CN105203808A - 一种自适应均压装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种自适应均压装置，用于对屏蔽试验设备高电位端的尖端局部强电场，包括：尺寸可调节的均压机构，设置在试验设备的高压套管的高电位端，并屏蔽该高电位端的尖端局部强电场；压缩空气驱动装置，与试验设备相连，并通过高压套管中的气流通道与均压机构相通，以通过充气和放气调节均压机构的尺寸；电量参数测量单元，用于测量试验设备高压套管的高电位端和所述均压机构的电量参数，以便后续根据电量参数驱动所述压缩空气驱动装置调节均压机构的尺寸，直至电量参数测量单元测量到的电量参数在预期范围内。

Description

一种自适应均压装置

技术领域

本发明属于电力检测领域，尤其涉及一种自适应均压装置。

背景技术

对电压等级为1000KV和500KV的电力电压互感器进行校验时，一般采用全电压比差法与国家标准进行溯源。在实际中需要使用工频串联谐振或其他升压方式将被测试电压互感器以及标准电压互感器按扩大电压倍数升至最高额定工频电压，从而对二次端电压进行测量以达到误差检定的目的。考虑标准互感器、升压器等试验设备的外部绝缘，需要对其高压端使用均压装置进行屏蔽，优化屏蔽设计从而有效地减少试验设备的高压套管的长度和体积。现有的1000KV和500KV交流电力电压互感器误差试验所使用的均压装置一般有固定式的均压环和均压帽，其存在体积大、重量沉、需要现场安装等问题。

而由于车辆内部尺寸有限以及车辆高度的限制，现在1000KV和500KV交流电力电压互感器误差试验所使用的固定式均压装置无法实现整体的车载化，只能拆解开运送到安装地点，再临时进行组装和安装。

因此现有技术中的交流电力电压互感器误差试验所使用的固定式均压装置常常无法实现整体的车载化，只能费时费力地在安装地点临时进行组装安装。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自适应均压装置，能够自适应调节均压装置的尺寸大小，体积可以很小，方便运输，且无需现场临时组装、安装。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种自适应均压装置，用于对屏蔽试验设备高电位端的尖端局部强电场，包括：

尺寸可调节的均压机构，设置在所述试验设备的高压套管的高电位端，并屏蔽该高电位端的尖端局部强电场；

压缩空气驱动装置，与所述试验设备相连，并通过所述高压套管中的气流通道与所述均压机构相通，以通过调整其内部气压来调节所述均压机构的外部尺寸从而达到均匀试验设备高压套管外部空气的电场强度；

电量参数测量单元，用于测量所述试验设备高压套管的高电位端和所述均压机构的电量参数，以便后续根据所述电量参数驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸，直至所述电量参数测量单元测量到的电量参数在预期范围内。

在一个优选的实施例中，所述装置还包括控制器，与所述压缩空气驱动装置和电量参数测量单元相连，用于接收所述电量参数测量单元测量得到的电量参数，并根据所述电量参数驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸，直至所述电量参数测量单元测量到的电量参数在预期范围内。

在一个优选的实施例中，所述均压机构包括顶部均压环和底部均压环，其中，所述底部均压环靠近所述试验设备的高压套管的高电位端。

在一个优选的实施例中，所述顶部均压环和底部均压环均由高分子材料掺合半导体材料制成，且表面掺入的半导体材料和表面金属材料能够在试验设备工作电压下处于等值的高电位。

在一个优选的实施例中，当所述试验设备参与500KV等级及500KV等级以下的电力互感器误差试验时，所述控制器驱动所述压缩空气驱动装置向所述底部均压环充气；当所述试验设备参与1000KV等级及1000KV等级以上的电力互感器误差试验时，所述控制器驱动所述压缩空气驱动装置经螺旋状布置于高压套管绝缘层内部的管道调节所述底部均压环和顶部均压环的内部气压。

在一个优选的实施例中，所述高压套管中与压缩空气驱动装置连接的气流通道包括与所述底部均压环相连通的第一气流通道和与所述顶部均压环相连通的第二气流通道。

在一个优选的实施例中，所述电量参数测量单元包括：局部放电电流传感器、场强探测装置和电压传感器；

其中，所述局部放电电流传感器设置在所述均压机构上，用于测量所述均压机构的电流差动值，从而间接测量所述均压机构的放电量大小；

所述场强探测装置设置在所述均压机构上，用于测量所述均压机构外部空间预定距离处的电场强度；

所述电压传感器与所述试验设备相连，用于测量所述试验设备的主压端的电压值。

在一个优选的实施例中，所述控制器包括运算控制器和逻辑控制器，所述运算控制器和逻辑控制器对所述电量参数测量单元测量得到的均压机构的放电量大小、均压机构外部的电场强度和试验设备的主压端的电压值进行加权和运算，模拟所述均压机构的状态参量，并根据所述状态参量驱动驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸。

