CN105242185B - 66kV人工覆冰覆雪气候试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输电线路防冰雪灾害领域，尤其涉及66kV人工覆冰覆雪气候试验装置。本发明包括箱体和制冰装置，是在箱体上分别连接有喷雪系统、风洞系统、耐压试验系统及泄漏电测试系统；箱体内部安装有温湿度风速监测系统，在箱体内顶部连接有悬挂铁丝，悬挂铁丝连接被测试品绝缘子串，被测试品绝缘子串分别与耐压试验系统和泄漏电测试系统相连接，被测试品绝缘子串的下端口连接接地线。本发明满足66kV绝缘子的人工覆冰污秽试验要求，装置具有结构简单，人机界面数据处理清晰方便的显著特点，适于在电力行业推广应用。

Description

66kV人工覆冰覆雪气候试验装置

技术领域

本发明涉及输电线路防冰雪灾害领域，尤其涉及66kV人工覆冰覆雪气候试验装置。

背景技术

绝缘子冰闪严重威胁电力系统的安全稳定运行，而绝缘子覆冰是一种特殊形式的污秽，一般来说覆冰前绝缘子表面存在污秽才会导致绝缘子在运行电压下发生冰闪，但目前并没有可以对绝缘子覆冰污秽进行模拟研究的试验装置。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种66kV人工覆冰覆雪气候试验装置，其目的在于搭建可模拟实验所需不同程度的覆冰污秽，测试66kV绝缘子在任意程度的覆冰污秽情况下的泄露电流的数据。

为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：

66kV人工覆冰覆雪气候试验装置，包括箱体和制冰装置，是在箱体上分别连接有喷雪系统、风洞系统、耐压试验系统及泄漏电测试系统；箱体内部安装有温湿度风速监测系统，在箱体内顶部连接有悬挂铁丝，悬挂铁丝连接被测试品绝缘子串，被测试品绝缘子串分别与耐压试验系统和泄漏电测试系统相连接，被测试品绝缘子串的下端口连接接地线。

所述的喷雪系统是由制冰装置的一端连接水泵，制冰装置的另一端连接碎冰装置，碎冰装置通过送雪管连接喷雪装置，喷雪装置连接在箱体内；风洞系统是由连接在箱体上的送风机的一端连接进风口，进风口的另一端连接风洞口。

所述的耐压试验系统包括加压触头、穿墙套管及耐压试验装置，其中被试验品绝缘子串上端连接加压触头，加压触头连接连接导线，连接导线通过穿墙套管连接至耐压试验装置。

所述的泄漏电测试系统包括测试触头、穿墙套管、泄露电流测试装置及计算机；其中测试触头用于被试验品绝缘子串中部处检测电流数据，连接导线通过穿墙套管连接至泄露电流测试装置,泄露电流测试装置通过导线连接计算机。

利用66kV人工覆冰覆雪气候试验装置进行监测的方法，具体实施步骤如下：

(1)将所需检测的绝缘子串一端挂于悬挂铁丝上，另一端接地连接，保证所有的连接牢靠无松动；

(2)将加压触头夹于测试绝缘子串上部，保证加压施加于整个绝缘子串；

(3)将测试触头夹于测试绝缘子串中部，保证触头与绝缘子表明接触良好，可有效测试泄漏电流；

(4)打开温湿度风速监测系统，校验系统，保证系统工作正常；

(5)将进水泵打至所需流速值，保证喷雪系统有一定的水压；

(6)将制冰装置和碎冰机打开，根据水泵流速调整碎冰机功率，保证满足喷雪装置所需冰块大小要求；

(7)打开喷雪装置，调整喷雪档位，保证喷雪量满足试验需求，人工雪花缓慢降落；

(8)将进风口打开，保证进风口通畅无异物；

(9)将送风机打开，调整送风机功率，保证风速监测系统显示所需风速值；

(10)将耐压试验装置电源连接至额定电压供电装置上，保证设备的工作电压和输出电压均为额定值；

(11)打开耐压试验装置，为绝缘子串测试泄露电流加压；

(12)将泄漏电流测试装置和计算机打开，校验计算机数据显示功能，保证数据上传无误；

(13)测试泄漏电流加压值，检查测试装置和计算机工作正常；

(14)持续通过喷雪装置降雪和送风装置送风，模拟所需现场条件，同时通过测试装置记录测试数据。

本发明的优点及效果为：

本发明通过对喷雪程度、持续降雪时间、环境风速、温湿度等参数的控制，模拟实际线路绝缘子的覆冰污秽，分析绝缘子的覆冰污秽的影响因素，绝缘子泄漏电流与降雪程度、降雪时间、环境风速、温湿度之间的变化关系进行监测。目的在于建立可监测绝缘子覆冰污秽状况下泄露电流实时数据的人工覆冰覆雪气候模拟装置，满足66kV绝缘子的人工覆冰污秽试验要求，装置具有结构简单，人机界面数据处理清晰方便的显著特点，适于在电力行业推广应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为泄漏电流在线监测系统工作原理图。

