0025]通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)所述接地電極的高度，以改變所述電極對之間的間距達到預(yù)定間距；
[0026]給施壓電極施加逐漸上升的外部電壓。
[0027]根據(jù)以上方案，所述通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)所述接地電極的高度，具體地包括:
[0028]通過間距測量裝置檢測電極對之間的當前間距；
[0029]通過高度調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)所述接地電極的高度；
[0030]使電極對之間的當前間距等于預(yù)定間距。
[0031]本發(fā)明的試驗裝置及試驗方法，在一個密封箱內(nèi)進行混合氣體絕緣特性試驗，通過溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)密封箱內(nèi)的溫度，用于模擬極端溫度狀態(tài)，通過對密封箱內(nèi)充入預(yù)定配比的混合氣體，結(jié)合氣壓表來和充氣量來改變密封箱內(nèi)的氣壓，用于模擬實際氣壓狀態(tài)，在此試驗裝置的基礎(chǔ)上提出了混合氣體在寬溫條件下絕緣性能的試驗方法，可滿足單一、二元或多元氣體介質(zhì)在不同溫度、壓力、不同電場條件和不同電壓類型下的多維變量試驗需求，獲取混合氣體的絕緣性能參數(shù)準確有效方便快捷，用于高寒地區(qū)GIS氣體絕緣參數(shù)設(shè)計。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中:1、密封箱；11、施壓電極；12、接地電極；2、充氣口 ；3、氣壓表；4、加熱器；5、 制冷器；6、間距測量裝置；7、機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；8、高度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，包括密封箱1，設(shè)置于密封箱1內(nèi)中部位置的電極對，以及調(diào)節(jié)密封箱1內(nèi)溫度的溫控系統(tǒng)，所述密封箱1上設(shè)有待測氣體的充氣口 2，并且所述密封箱1上設(shè)有氣壓表3。
[0036]具體地，所述溫控系統(tǒng)包括加熱器4、制冷器5、溫度控制器和溫度傳感器，所述加熱器4位于密封箱1的底部，所述制冷器5位于密封箱1的頂部，所述溫度傳感器用于檢測密封箱1內(nèi)的溫度信號并發(fā)送給溫度控制器，所述溫度控制器根據(jù)溫度傳感器檢測的溫度信號控制所述加熱器4和制冷器5的工作狀態(tài)以調(diào)節(jié)密封箱1內(nèi)的實時溫度。
[0037]優(yōu)選地，所述充氣口 2有二個以上。
[0038]具體地，所述電極對包括通過機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7安裝于密封箱1頂板上的施壓電極11，以及通過機械旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7和高度調(diào)節(jié)機構(gòu)8安裝于密封箱1底板上的接地電極12 ;所述施壓電極11和接地電極12均包括棒形、球形及平板形三種形狀。
[0039]優(yōu)選地，所述密封箱1的側(cè)板上安裝有間距測量裝置6，用于測量所述電極對之間的間距。
[0040]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0041]通過所述充氣口 2向密封箱1內(nèi)充入預(yù)定配比的