在一个优选的实施例中，所述均压机构通过法兰盘和连接杆与所述试验设备的高压套管的高电位端相连。

由此可见，本发明实施例提供的自适应均压装置通过电量参数测量单元测量相关电量参数，并由控制器根据这些电量参数自适应调整均压机构的尺寸，以使均压机构满足试验设备的高电位端的均压要求，这就使得整个自适应均压装置的初始体积不必很大，方便运输，当安装到需要的地点后可以根据实际情况自适应调整均压机构的尺寸，不必再需要对均压机构进行临时组装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的自适应均压装置的一个角度的示意图；

图2为该自适应均压装置的另一个角度的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种自适应均压装置，该自适应均压装置用于屏蔽试验设备高电位端的尖端局部强电场。该试验设备是对交流电力电压互感器误差试验中所使用的试验设备，例如包括标准互感器、升压器等。

图1为本发明提供的自适应均压装置的一个角度的示意图，图2为该自适应均压装置的另一个角度的示意图。请同时参见图1和图2，该自适应均压装置包括均压机构6、压缩空气驱动装置1和电量参数测量单元。

均压机构6的尺寸可调节，且设置在试验设备3的高压套管14的高电位端10上，。该均压机构6用于屏蔽该高电位端10的尖端局部强电场。在实际中，该均压机构6可以包括顶部均压环7和底部均压环4。其中底部均压环4靠近试验设备3的高压套管14的高电位端10。为了实现均压机构6的尺寸可调节，顶部均压环7和底部均压环4可以都由高分子材料掺合半导体材料制成，且表面都涂有金属材料。这样既能保证顶部均压环7和底部均压环4的屏蔽特征，还能够保证二者可收缩和膨胀，实现直径大小的调节。

压缩空气驱动装置1与试验设备3相连，通过高压套管14中的气流通道(图中未示)与均压机构6相通，以通过充气和放气调节均压机构6的尺寸。当均压机构6包括顶部均压环7和底部均压环4时，压缩空气驱动装置能够分别控制底部均压环4和顶部均压环7的充放气状态，这样，可以根据实际试验情况的需要灵活调整充放气的方案。例如，在试验设备3参与500KV等级以及500KV等级以下的电力互感器误差试验时，可以驱动压缩空气驱动装置1仅向底部均压环4充气，使底部均压环4处于充气状态，而顶部均压环7处于非充气状态，这样可以实现几乎只使用底部均压环4发挥作用；在试验设备3参与1000KV等级以及1000KV等级以上的电力互感器误差试验时，可以驱动压缩空气驱动装置1向底部均压环4和顶部均压环7进行充气，使得顶部均压环7和底部均压环4均处于充气状态，让底部均压环4和顶部均压环7都发挥作用。上述对压缩空气驱动装置1的驱动可以通过多种方式完成。如通过人工操作的方式对其进行驱动。

在实际中，高压套管14中与压缩空气驱动装置1连接的气流通道可以包括与底部均压环4相连通的第一气流通道和与顶部均压环7相连通的第二气流通道，压缩空气驱动装置1通过第一气流通道控制底部均压环4的充气和放气状态，压缩空气驱动装置1通过第二气流通道控制顶部均压环7的充气和放气状态。

均压机构6可以通过法兰盘8和连接杆11与试验设备3的高压套管14的高电位端10相连，具体地，法兰盘8分为上部均压法兰盘和和下部均压法兰盘分别安装于连接杆11和高电位端10顶部从而起到固定作用；法兰盘8设计有半圆形托架用于撑托和安装均压机构。运输过程时整个均压装置由上部均压法兰与高电位端相互连接固定以降低整个设备的高度，而在试验使用时，由下部均压法兰与高电位端相互连接固定以保持足够的安全绝缘距离。

