CN110187245B - 一种用于gil三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置及方法,属于电气设备技术领域。本发明装置包括:高压侧导体,所述高压侧导体的一端通过插接件与外部高压源相连;衬管,所述衬管套在高压侧导体外部,待测试的GIL三支柱绝缘子套于衬管外侧;石墨环,所述石墨环置于衬管和高压侧导体之间;低压侧金属延伸件,所述低压侧金属延伸件一端与待测试的GIL三支柱绝缘子的低压端金属嵌件相连,另一端通过螺栓连接固定在接地金属外壳上;接地金属外壳,所述接地金属外壳为空心圆筒并且壳壁上具有通孔。本发明结构简单、使用方便,能够提升三支柱绝缘子支腿低压侧的电场,从而加强电性能试验对三支柱绝缘子支腿低压侧的考核要求,有利于提升产品质量水平。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域,并且更具体地,涉及一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置及方法。
背景技术
GIL三支柱绝缘子是气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)的关键部件,在GIL中起着支撑导体和电气绝缘的作用。为了实现与接地外壳的滑动接触,三支柱绝缘子的低压端装有金属嵌件,但在生产浇注过程中可能引入气隙、微裂等缺陷。这些缺陷在长期运行时容易因长期放电老化而引发事故,因此需要在出厂试验中能提前发现此类问题。目前对三支柱绝缘子低压侧缺陷的检测手段主要有X射线探伤和短时工频耐受试验,前者由于探测精度和金属对X射线吸收率高原因,不能检测到金属件附近的微小缺陷;对于后者,由于在现有的试验工装下,低压侧电场强度较低,不能有效使三支柱绝缘子低压端可能存在的缺陷暴露出来。
发明内容
针对上述问题本发明提出了一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置,包括:
高压侧导体,所述高压侧导体的一端通过插接件与外部高压源相连;
衬管,所述衬管套在高压侧导体外部,待测试的GIL三支柱绝缘子套于衬管外侧;
石墨环,所述石墨环置于衬管和高压侧导体之间;
低压侧金属延伸件,所述低压侧金属延伸件一端与待测试的GIL三支柱绝缘子的低压端金属嵌件相连,另一端通过螺栓连接固定在接地金属外壳上;
接地金属外壳,所述接地金属外壳为空心圆筒并且壳壁上具有通孔。
可选的,高压侧导体为实心圆柱或圆筒,高压侧导体外径与GIL的载流导体直径相同。
可选的,低压侧金属延伸件为实心圆柱,数量为3个。
可选的,通孔数量为3个且互成120°。
本发明还提出了一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的方法,包括:
对待测试的GIL三支柱绝缘子表面进行清洁处理;
将待测试的GIL三支柱绝缘子安装到所述的装置上,送入密封试验罐,充入六氟化硫气体到预设压力值;
获取所述的装置应加载的工频试验电压;
加载试验电压至应加载的工频试验电压,进行局部放电测量。
可选的,清洁处理包括:
先使用浸润酒精的无毛纸对待测试三支柱绝缘子表面进行清洁擦拭,再使用干燥的无毛纸进行二次擦拭,最后使用离子风机对待测试三支柱绝缘子表面进行处理。
可选的,获取所述的装置应加载的工频试验电压值,包括:
根据同轴圆柱电场计算公式,获取未安装待测试测试三支柱绝缘子高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
获取安装后待测试三支柱绝缘子后高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
R1未安装待测试测试三支柱绝缘子时高压侧导体半径、r1为安装后待测试三支柱绝缘子后高压侧导体半径,R2未安装待测试测试三支柱绝缘子时接地金属外壳内径、r2为安装后待测试三支柱绝缘子后接地金属外壳内径,U0为运行电压,U为加载的工频试验电压;
使R1=r1和E1=E2,获取加载的工频试验电压,所述的加载的工频试验电压值公式如下:
本发明结构简单、使用方便,在保持三支柱绝缘子高压侧电场分布基本不变的基础上,能够提升三支柱绝缘子支腿低压侧的电场,从而加强电性能试验对三支柱绝缘子支腿低压侧的考核要求,有利于提升产品质量水平。
附图说明
图1为本发明一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置结构图;
图2为本发明一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置接地金属外壳结构图;
图3为本发明一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置石墨环安装示意图;
图4为本发明一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的方法流程图;
其中,1-低压侧金属延伸件,2-低压端金属嵌件,3-待测试的GIL三支柱绝缘子,4-接地金属外壳,5-高压侧导体,6-衬管,7-通孔和8-石墨环。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置,如图1所示,包括:
