CN105301457A - 一种gis真型故障模拟控制试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIS真型故障模拟控制试验系统，包括试验加压测试单元、GIS真型故障单元和模拟试验控制单元；试验加压单元通过连接母线与GIS真型故障单元连接；模拟试验控制单元分别与试验加压测试单元和GIS真型故障单元连接用于控制GIS真型故障试验过程，模拟试验控制单元包括参数设置单元、真型故障状态设置单元、加压设置单元、放电量测量单元和故障结果存储单元；本试验系统既能满足真型故障下的试验研究，也能满足正常状态下的试验研究和教学培训任务。

Description

一种GIS真型故障模拟控制试验系统

技术领域

本发明涉及电力试验设备领域，特别是一种GIS真型故障模拟控制试验系统。

背景技术

GIS设备由于占地面积小、可靠性高，在电力系统中应用越来越广泛。为了确保GIS设备的投运质量，常采用回路电阻测量、交流耐压等试验进行交接把关；为了确保运行状态，常采用特高频局部放电、超声波局部放电、SF6气体湿度检测、SF6气体分解产物检测以及X光成像技术对GIS设备进行例行和诊断试验。但目前仍存在一些问题：

一是部分试验项目目前尚未成熟，需要一个真型GIS故障装置作为平台来进行深入研究：

(1)GIS特高频、超声波局部放电检测开展时间不长，GIS特高频、超声波局部放电典型图谱均在故障模型中检测获得，与现场实际情况存在一些差异，为了更好的指导现场局部放电检测，建立更全面的放电图谱，需要一个真型的GIS故障试验装置。

(2)SF6气体分解产物检测技术并不成熟，目前只能通过测量SO2和H2S的含量来判断是否有故障，但对于通过分解产物来判断故障类型以及完善分解产物判据还有大量的研究工作，因此也需要一个真型GIS故障试验装置来深入研究SF6分解产物特征关系及碳氟类标准物质研究。

(3)X光成像技术在GIS设备的现场应用还不广泛，现场应用经验不多，因此需要在真型的GIS故障试验装置上进行研究，确定X光成像技术可发现故障的类型以及严重程度，从而指导现场应用。

二是为了更好了进行以上试验项目的培训，需要一种GIS真型故障模拟控制试验方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种GIS真型故障模拟控制试验系统，该系统能够为GIS特高频、超声波局部放电检测、SF6气体分解产物检测技术以及X光成像技术的深入研究提供试验研究系统。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：

本发明提供的一种GIS真型故障模拟控制试验系统，包括试验加压测试单元、GIS真型故障单元和模拟试验控制单元；

所述试验加压单元通过连接母线与GIS真型故障单元连接；

所述试验加压测试单元，用于对GIS真型故障单元施加高电压并测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述GIS真型故障单元，用于设置GIS设备产生的故障状态并在试验加压测试单元施加的高电压作用下产生局部放电量；

所述模拟试验控制单元分别与试验加压测试单元和GIS真型故障单元连接用于控制GIS真型故障试验过程，所述模拟试验控制单元包括参数设置单元、真型故障状态设置单元、加压设置单元、放电量测量单元和故障结果存储单元；

所述参数设置单元，用于初始化GIS真型故障模拟控制试验系统；

所述真型故障状态设置单元，用于在GIS真型故障模拟控制试验系统中设置模拟真型故障状态产生的预设条件；

所述加压设置单元，用于在预设条件下施加高电压；

所述放电量测量单元，用于测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述故障结果存储单元，用于根据局部放电量确定GIS设备故障状态结果。

进一步，所述GIS真型故障单元中设置的故障状态包括设置悬浮电位放电状态、绝缘子内部放电状态、绝缘子沿面放电状态、尖端放电状态和自由金属颗粒放电状态。

进一步，所述试验加压测试单元通过转接筒与连接母线连接。

进一步，所述GIS真型故障单元包括第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元；

所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元分别包括依次连接且通过气隔盆式绝缘子分开的隔离开关和故障设置气室；

