CN111381186A - 一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，包括高压套管、穿墙套管、直线位移机构、信号检测器和控制及显示用工控机，穿墙套管中心导体和套管末屏引出导体的轴线重合，通过控制及显示用工控机控制直线位移机构带动穿墙套管的移动，实现穿墙套管中心导体和高压套管末屏套管末屏引出导体之间距离的变化，来模拟套管末屏与地电位之间的不同接地状态，即短路、虚接、开路状态，并且信号检测器将检测到的信息传输至控制及显示用工控机上进行处理分析，为高压套管末屏相关科研工作提供了有效的试验装置。适用于输电领域。
Description
技术领域
本发明涉及高电压绝缘技术领域，具体是一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置。
背景技术
目前，高压套管是输电工程中的关键设备，也是电能输送的“必经之路”，主要起载流、绝缘及支撑的作用，是电力系统中同时承受电、热、力以及外绝缘影响的设备之一，其安全可靠运行的重要性不言而喻。运行的套管发生绝缘故障，轻则引起套管本体损坏，故障严重可能导致套管爆炸，造成变压器严重损毁，因减少送电或线路停电造成的损失更为巨大，严重影响电网的安全可靠运行。近年来，运行中的电容型高压套管故障率都呈上升趋势，主要故障原因包括：渗漏油、套管接头过热和套管末屏接地不良。渗漏油等故障可通过巡检和红外测温发现，但套管末屏接地不良则难以及时有效发现，对变压器运行的危害极大。据不完全统计，由于套管末屏接地不良发生的故障占套管故障总数的10％。因此，必须加强套管末屏运行状态监视，深入分析研究高压套管末屏不同接地状态对套管电压波形、末屏泄漏电流、套管主绝缘等影响，及时发现并解决套管末屏接地不良的问题，并提出切实有效的运行维护措施。
高压套管末屏接地状态大致可以分为短路、虚接、开路，其中末屏接地不良主要因为套管末屏处于虚接、开路状态，导致套管出现芯体电容层电场畸变、末屏持续对地放电等现象。因此，为研究高压套管末屏接地状态对套管的影响，必须准确地模拟不同接地状态，如短路、虚接、开路状态，以及控制放电量及放电次数等关键参数。目前国内外并没有相应的试验装置，无法模拟高压套管末屏不同接地状态，为此本专利提供一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验系统在套管末屏相关科研工作中，该系统可以准确模拟套管末屏短路、虚接、开路状态。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，该发明通过高压套管末屏的套管末屏引出导体和穿墙套管中心导体之间的距离来模拟高压套管末屏的不同接地状态，方便了实验人员对套管末屏不同接地状态的试验研究。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括高压套管、穿墙套管、直线位移机构、信号检测器和控制及显示用工控机，其中所述高压套管的侧壁固定安装有高压套管末屏，并且在高压套管末屏的中间位置固定安装有套管末屏引出导体，同时所述穿墙套管轴线上固定安装有穿墙套管中心导体，穿墙套管中心导体轴线与套管末屏引出导体轴线重合，并且在穿墙套管的中间位置安装有直线位移机构，所述直线位移机构包括滑杆和底座，穿墙套管上的中部安装法兰安装在滑杆上，同时滑杆的底部滑动安装在底座的上表面，使得穿墙套管中心导体在套管末屏引出导体轴线上前后直线移动,同时穿墙套管中心导体的一端电性连接有接地线，接地线的另一端电性连接在接地点上，并且在接地线的中间位置固定安装有信号检测器，同时装置配套设置有控制及显示用工控机，控制及显示用工控机固定安装在操作桌面上，并且控制及显示用工控机和直线位移机构的滑杆以及信号检测器电性连接在一起，通过控制及显示用工控机方便直接控制直线位移机构的运动，并显示来自信号检测器的检测信息。
作为本发明进一步的方案：所述穿墙套管由穿墙套管中心导体、绝缘外套、中部安装法兰三部分组成。
作为本发明进一步的方案：所述穿墙套管中心导体的左右两端镀有一层防氧化层，如镀镍等。
作为本发明进一步的方案：所述接地线为带有绝缘层的电线电缆，接地线截面大于8mm2。
作为本发明进一步的方案：所述信号检测器选用非接触式信号检测器。
作为本发明再进一步的方案：所述穿墙套管的电压等级优选为10kV及以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置有高压套管和穿墙套管，通过控制及显示用工控机控制直线位移机构带动穿墙套管的水平移动，实现穿墙套管中心导体和高压套管末屏套管末屏引出导体之间距离的变化，来模拟套管末屏与地电位之间的不同接地状态，即短路、虚接、开路状态，为高压套管末屏相关科研工作提供了有效的试验装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