高压侧导体5,高压侧导体5的一端通过插接件与外部高压源相连;高压侧导体5为实心圆柱或圆筒,高压侧导体5外径与GIL的载流导体直径相同。
衬管6,衬管6套在高压侧导体5外部,待测试的GIL三支柱绝缘子3套于衬管6外侧;
石墨环8,如图3所示,石墨环8置于衬管6和高压侧导体5之间;
低压侧金属延伸件1,低压侧金属延伸件1一端与待测试的GIL三支柱绝缘子3的低压端金属嵌件2相连,另一端通过螺栓连接固定在接地金属外壳4上;
低压侧金属延伸件1为实心圆柱,数量为3个。
接地金属外壳4,如图2所示,接地金属外壳4为空心圆筒并且壳壁上具有通孔7;通孔7数量为3个且互成120°。
本发明还提出了一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的方法,如图4所示,包括:
对待测试的GIL三支柱绝缘子表面进行清洁处理;
清洁处理包括:
先使用浸润酒精的无毛纸对待测试三支柱绝缘子表面进行清洁擦拭,再使用干燥的无毛纸进行二次擦拭,最后使用离子风机对待测试三支柱绝缘子表面进行处理。
将待测试的GIL三支柱绝缘子安装到所述的装置上,送入密封试验罐,充入六氟化硫气体到预设压力值;
获取所述的装置应加载的工频试验电压,包括:
根据同轴圆柱电场计算公式,获取未安装待测试测试三支柱绝缘子高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
获取安装后待测试三支柱绝缘子后高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
R1未安装待测试测试三支柱绝缘子时高压侧导体半径、r1为安装后待测试三支柱绝缘子后高压侧导体半径,R2未安装待测试测试三支柱绝缘子时接地金属外壳内径、r2为安装后待测试三支柱绝缘子后接地金属外壳内径,U0为运行电压,U为加载的工频试验电压;
使R1=r1和E1=E2,获取加载的工频试验电压,所述的加载的工频试验电压值公式如下:
加载试验电压至应加载的工频试验电压,进行局部放电测量。
本发明结构简单、使用方便,在保持三支柱绝缘子高压侧电场分布基本不变的基础上,能够提升三支柱绝缘子支腿低压侧的电场,从而加强电性能试验对三支柱绝缘子支腿低压侧的考核要求,有利于提升产品质量水平。
Claims (6)
1.一种用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置,所述装置包括:
高压侧导体,所述高压侧导体的一端通过插接件与外部高压源相连;
衬管,所述衬管套在高压侧导体外部,待测试的GIL三支柱绝缘子套于衬管外侧;
石墨环,所述石墨环置于衬管和高压侧导体之间;
低压侧金属延伸件,所述低压侧金属延伸件一端与待测试的GIL三支柱绝缘子的低压端金属嵌件相连,另一端通过螺栓连接固定在接地金属外壳上;
接地金属外壳,所述接地金属外壳为空心圆筒并且壳壁上具有通孔;
未安装待测试的GIL三支柱绝缘子高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
安装待测试的GIL三支柱绝缘子后高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
R1为高压侧导体半径、r1为待测试的GIL三支柱绝缘子半径,R2为未安装待测试的GIL三支柱绝缘子时接地金属外壳内径、r2为安装待测试的GIL三支柱绝缘子后接地金属外壳内径,U0为运行电压,U为加载的工频试验电压;
当R1=r1和E1=E2时,所述装置加载的工频试验电压,如下:
2.根据权利要求1所述的装置,所述的高压侧导体为实心圆柱或圆筒,高压侧导体外径与GIL的载流导体直径相同。
3.根据权利要求1所述的装置,所述的低压侧金属延伸件为实心圆柱,数量为3个。
4.根据权利要求1所述的装置,所述的通孔数量为3个且互成120°。
5.一种使用权利要求1-4任一项所述用于GIL三支柱绝缘子低压侧性能测试的装置确定GIL三支柱绝缘子低压侧性能的方法,所述方法包括:
对待测试的GIL三支柱绝缘子表面进行清洁处理;
将待测试的GIL三支柱绝缘子安装到所述的装置上,送入密封试验罐,充入六氟化硫气体到预设压力值;
获取所述的装置应加载的工频试验电压;
根据同轴圆柱电场计算公式,确定未安装待测试的GIL三支柱绝缘子高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
获取安装待测试的GIL三支柱绝缘子后高压侧导体运行时表面电场,公式如下:
R1为高压侧导体半径、r1为待测试的GIL三支柱绝缘子半径,R2为未安装待测试的GIL三支柱绝缘子时接地金属外壳内径、r2为安装待测试的GIL三支柱绝缘子后接地金属外壳内径,U0为运行电压,U为加载的工频试验电压;
当R1=r1和E1=E2时,所述装置加载的工频试验电压,如下
加载试验电压至应加载的工频试验电压,进行局部放电测量。
6.根据权利要求5所述的方法,所述的清洁处理包括:
先使用浸润酒精的无毛纸对待测试的GIL三支柱绝缘子表面进行清洁擦拭,再使用干燥的无毛纸进行二次擦拭,最后使用离子风机对待测试的GIL三支柱绝缘子表面进行处理。
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