图中：水泵1，制冰装置2，碎冰机3，送雪管4，喷雪装置5，测试触头6，人工冰雪7，出风及排水口8，进风口9，送风机10，风洞口11，温湿度风速监测系统12，被试验品绝缘子串13，加压触头14，悬挂铁丝15，穿墙套管16，玻璃箱体17，耐压试验装置18，泄露电流测试装置19，计算机20。

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

本发明是66kV人工覆冰覆雪气候试验装置，如图1所示，图1为本发明结构示意图。是在玻璃箱体17上连接有喷雪系统和风洞系统。喷雪系统由安装在玻璃箱体17外的制冰装置2、碎冰机3、送雪管4及安装在玻璃箱体17内的喷雪装置5组成，其中制冰装置2一端连接水泵1，制冰装置2的另一端连接碎冰装置3，碎冰装置3通过送雪管4连接喷雪装置5；风洞系统由安装在箱体外的风洞口11、送风机10、进风口9组成，其中送风机11一端连接进风口10，进风口10的另一端连接风洞口9。

首先将去离子水引入制冰装置2，在碎冰机3内加压粉碎传入至送雪管4中，最后经喷雪装置5喷入玻璃箱体17中。降雪量由水泵1精确调控，通风量由送风机10检测调控，箱内温湿度有温湿度风速监测系统12检测调控。

玻璃箱体17内部还安装有温湿度风速监测系统12，在玻璃箱体17上还连接有耐压试验系统和泄漏电测试系统。为了检测泄漏电流，在玻璃箱体17内顶部安装有悬挂被测试品所需的悬挂铁丝15，悬挂铁丝15连接被测试品绝缘子串13，被测试品绝缘子串13分别与耐压试验系统和泄漏电测试系统相连接，被测试品绝缘子串13的下端口通过接地线进行接地处理。

所述的耐压试验系统包括加压触头14、穿墙套管16及耐压试验装置18；其中加压触头14连接在被试验品绝缘子串13上端，加压触头14用于被试验品绝缘子串13上端口处试验加压，加压触头14与连接导线相连，连接导线通过穿墙套管16连接至耐压试验装置18。

所述的泄漏电测试系统包括测试触头6、穿墙套管16、泄露电流测试装置19及计算机20。其中测试触头6用于被试验品绝缘子串13中部处检测电流数据，连接导线通过穿墙套管16连接至泄露电流测试装置19，泄露电流测试装置19通过导线连接计算机20。

本发明装置具备模拟自然状况覆冰污秽影响，同时监测绝缘子串在覆冰污秽过程中的泄漏电流数据功能，能对所检测的数据进行工频阻性电流有效值和高频脉冲电流超过预定幅值的脉冲数的分析和处理。

如图2所示，为泄漏电流在线监测系统工作原理图。在具体实验中，采用了北京交通大学电气自动化实验室自主研发的高压绝缘子污秽泄露电流采集装置PSPC01。PSPC01泄露电流采集装置由四部分组成。其中现场监测单元为泄露电流数据采集模块，该模块采样数据包括泄露电流数据和加压电压数据。DPS数据处理分析模块，通过设计低通滤波后的二次放大和绝对值电流处理，同时对高通滤波后的数据通过高速电压比较器进行分析，完成了对泄漏电流数据的工频阻性电流有效值和高频脉冲电流超过预定幅值的脉冲数的分析和处理。数据采集传输模块由AD数据转换器和瑞典公司的数据网关产品ANYBUS组成，在此模块中将装置玻璃箱体内的环境温湿度、风速数据以及水泵的流量数据经数据网关ANYBUS进行通讯协议统一化处理，然后通过RS485数据线连接上传至上位机数据显示模块。数据显示模块包括计算机、打印机等，上位机的显示应用软件平台为西门子报表系统B.Date，模块通过Mevas计算提供各种数据组合，包括查询、图表显示、生成报表等功能。