所述隔离开关连接于连接母线与第一GIS真型故障单元之间；

所述连接母线段用于设置GIS真型故障状态；

所述故障设置气室与隔离开关连接用于设置GIS设备产生的故障状态。

进一步，所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元中的故障设置气室上方分别设置有多个法兰孔，所述法兰孔用于在连接母线段内设置或移除预设故障状态；在所述故障设置气室下方设置有内置特高频传感器，用于监测真型故障产生的局部放电信号；在所述故障设置气室侧方设置对穿孔并安装有光学传感器；所述光学传感器用于监测真型故障产生的光学信号；在所述故障设置气室内安装有SF6气体密度继电器与取气阀门，所述取气阀门用于监测真型故障引起的气体成分变化。

进一步，所述第一GIS真型故障单元水平布置，所述第二GIS真型故障单元垂直布置。

进一步，所述真型故障状态设置单元包括绝缘子内隙放电设置单元、绝缘子沿面放电设置单元、金属颗粒放电设置单元、尖端放电设置单元和悬浮放电设置单元；

所述绝缘子内隙放电设置单元，用于设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件；

所述绝缘子沿面放电设置单元，用于设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件；

所述金属颗粒放电设置单元，用于设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件；

所述尖端放电设置单元，用于设置尖端放电故障状态产生条件；

所述悬浮放电设置单元，用于设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本试验系统是研究GIS真型故障的试验，有别于以往的放电模型装置。该试验系统集成了GIS真型故障单元和GIS真型间隔单元，既能满足真型故障下的试验研究，也能满足正常状态下的试验研究和教学培训任务。该实验方法既能通过试验加压测试单元对GIS进行高电压下的研究，也能通过两端的出线套管施加大电流对GIS进行大电流下的研究。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本发明的附图说明如下。

图1为本发明的GIS真型故障试验系统拓扑图。

图2为本发明的GIS真型故障试验系统主接线图。

图3为本发明的GIS真型故障试验系统气隔图。

图4为本发明的GIS真型故障试验系统布置俯视图。

图5为本发明的GIS真型故障试验系统布置正视图。

图6为本发明的GIS真型间隔单元结构布置图。

图7为本发明的GIS真型故障单元第一GIS真型故障单元结构布置图。

图8为本发明的GIS真型故障单元第二GIS真型故障单元结构布置图。

图9为绝缘子内部气隙放电故障布置方法示意图。

图10为绝缘子沿面放电故障布置方法示意图。

图11为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(凸面朝上)。

图12为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(凸面朝上)。

图13为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(壳体上)。

图14为尖端放电故障布置方法示意图(壳体上)。

图15为尖端放电故障布置方法示意图(中心导体上)。

图16为悬浮放电故障布置方法示意图。

图17为GIS真型故障控制试验系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图所示，图1为实施例提供的GIS真型故障试验系统拓扑图；图2为本发明的GIS真型故障试验系统主接线图；图2中，21为第一GIS真型故障单元，22为第二GIS真型故障单元，3为GIS真型间隔单元，三部分通过连接母线和隔离开关与试验加压测试单元相连；其中，DS为隔离开关，EDS为三工位隔离开关，CT为电流互感器，CB为断路器，FES为快速接地刀闸，VT为电压互感器，LA为避雷器，TG为套管；图3为本发明的GIS真型故障试验系统气隔图；图4为本发明的GIS真型故障试验系统布置俯视图；图4中1为试验加压测试单元，21为第一GIS真型故障单元，22为第二GIS真型故障单元，3为GIS真型间隔单元，5为连接母线，6为汇控柜；图5为本发明的GIS真型故障试验系统布置正视图；图6为本发明的GIS真型间隔单元结构布置图；图6中，PT为电压互感器；图7为本发明的GIS真型故障单元第一GIS真型故障单元结构布置图；图7中，4为故障设置气室，41为法兰孔，42为光学传感器，43为特高频传感器，44为盆式绝缘子(不通气)；图8为本发明的GIS真型故障单元第二GIS真型故障单元结构布置图；图8中，45为设置故障绝缘子。

本实施例提供的一种GIS真型故障模拟控制试验系统，包括试验加压测试单元、GIS真型故障单元和模拟试验控制单元；

所述试验加压单元通过连接母线与GIS真型故障单元连接；

所述试验加压测试单元，用于对GIS真型故障单元施加高电压并测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述GIS真型故障单元，用于设置GIS设备产生的故障状态并在试验加压测试单元施加的高电压作用下产生局部放电量；

