CN107688141A - 一种复合绝缘子的界面性能测验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合绝缘子的界面性能测验系统及方法，解决了现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力检测领域，尤其涉及一种复合绝缘子的性能测验系统及方法。
背景技术
复合绝缘子采用有机材料制造，随着复合绝缘子运行年限和环境因素的影响，复合绝缘子发生断串故障也越来越多，成为影响输电网安全运行的一个重要隐患。复合绝缘子的朽断故障近年来多次出现，这种故障与传统的脆断故障不同，其断口具有不规则、参差不齐、有明显腐蚀痕迹的特点，因此需要提供一种针对于复合绝缘子的界面性能测验方法。
现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种复合绝缘子的界面性能测验系统及方法，用于解决现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统，包括：
待测试复合绝缘子段、第一钢针、第二钢针、电极、高压电源、局部放电测试仪和泄漏电流测试仪；
所述第一钢针包括：第一针体、第一端部和第二端部，所述第二钢针包括第二针体、第三端部和第四端部；
所述第一钢针和所述第二钢针分别设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间，所述第一钢针的第一端部和第一针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第一钢针的第二端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面上，所述第二钢针的第三端部和第二针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第二钢针的第四端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面上；
所述高压电源的输出端与所述电极的受电侧电连接，所述电极的送电测与所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面连接，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述局部放电测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述泄漏电流测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流。
优选地，所述第一钢针和所述第二钢针分别设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间包括：
所述第一钢针和所述第二钢针以包含所述待测试复合绝缘子段中心的径向截面为轴对称面，对称设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间。
优选地，所述第一钢针的第一端部与所述第二钢针的第三端部之间留有预设距离。
优选地，所述第一钢针的第一端部的曲率半径大于45μm，所述第一钢针的第一端部的曲率半径小于55μm。
优选地，所述高压电源包括：
高压进线端、调压器、变压器；
所述高压进线端与所述调压器的输入端连接，所述调压器的输出端与所述变压器的输入端连接，其中，所述变压器的输出端为所述高压电源的输出端。
优选地，还包括：限流电阻；
所述限流电阻连接在变压器的所述输出端上。
本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验方法，包括：
S1：高压电源在第一预设时间内施加预设电压至电极的受电侧，使得所述电极的送电测将所述预设电压施加至所述待测试复合绝缘子段上；
S2：判断所述待测试复合绝缘子段是否在第二预设时间内击穿，若所述待测试复合绝缘子段在所述第二预设时间内击穿，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第四级界面性能等级，若否，则跳转至步骤S3，其中，所述第二预设时间小于第一预设时间；
S3：判断所述待测试复合绝缘子段是否在所述第一预设时间内击穿，若所述待测试复合绝缘子段在所述第一预设时间内击穿，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第三级界面性能等级，若否，则跳转至步骤S4；
S4：判断流过所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量是否大于预设电荷量且流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流是否大于预设电流，若所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量大于所述预设电荷量且流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流大于预设电流，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第二级界面性能等级，若否，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第一级界面性能等级。
优选地，所述第一预设时间为200h。
优选地，所述预设电压为40KV。