在实际中，电量参数测量单元所测量的电量参数可以根据实际控制的需要进行选择，相应地电量参数测量单元所包括的装置及其各自安装的位置就需要相应进行设置。例如本实施例中，电量参数测量单元包括局部放电电流传感器5、场强探测装置9和电压传感器2。其中，局部放电电流传感器5设置在均压机构6上，用于测量均压机构的电流差动值，进而间接测量均压机构6的放电量大小，反映均压机构6的放电情况。场强探测装置9设置在均压机构6上，用于测量均压机构6外部空间预定距离处的电场强度，从而反映均压机构6的屏蔽电压的效果，并作为防止放电及闪络保护的参考值。电压传感器2与试验设备3相连，用于测量试验设备3的主压端的电压值。

根据电量参数测量单元测量的电量参数，操作人员可以对压缩空气驱动装置1进行相应的驱动，以调节均压机构6的尺寸。

为提高效率，本发明装置还包括控制器，该控制器可以包括运算控制器12和逻辑控制器13，以分别完成控制器功能中的运算功能和逻辑功能，对电量参数测量单元测量得到的均压机构6的放电量大小、均压机构6外部的电场强度和试验设备3的主压端的电压值进行加权和运算，模拟均压机构6的状态参量，并根据状态参量驱动压缩空气驱动装置1调节均压机构6的尺寸。

由此可见，本发明实施例提供的自适应均压装置通过电量参数测量单元测量相关电量参数，并由控制器根据这些电量参数自适应调整均压机构的尺寸，以使均压机构满足试验设备的高电位端的均压要求，这就使得整个自适应均压装置的初始体积不必很大，方便运输，当安装到需要的地点后可以根据实际情况自适应调整均压机构的尺寸，不必再需要对均压机构进行临时组装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应均压装置，用于对屏蔽试验设备高电位端的尖端局部强电场，其特征在于，包括：

尺寸可调节的均压机构，设置在所述试验设备的高压套管的高电位端，并屏蔽该高电位端的尖端局部强电场；

压缩空气驱动装置，与所述试验设备相连，并通过所述高压套管中的气流通道与所述均压机构相通，以通过充气和放气调节所述均压机构的尺寸；

电量参数测量单元，用于测量所述试验设备高压套管的高电位端和所述均压机构的电量参数，以便后续根据所述电量参数驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸，直至所述电量参数测量单元测量到的电量参数在预期范围内。

2.如权利要求1所述的自适应均压装置，其特征在于，所述均压机构包括顶部均压环和底部均压环，其中，所述底部均压环靠近所述试验设备的高压套管的高电位端。

3.如权利要求2所述的自适应均压装置，其特征在于，所述顶部均压环和底部均压环均由高分子材料掺合半导体材料制成，且表面涂有金属材料。

4.如权利要求2或3所述的自适应均压装置，其特征在于，当所述试验设备参与500KV等级及500KV等级以下的电力互感器误差试验时，所述压缩空气驱动装置用于向所述底部均压环充气；当所述试验设备参与1000KV等级及1000KV等级以上的电力互感器误差试验时，所述压缩空气驱动装置用于向所述底部均压环和顶部均压环充气。

5.如权利要求4所述的自适应均压装置，其特征在于，所述高压套管中与压缩空气驱动装置连接的气流通道包括与所述底部均压环相连通的第一气流通道和与所述顶部均压环相连通的第二气流通道。

6.如权利要求1所述的自适应均压装置，其特征在于，所述电量参数测量单元包括：局部放电电流传感器、场强探测装置和电压传感器；

其中，所述局部放电电流传感器设置在所述均压机构上，用于测量所述均压机构的电流差动值，从而间接测量所述均压机构的放电量大小；

所述场强探测装置设置在所述均压机构上，用于测量所述均压机构外部空间预定距离处的电场强度；

所述电压传感器与所述试验设备相连，用于测量所述试验设备的主压端的对地电位值。

7.如权利要求1所述的自适应均压装置，其特征在于，所述均压机构通过法兰盘和连接杆与所述试验设备的高压套管的高电位端相连并保持等电位。

8.如权利要求1所述的自适应均压装置，其特征在于，所述装置还包括控制器，与所述压缩空气驱动装置和电量参数测量单元相连，用于接收所述电量参数测量单元测量得到的电量参数，并根据所述电量参数驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸，直至所述电量参数测量单元测量到的电量参数在预期范围内。

9.如权利要求8所述的自适应均压装置，其特征在于，所述控制器包括运算控制器和逻辑控制器，所述运算控制器和逻辑控制器对所述电量参数测量单元测量得到的均压机构的放电量大小、均压机构外部的电场强度和试验设备的主压端的电压值进行加权和运算，模拟所述均压机构的状态参量，并根据所述状态参量驱动所述压缩空气驱动装置调节所述均压机构的尺寸。