所述模拟试验控制单元分别与试验加压测试单元和GIS真型故障单元连接用于控制GIS真型故障试验过程，所述模拟试验控制单元包括参数设置单元、真型故障状态设置单元、加压设置单元、放电量测量单元和故障结果存储单元；

所述参数设置单元，用于初始化GIS真型故障模拟控制试验系统；

所述真型故障状态设置单元，用于在GIS真型故障模拟控制试验系统中设置模拟真型故障状态产生的预设条件；

所述加压设置单元，用于在预设条件下施加高电压；

所述放电量测量单元，用于测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述故障结果存储单元，用于根据局部放电量确定GIS设备故障状态结果。

所述真型故障状态设置单元包括绝缘子内隙放电设置单元、绝缘子沿面放电设置单元、金属颗粒放电设置单元、尖端放电设置单元和悬浮放电设置单元；

所述绝缘子内隙放电设置单元，用于设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件；

所述绝缘子沿面放电设置单元，用于设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件；

所述金属颗粒放电设置单元，用于设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件；

所述尖端放电设置单元，用于设置尖端放电故障状态产生条件；

所述悬浮放电设置单元，用于设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件。

所述设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：将原绝缘子更换为故障绝缘子；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

所述设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：将原绝缘子更换为故障绝缘子，或在原绝缘子上放置一定量的灰尘；封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

所述设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：在原绝缘子上或罐体底部放置一定量的金属颗粒；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体；

所述设置尖端放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室上端的法兰孔打开；

设置故障：在罐体底部放置螺栓或在中心导体上缠绕金属丝；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体；

所述设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室上端的法兰孔打开；

设置故障：罐体底部放置绝缘支架，在绝缘支架上放置金属垫圈；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

所述GIS真型故障单元中设置的故障状态包括设置悬浮电位放电状态、绝缘子内部放电状态、绝缘子沿面放电状态、尖端放电状态和自由金属颗粒放电状态。

还包括GIS真型间隔单元；所述试验加压单元通过连接母线与GIS真型间隔单元连接；所述GIS真型间隔单元，用于模拟一个完整的出线间隔，并提供GIS设备处于预设试验条件下的运行状态。

所述试验加压测试单元通过转接筒与连接母线连接。

所述GIS真型故障单元包括第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元；所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元分别包括依次连接且通过气隔盆式绝缘子分开的隔离开关和故障设置气室；所述隔离开关连接于连接母线与第一GIS真型故障单元之间；所述连接母线段用于设置GIS真型故障状态；所述故障设置气室与隔离开关连接用于设置GIS设备产生的故障状态。

所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元中的故障设置气室上方分别设置有多个法兰孔，所述法兰孔用于在连接母线段内设置或移除预设故障状态；在所述故障设置气室下方设置有内置特高频传感器，用于监测真型故障产生的局部放电信号；在所述故障设置气室侧方设置对穿孔并安装有光学传感器；所述光学传感器用于监测真型故障产生的光学信号；在所述故障设置气室内安装有SF6气体密度继电器与取气阀门，所述取气阀门用于监测真型故障引起的气体成分变化。

所述第一GIS真型故障单元水平布置，所述第二GIS真型故障单元垂直布置。所述GIS真型间隔单元和GIS真型故障单元末端均安装有出线套管；所述出线套管通过盆式绝缘子与故障设置气室连接用于外施电压或电流的加入。

实施例2

本实施例提供的一种GIS真型故障模拟控制试验系统，包括试验加压测试单元、GIS真型间隔单元、GIS真型故障单元；

所述试验加压单元通过连接母线分别与GIS真型间隔单元和GIS真型故障单元连接；所述试验加压单元通过转接筒与连接母线连接；所述试验加压测试单元，用于对GIS真型间隔单元和GIS真型故障单元施加高电压并测量系统中的局部放电量；所述GIS真型间隔单元，用于模拟一个完整的出线间隔，可提供GIS设备各种试验研究和教学培训的平台；所述GIS真型故障单元，用于设置悬浮电位放电、绝缘子内部放电、绝缘子沿面放电、尖端放电和自由金属颗粒放电故障，进行各种故障下的局部放电、气体成分以及光学特性研究。