优选地，所述第二预设时间为100h。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统，包括：待测试复合绝缘子段、第一钢针、第二钢针、电极、高压电源、局部放电测试仪和泄漏电流测试仪；所述第一钢针包括：第一针体、第一端部和第二端部，所述第二钢针包括第二针体、第三端部和第四端部；所述第一钢针和所述第二钢针分别设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间，所述第一钢针的第一端部和第一针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第一钢针的第二端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面上，所述第二钢针的第三端部和第二针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第二钢针的第四端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面上；所述高压电源的输出端与所述电极的受电侧电连接，所述电极的送电测与所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面连接，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述局部放电测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述泄漏电流测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流。
本发明提供了一种复合绝缘子的界面性能测验系统，通过在待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间设置两个钢针构建待测绝缘子模型，并将待测绝缘子模型的端部通电，利用钢针端部在通电时会出现很强的局部电场强度，模拟复合绝缘子的界面局部放电情况，利用局部放电测试仪和泄漏电流测试仪来监测流过待测试复合绝缘子段的视在电荷量和泄漏电流，解决现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
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，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统的另一个实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的一种复合绝缘子的界面性能测验方法的一个实施例的流程示意图；
其中，附图标记如下：
1、待测试复合绝缘子段；2、第一钢针；3、第二钢针；4、高压电源；5、电极；6、局部放电测试仪；7、泄漏电流测试仪；TL、调压器；T、变压器。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种复合绝缘子的界面性能测验系统及方法，解决了现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统，包括：
待测试复合绝缘子段1、第一钢针2、第二钢针3、电极5、高压电源4、局部放电测试仪6和泄漏电流测试仪7；
第一钢针2包括：第一针体、第一端部和第二端部，第二钢针3包括第二针体、第三端部和第四端部；
第一钢针2和第二钢针3分别设置在待测试复合绝缘子段1的护套和芯棒之间，第一钢针2的第一端部和第一针体设置在待测试复合绝缘子段1内，第一钢针2的第二端部设置在待测试复合绝缘子段1的第一轴向截面上，第二钢针3的第三端部和第二针体设置在待测试复合绝缘子段1内，第二钢针3的第四端部设置在待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面上；
需要说明的是，在制备过程中可以使用刀具划开待测试复合绝缘子段1的护套，之后在交界面两端埋入第一钢针2和第二钢针3，并用室温硫化硅橡胶密封缺口。
高压电源4的输出端与电极5的受电侧电连接，电极5的送电测与待测试复合绝缘子段1的第一轴向截面连接，待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面与局部放电测试仪6的输入端连接，用于确定流过待测试复合绝缘子段1的视在电荷量，待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面与泄漏电流测试仪7的输入端连接，用于确定流过待测试复合绝缘子段1的泄漏电流。
本发明实施例提供了一种复合绝缘子的界面性能测验系统，通过在待测试复合绝缘子段1的护套和芯棒之间设置两个钢针构建待测绝缘子模型，并将待测绝缘子模型的端部通电，利用钢针端部在通电时会出现很强的局部电场强度，模拟复合绝缘子的界面局部放电情况，利用局部放电测试仪6和泄漏电流测试仪7来监测流过待测试复合绝缘子段1的视在电荷量和泄漏电流，解决现有的复合绝缘子的界面性能测验方法主要通过击穿故障的泄漏电流测试，但由于在绝缘子界面老化过程中，流通的体电流较少，界面的性能变化更多的是受到局部放电等因素的影响，且，目前的界面缺陷模拟考虑的是击穿故障，而实际的绝缘子界面缺陷并未贯通绝缘子两端，导致了只利用泄漏电流进行绝缘子性能的评判存在不够准确，以及只考虑击穿故障时其模拟等效性很低的技术问题。
以上是对一种复合绝缘子的界面性能测验系统的一个实施例进行的描述，下面将对一种复合绝缘子的界面性能测验系统的另一个实施例进行详细的描述。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供的一种复合绝缘子的界面性能测验系统，包括：
待测试复合绝缘子段1、第一钢针2、第二钢针3、电极5、高压电源4、局部放电测试仪6和泄漏电流测试仪7；
第一钢针2包括：第一针体、第一端部和第二端部，第二钢针3包括第二针体、第三端部和第四端部；
第一钢针2和第二钢针3以包含待测试复合绝缘子段1中心的径向截面为轴对称面，对称设置在待测试复合绝缘子段1的护套和芯棒之间，第一钢针2的第一端部和第一针体设置在待测试复合绝缘子段1内，第一钢针2的第二端部设置在待测试复合绝缘子段1的第一轴向截面上，第二钢针3的第三端部和第二针体设置在待测试复合绝缘子段1内，第二钢针3的第四端部设置在待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面上，第一钢针2的第一端部与第二钢针3的第三端部之间留有预设距离；
需要说明的是，在制备过程中可以使用刀具划开待测试复合绝缘子段1的护套，之后在交界面两端埋入第一钢针2和第二钢针3，并用室温硫化硅橡胶密封缺口。
第一钢针2的第一端部的曲率半径大于45μm，第一钢针2的第一端部的曲率半径小于55μm；
高压电源4的输出端与电极5的受电侧电连接，电极5的送电测与待测试复合绝缘子段1的第一轴向截面连接，待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面与局部放电测试仪6的输入端连接，用于确定流过待测试复合绝缘子段1的视在电荷量，待测试复合绝缘子段1的第二轴向截面与泄漏电流测试仪7的输入端连接，用于确定流过待测试复合绝缘子段1的泄漏电流；