如图所示：1、高压套管，2、穿墙套管，3、直线位移机构，4、接地线，5、信号检测器，6、控制及显示用工控机，7、接地点，8、高压套管末屏，9、套管末屏引出导体，10、穿墙套管中心导体，12、底座，13、滑杆，14、防氧化层。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，包括高压套管1、穿墙套管2、直线位移机构3、信号检测器5和控制及显示用工控机6，其中所述高压套管1的侧壁固定安装有高压套管末屏8，并且在高压套管末屏8的中间位置固定安装有套管末屏引出导体9，同时所述穿墙套管2轴线上固定安装有穿墙套管中心导体10，并且在穿墙套管2的中间位置固定安装有直线位移机构3，所述直线位移机构3包括滑杆13和底座12，其中滑杆13从穿墙套管2的中间位置穿过，并且滑杆13和穿墙套管2固定连接在一起，同时滑杆13的底部滑动安装在底座12的上表面，同时穿墙套管中心导体10的一端电性连接有接地线4，接地线4的另一端电性连接在接地点7上，并且在接地线4的中间位置固定安装有信号检测器5，同时装置配套设置有控制及显示用工控机6，控制及显示用工控机6固定安装在操作桌面上，并且控制及显示用工控机6和直线位移机构3的滑杆13以及信号检测器4电性连接在一起，通过控制及显示用工控机6方便直接控制直线位移机构3的水平运动，并显示来自信号检测器5的检测信息。
其中，所述穿墙套管2由穿墙套管中心导体10、绝缘外套和中部安装法兰三部分组成；同时穿墙套管中心导体10的左右两端镀有一层防氧化层14，如镀镍等，有效的保证了实验结果的可靠性。所述接地线4为带有绝缘层的电线电缆，接地线截面大于8mm2。所述信号检测器5选用非接触式信号检测器，用于检测高压套管末屏泄漏电流以及局部放电信号，更加直观检测装置的接地状态。根据本发明的一个优选实施例，所述穿墙套管1的电压等级优选为10kV。
需要说明的是，控制及显示用工控机6的工作原理和安装方式为本技术领域人员的公知常识，在此就不做赘述。
根据本发明提供的上述优选实施例，实验人员首先将穿墙套管2固定在实现墙面上，并且将高压套管1固定在工作位置上，使得套管末屏引出导体9的轴线和穿墙套管中心导体10的轴线在同一水平面上，并将接地线4一端与穿墙套管中心导体10形成电气连接，另一端与接地点7形成电气连接，同时固定好信号检测器5和控制及显示用工控机6，通过金属导块11给高压套管1施加电压，即可开始模拟实验。当穿墙套管中心导体10与高压套管末屏8出线套管套管末屏引出导体9紧密接触时，套管末屏与地电位之间为短路状态，即接地良好；当穿墙套管中心导体10与高压套管末屏出线套管套管末屏引出导体9之间有小间隙时，高压套管末屏出线套管套管末屏引出导体9对穿墙套管中心导体10会产生持续放电的现象，套管末屏与地电位之间为虚接状态，即接地不良；当穿墙套管中心导体10与高压套管末屏出线套管套管末屏引出导体9之间距离继续增大，高压套管末屏出线套管套管末屏引出导体9对穿墙套管中心导体10无放电现象产生时，套管末屏与地电位之间为开路状态，即接地不良。因此本发明通过控制穿墙套管中心导体与高压套管末屏出线套管中心导体之间距离，最终达到控制套管末屏不同接地状态的目的。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，包括高压套管(1)、穿墙套管(2)、直线位移机构(3)、信号检测器(5)和控制及显示用工控机(6)，其特征在于：所述高压套管(1)的侧壁固定安装有高压套管末屏(8)，并且在高压套管末屏(8)的中间位置固定安装有套管末屏引出导体(9)，同时所述穿墙套管(2)轴线上固定安装有穿墙套管中心导体(10)，穿墙套管中心导体(10)轴线与套管末屏引出导体(9)轴线重合，并且在穿墙套管(2)的中间位置安装有直线位移机构(3)，所述直线位移机构(3)包括滑杆(13)和底座(12)，穿墙套管(2)上的中部安装法兰安装在滑杆(13)上，同时滑杆(13)的底部滑动安装在底座(12)的上表面，使得穿墙套管中心导体(10)在套管末屏引出导体(9)轴线上前后直线移动,同时穿墙套管中心导体(10)的一端电性连接有接地线(4)，接地线(4)的另一端电性连接在接地点(7)上，并且在接地线(4)的中间位置固定安装有信号检测器(5)，同时装置配套设置有控制及显示用工控机(6)，控制及显示用工控机(6)固定安装在操作桌面上，并且控制及显示用工控机(6)和直线位移机构(3)的滑杆(13)以及信号检测器(4)电性连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，其特征在于：所述穿墙套管(2)由穿墙套管中心导体(10)、绝缘外套和中部安装法兰三部分组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，其特征在于：所述穿墙套管中心导体(10)的左右两端镀有一层防氧化层(14)。
4.根据权利要求1所述的一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，其特征在于：所述接地线(4)为带有绝缘层的电线电缆，接地线(4)截面大于8mm2。
5.根据权利要求1所述的一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，其特征在于：所述信号检测器(5)为非接触式信号检测器。
6.根据权利要求1所述的一种用于模拟高压套管末屏不同接地状态试验装置，其特征在于：所述穿墙套管(1)的电压等级为10kV及以上。
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