所述试验加压测试单元包括试验变压器、电抗器、电容分压器及耦合电容；所述试验变压器，用于将输入电压升高至一定电压；所述电抗器，用于和电容试品形成串联谐振回路；所述电容分压器，用于测量试验单元输出的电压值；所述耦合电容，用于测量试验系统的局部放电量；

所述GIS真型间隔单元包括隔离开关、断路器、电流互感器、接地刀闸、电压互感器、避雷器和套管；所述GIS真型间隔中隔离开关和电压互感器气室内安装有内置特高频传感器。

所述隔离开关，布置在断路器两端，用于形成明显的断开点；所述断路器，用于关合、承载和开断回路电流；所述电流互感器，布置在断路器两端，用于获取回路中电流值；所述接地刀闸，用于在隔离开关断开时形成可靠接地点；所述电压互感器，用于获取回路电压值；所述避雷器，用于保护GIS间隔单元不受过电压危害；所述套管，用于连接外部线路，便于外施电压和电流的加入；

所述GIS真型故障单元包括第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元；所述第一GIS真型故障单元水平布置，所述第二GIS真型故障单元垂直布置，

所述第一GIS真型故障单元包括隔离开关、故障设置气室和出线套管三个部分，三个部分依次连接且通过气隔盆式绝缘子分开；其中隔离开关主要用于将连接母线与故障单元连接和断开，母线段用于各种真型故障的设置；套管用于外施电压或电流的加入。其中故障设置气室可以设置GIS设备的悬浮放电、自由金属颗粒放电和尖端放电真型故障。在该气室上方设置有三个法兰孔，方便在母线段内设置或移除故障；在气室下方设置有两个内置特高频传感器，用于监测真型故障产生的局部放电信号；在气室侧方设置对穿孔，安装光学传感器，用于监测真型故障产生的光学信号。在气室安装有SF6气体密度继电器及取气阀门，用于监测真型故障引起的气体成分变化。

所述第二GIS真型故障单元包括隔离开关和故障设置气室。其中隔离开关主要用于将连接母线与第一GIS真型故障单元连接和断开，故障设置气室用于各种真型故障的设置。其中母线段可以设置GIS设备的自由金属颗粒放电和盆式绝缘子内部或沿面放电真型故障。该母线段下方的盆式绝缘子可以方便的拆卸，便于布置各种故障盆式绝缘子以及在盆式绝缘子上布置各种颗粒缺陷；在气室下方设置有一个内置特高频传感器，用于监测真型故障产生的局部放电信号；在气室下方设置对穿孔，安装光学传感器，用于监测真型故障产生的光学信号。在该气室安装有SF6气体密度继电器及取气阀门，用于监测真型故障引起的气体成分变化。

GIS真型间隔单元和GIS真型故障单元末端均安装有出线套管。通过两端出线套管可以在GIS上施加大电流，研究GIS设备在大电流作用下的热故障和局部放电故障；通过两端出线套管可以同时施加高电压，进一步深入研究GIS同频同相交流耐压试验技术。

实施例3

如图所示，本实施例提供的一种GIS真型故障试验系统，主要由三部分组成：一是试验加压单元、二是GIS真型间隔单元、三是GIS真型故障单元，其中试验加压单元与GIS单元通过转接筒、连接母线相连如图1所示，平面布置图见图1。

其中试验加压测试单元由试验变压器、电抗器、电容分压器及耦合电容等部件组成，通过串联谐振的原理产生高电压施加在GIS间隔单元上，该单元具备试验电压测量和局部放电测量的功能。

GIS真型间隔单元为一个完整的出线间隔，由隔离开关、断路器、电流互感器、接地刀闸、电压互感器、避雷器和套管组成，单相布置，其主接线图、气隔图和布置图见图2/3/4。GIS真型间隔单元可以提供GIS设备各种试验研究和教学培训的平台。

GIS真型故障单元由第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元组成，第一GIS真型故障单元水平布置，第二GIS真型故障单元垂直布置，如图6/7所示。其中第一GIS真型故障单元用于设置GIS设备常见的悬浮放电、自由金属颗粒放电、尖端放电，其中第一GIS真型故障单元末端安装有套管。第二GIS真型故障单元用于设置自由金属颗粒放电、盆式绝缘子内部及沿面放电。真型故障间隔中装设有特高频内置传感器用于监测故障产生的局部放电信号，装设有视频监控系统用于监测故障产生的光信号，装设有SF6气体密度继电器及取气阀门，用于监测故障引起的SF6气体成分变化。GIS真型故障单元可以提供GIS设备局部放电、SF6气体以及X光成像等技术的研究平台。