进一步的，高压电源4包括：高压进线端、调压器TL、变压器T；
高压进线端与调压器TL的输入端连接，调压器TL的输出端与变压器T的输入端连接，其中，变压器T的输出端为高压电源4的输出端。
以上是对一种复合绝缘子的界面性能测验系统的另一个实施例进行的描述，下面将对一种复合绝缘子的界面性能测验方法的一个实施例进行详细的描述。
请参阅图3，本发明实施例提供的一种复合绝缘子的界面性能测验方法，包括：
S301：高压电源4在200h内施加40KV至电极5的受电侧，使得电极5的送电测将40KV施加至待测试复合绝缘子段1上；
S302：判断待测试复合绝缘子段1是否在100h内击穿，若待测试复合绝缘子段1在100h内击穿，则跳转至步骤S303，若否，则跳转至步骤S304；
S303：确定待测试复合绝缘子段1的界面性能等级为第四级界面性能等级；
S304：判断待测试复合绝缘子段1是否在200h内击穿，若待测试复合绝缘子段1在200h内击穿，则跳转至步骤S305，若否，则跳转至步骤S306；
S305：确定待测试复合绝缘子段1的界面性能等级为第三级界面性能等级；
S306：判断流过待测试复合绝缘子段1的视在电荷量是否大于预设电荷量且流过待测试复合绝缘子段1的泄漏电流是否大于预设电流，若待测试复合绝缘子段1的视在电荷量大于预设电荷量且流过待测试复合绝缘子段1的泄漏电流大于预设电流，则跳转至步骤S307，若否，则跳转至步骤S308；
S307：确定待测试复合绝缘子段1的界面性能等级为第二级界面性能等级；
S308：确定待测试复合绝缘子段1的界面性能等级为第一级界面性能等级。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种复合绝缘子的界面性能测验系统，其特点在于，包括：
待测试复合绝缘子段、第一钢针、第二钢针、电极、高压电源、局部放电测试仪和泄漏电流测试仪；
所述第一钢针包括：第一针体、第一端部和第二端部，所述第二钢针包括第二针体、第三端部和第四端部；
所述第一钢针和所述第二钢针分别设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间，所述第一钢针的第一端部和第一针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第一钢针的第二端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面上，所述第二钢针的第三端部和第二针体设置在所述待测试复合绝缘子段内，所述第二钢针的第四端部设置在所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面上；
所述高压电源的输出端与所述电极的受电侧电连接，所述电极的送电测与所述待测试复合绝缘子段的第一轴向截面连接，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述局部放电测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量，所述待测试复合绝缘子段的第二轴向截面与所述泄漏电流测试仪的输入端连接，用于确定流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘子的界面性能测验系统，其特征在于，所述第一钢针和所述第二钢针分别设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间包括：
所述第一钢针和所述第二钢针以包含所述待测试复合绝缘子段中心的径向截面为轴对称面，对称设置在所述待测试复合绝缘子段的护套和芯棒之间。
3.根据权利要求2所述的复合绝缘子的界面性能测验系统，其特征在于，所述第一钢针的第一端部与所述第二钢针的第三端部之间留有预设距离。
4.根据权利要求3所述的复合绝缘子的界面性能测验系统，其特征在于，所述第一钢针的第一端部的曲率半径大于45μm，所述第一钢针的第一端部的曲率半径小于55μm。
5.根据权利要求4所述的复合绝缘子的界面性能测验系统，其特征在于，所述高压电源包括：
高压进线端、调压器、变压器；
所述高压进线端与所述调压器的输入端连接，所述调压器的输出端与所述变压器的输入端连接，其中，所述变压器的输出端为所述高压电源的输出端。
6.根据权利要求5所述的复合绝缘子的界面性能测验系统，其特征在于，还包括：限流电阻；
所述限流电阻连接在变压器的所述输出端上。
7.一种复合绝缘子的界面性能测验方法，其特征在于，包括：
S1：高压电源在第一预设时间内施加预设电压至电极的受电侧，使得所述电极的送电测将所述预设电压施加至所述待测试复合绝缘子段上；
S2：判断所述待测试复合绝缘子段是否在第二预设时间内击穿，若所述待测试复合绝缘子段在所述第二预设时间内击穿，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第四级界面性能等级，若否，则跳转至步骤S3，其中，所述第二预设时间小于第一预设时间；
S3：判断所述待测试复合绝缘子段是否在所述第一预设时间内击穿，若所述待测试复合绝缘子段在所述第一预设时间内击穿，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第三级界面性能等级，若否，则跳转至步骤S4；
S4：判断流过所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量是否大于预设电荷量且流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流是否大于预设电流，若所述待测试复合绝缘子段的视在电荷量大于所述预设电荷量且流过所述待测试复合绝缘子段的泄漏电流大于预设电流，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第二级界面性能等级，若否，则确定所述待测试复合绝缘子段的界面性能等级为第一级界面性能等级。
8.根据权利要求7所述的复合绝缘子的界面性能测验方法，其特征在于，所述第一预设时间为200h。
9.根据权利要求8所述的复合绝缘子的界面性能测验方法，其特征在于，所述预设电压为40KV。
10.根据权利要求9所述的复合绝缘子的界面性能测验方法，其特征在于，所述第二预设时间为100h。
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