利用本发明66kV人工覆冰覆雪气候试验装置进行监测的方法，具体实施步骤如下：

（1）将所需检测的绝缘子串一端挂于悬挂铁丝上，另一端接地连接，保证所有的连接牢靠无松动；

（2）将加压触头夹于测试绝缘子串上部，保证加压施加于整个绝缘子串；

（3）将测试触头夹于测试绝缘子串中部，保证触头与绝缘子表明接触良好，可有效测试泄漏电流；

（4）打开温湿度风速监测系统，校验系统，保证系统工作正常；

（5）将进水泵打至所需流速值，保证喷雪系统有一定的水压；

（6）将制冰装置和碎冰机打开，根据水泵流速调整碎冰机功率，保证满足喷雪装置所需冰块大小要求；

（7）打开喷雪装置，调整喷雪档位，保证喷雪量满足试验需求，人工雪花缓慢降落；

（8）将进风口打开，保证进风口通畅无异物；

（9）将送风机打开，调整送风机功率，保证风速监测系统显示所需风速值；

（10）将耐压试验装置电源连接至额定电压供电装置上，保证设备的工作电压和输出电压均为额定值；

（11）打开耐压试验装置，为绝缘子串测试泄露电流加压；

（12）将泄漏电流测试装置和计算机打开，校验计算机数据显示功能，保证数据上传无误；

（13）测试泄漏电流加压值，检查测试装置和计算机工作正常；

（14）持续通过喷雪装置降雪和送风装置送风，模拟所需现场条件，同时通过测试装置记录测试数据。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式，其他的任何为背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.66kV人工覆冰覆雪气候试验装置，包括箱体和制冰装置，其特征是：在箱体（17）上分别连接有喷雪系统、风洞系统、耐压试验系统及泄漏电测试系统；箱体（17）内部安装有温湿度风速监测系统（12），在箱体（17）内顶部连接有悬挂铁丝（15），悬挂铁丝（15）连接被测试品绝缘子串（13），被测试品绝缘子串（13）分别与耐压试验系统和泄漏电测试系统相连接，被测试品绝缘子串（13）的下端口连接接地线；

所述的喷雪系统是由制冰装置（2）的一端连接水泵（1），制冰装置（2）的另一端连接碎冰装置（3），碎冰装置（3）通过送雪管4连接喷雪装置（5），喷雪装置（5）连接在箱体（17）内；风洞系统是由连接在箱体（17）上的送风机（11）的一端连接进风口（10），进风口（10）的另一端连接风洞口（9）；

所述的耐压试验系统包括加压触头（14）、穿墙套管（16）及耐压试验装置（18），其中被试验品绝缘子串（13）上端连接加压触头（14），加压触头（14）连接连接导线，连接导线通过穿墙套管（16）连接至耐压试验装置（18）；

所述的泄漏电测试系统包括测试触头（6）、穿墙套管（16）、泄露电流测试装置（19）及计算机（20）；其中测试触头（6）用于被试验品绝缘子串（13）中部处检测电流数据，连接导线通过穿墙套管（16）连接至泄露电流测试装置（19）,泄露电流测试装置（19）通过导线连接计算机（20）；

利用所述的66kV人工覆冰覆雪气候试验装置进行监测的方法，具体实施步骤如下：

（1）将所需检测的绝缘子串一端挂于悬挂铁丝上，另一端接地连接，保证所有的连接牢靠无松动；

（2）将加压触头夹于测试绝缘子串上部，保证加压施加于整个绝缘子串；

（3）将测试触头夹于测试绝缘子串中部，保证触头与绝缘子表明接触良好，可有效测试泄漏电流；

（4）打开温湿度风速监测系统，校验系统，保证系统工作正常；

（5）将进水泵打至所需流速值，保证喷雪系统有一定的水压；

（6）将制冰装置和碎冰机打开，根据水泵流速调整碎冰机功率，保证满足喷雪装置所需冰块大小要求；

（7）打开喷雪装置，调整喷雪档位，保证喷雪量满足试验需求，人工雪花缓慢降落；

（8）将进风口打开，保证进风口通畅无异物；

（9）将送风机打开，调整送风机功率，保证风速监测系统显示所需风速值；

（10）将耐压试验装置电源连接至额定电压供电装置上，保证设备的工作电压和输出电压均为额定值；

（11）打开耐压试验装置，为绝缘子串测试泄露电流加压；

（12）将泄漏电流测试装置和计算机打开，校验计算机数据显示功能，保证数据上传无误；

（13）测试泄漏电流加压值，检查测试装置和计算机工作正常；

（14）持续通过喷雪装置降雪和送风装置送风，模拟所需现场条件，同时通过测试装置记录测试数据。