当需要进行真型故障试验研究时，合上真型故障单元的隔离开关，断开GIS真型间隔的隔离开关刀闸；当需要进行真型间隔单元试验时，合上GIS真型间隔的隔离开关刀闸，断开真型故障单元的隔离开关。

本试验系统即可进行高电压下的试验研究，也可进行大电流下的试验研究。当需要进行高电压下的试验研究时，通过试验加压测试单元对GIS部分进行加压；当需要进行大电流试验时，通过真型间隔单元和真型故障间隔两端的套管注入大电流。

1本试验系统是研究GIS真型故障的试验系统，有别于以往的放电模型装置。

2本试验系统集成了GIS真型故障单元和GIS真型间隔单元，既能满足真型故障下的试验研究，也能满足正常状态下的试验研究和教学培训任务。

3本实验系统既能通过试验加压测试单元对GIS进行高电压下的研究，也能通过两端的出线套管施加大电流对GIS进行大电流下的研究。

实施例4

本实施例提供的GIS真型故障模拟控制试验方法，包括以下步骤：

第一步：初始化GIS真型故障模拟控制试验系统；

第二步：在GIS真型故障模拟控制试验系统中设置模拟真型故障状态产生的预设条件，具体如下：

设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件；

设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件；

设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件；

设置尖端放电故障状态产生条件；

设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件

第三步：在预设条件下施加高电压；

第四步：测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

通过为光学传感器获取局部放电量的光学信号；

通过特高频传感器获取局部放电量的电学信号；

第五步：根据局部放电量确定GIS设备故障状态结果。

本实施例提供的GIS真型故障模拟控制试验方法，具体包括以下几种类型：

第一种：所述设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：将原绝缘子更换为故障绝缘子；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

第二种：所述设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：将原绝缘子更换为故障绝缘子，或在原绝缘子上放置一定量的灰尘；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

第三种：所述设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室下端的盆式绝缘子取出；

设置故障：在原绝缘子上或罐体底部放置一定量的金属颗粒；分别将金属颗粒设置于凸面朝上、凸面朝上或壳体上；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

第四种：所述设置尖端放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室上端的法兰孔打开；

设置故障：由于盆式绝缘子布置方向不同，需要更换与之匹配的中心导体；在罐体底部放置螺栓或在中心导体上缠绕金属丝；将螺栓设置于壳体上；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

第五种：所述设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件，具体步骤如下：

抽气：将故障设置气室中的SF6气体抽出；

开罐：将故障设置气室上端的法兰孔打开；

设置故障：罐体底部放置绝缘支架，在绝缘支架上放置金属垫圈；

封罐：将故障设置气室封闭；

充气：将故障气室抽真空，充入SF6气体。

实施例5

本发明专利所述的GIS真型故障设置方法包括绝缘子内部气隙放电故障、绝缘子沿面放电故障、自由金属颗粒放电故障、尖端放电故障和悬浮放电电位放电故障设置方法。

(1)绝缘子内部气隙放电故障：

图9绝缘子内部气隙放电故障布置方法示意图，在图9中第二GIS真型故障单元中最下端的盆式绝缘子为设置故障用盆式绝缘子。当设置绝缘子内部气隙放电故障时，将单元2中SF6气体抽出，将盆式绝缘子更换为内部有气泡的故障盆式绝缘子，再充气。

(2)绝缘子沿面放电故障：

在第二GIS真型故障单元中最下端的盆式绝缘子为设置故障用盆式绝缘子。当设置绝缘子沿面放电故障时，将单元2中SF6气体抽出，将盆式绝缘子更换为表面有闪络痕迹的故障盆式绝缘子，再充气，或者在盆式绝缘子表面涂抹一定量的灰尘；图10为绝缘子沿面放电故障布置方法示意图。

(3)自由金属颗粒放电故障：

对于实际运行GIS设备，自由金属颗粒放电可发生在盆式绝缘子和壳体上。盆式绝缘子上的颗粒在第二GIS真型故障单元中最下端的盆式绝缘子上设置。由于盆式绝缘子的布置情况分为正反两种，因此有必要模拟两种布置情况下的故障情况，如图11/12所示。对于壳体上的自由金属颗粒放电在壳体上布置，如图12所示。图11为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(凸面朝上)；图12为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(凸面朝上)；图13为自由金属颗粒放电故障布置方法示意图(壳体上)。

(4)尖端放电故障

尖端放电故障分为高压导体上尖端和壳体上尖端两种，如图13/14所示。对于壳体上尖端放电在GIS壳体内放置一颗朝上的螺杆。对于中心导体上尖端，可以在中心导体上缠绕一段铜丝。图14为尖端放电故障布置方法示意图(壳体上)；图15为尖端放电故障布置方法示意图(中心导体上)；悬浮电位放电故障的模拟可以在GIS壳体上放置一个绝缘支架，支架上方放置一个金属垫圈。图16悬浮放电故障布置方法示意图。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：包括试验加压测试单元、GIS真型故障单元和模拟试验控制单元；

所述试验加压单元通过连接母线与GIS真型故障单元连接；

所述试验加压测试单元，用于对GIS真型故障单元施加高电压并测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述GIS真型故障单元，用于设置GIS设备产生的故障状态并在试验加压测试单元施加的高电压作用下产生局部放电量；

所述模拟试验控制单元分别与试验加压测试单元和GIS真型故障单元连接用于控制GIS真型故障试验过程，所述模拟试验控制单元包括参数设置单元、真型故障状态设置单元、加压设置单元、放电量测量单元和故障结果存储单元；

所述参数设置单元，用于初始化GIS真型故障模拟控制试验系统；

所述真型故障状态设置单元，用于在GIS真型故障模拟控制试验系统中设置模拟真型故障状态产生的预设条件；

所述加压设置单元，用于在预设条件下施加高电压；

所述放电量测量单元，用于测量GIS真型故障单元中的局部放电量；

所述故障结果存储单元，用于根据局部放电量确定GIS设备故障状态结果。

2.如权利要求1所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述GIS真型故障单元中设置的故障状态包括设置悬浮电位放电状态、绝缘子内部放电状态、绝缘子沿面放电状态、尖端放电状态和自由金属颗粒放电状态。

3.如权利要求1所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述试验加压测试单元通过转接筒与连接母线连接。

4.如权利要求1所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述GIS真型故障单元包括第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元；

所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元分别包括依次连接且通过气隔盆式绝缘子分开的隔离开关和故障设置气室；

所述隔离开关连接于连接母线与第一GIS真型故障单元之间；

所述连接母线段用于设置GIS真型故障状态

所述故障设置气室与隔离开关连接用于设置GIS设备产生的故障状态。

5.如权利要求4所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述第一GIS真型故障单元和第二GIS真型故障单元中的故障设置气室上方分别设置有多个法兰孔，所述法兰孔用于在连接母线段内设置或移除预设故障状态；在所述故障设置气室下方设置有内置特高频传感器，用于监测真型故障产生的局部放电信号；在所述故障设置气室侧方设置对穿孔并安装有光学传感器；所述光学传感器用于监测真型故障产生的光学信号；在所述故障设置气室内安装有SF6气体密度继电器与取气阀门，所述取气阀门用于监测真型故障引起的气体成分变化。

6.如权利要求4所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述第一GIS真型故障单元水平布置，所述第二GIS真型故障单元垂直布置。

7.如权利要求4所述的GIS真型故障模拟控制试验系统，其特征在于：所述真型故障状态设置单元包括绝缘子内隙放电设置单元、绝缘子沿面放电设置单元、金属颗粒放电设置单元、尖端放电设置单元和悬浮放电设置单元；

所述绝缘子内隙放电设置单元，用于设置绝缘子内部气隙放电故障状态产生条件；

所述绝缘子沿面放电设置单元，用于设置绝缘子沿面放电故障状态产生条件；

所述金属颗粒放电设置单元，用于设置自由金属颗粒放电故障状态产生条件；

所述尖端放电设置单元，用于设置尖端放电故障状态产生条件；

所述悬浮放电设置单元，用于设置悬浮放电电位放电故障状态产生条件。