CN111856220A - 多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法 - Google Patents

多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法 Download PDF

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CN111856220A CN202010529456.2A CN202010529456A CN111856220A CN 111856220 A CN111856220 A CN 111856220A CN 202010529456 A CN202010529456 A CN 202010529456A CN 111856220 A CN111856220 A CN 111856220A
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刘琴
谢雄杰
叶奇明
胡伟
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Abstract

本申请提供了一种多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法,属于电力设备监测装置的模拟试验技术领域。试验系统包括:罐体,其上端密封连接有一盖体,罐体上开设有若干安装孔,各安装孔可用于安装传感器;加热组件,其设于罐体内的下端;温度监控组件,其设于罐体的中部;气液调控组件,其设于罐体上,可用于调节罐体内气体密度和/或液体的体积;放电模拟组件,其设于罐体内,用于在罐体内液体中模拟放电;且放电模拟组件可产生电磁场。利用试验系统可实现对绝缘介质的考核试验,并能开展绝缘介质性能试验,具备温度、液位、气体密度可调节,可进行放电模拟,以及同时进行多种传感器的精度、灵敏度和准确性的试验,安装移动方便。

Description

多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法
技术领域
本发明属于电力设备监测装置的模拟试验技术领域,具体涉及一种对电力设备绝缘介质性能监测装置开展模拟试验的系统以及对试验系统进行试验的方法。
背景技术
电力设备通过填充绝缘气体,绝缘油等进行内部绝缘,随着在电力设备在系统内的长期运行,绝缘介质性能指标监测尤为重要,目前对绝缘气体/液体的压力、温度、微水含量及油中气体含量等指标的在线监测装置已逐步完成开发,而缺乏对监测装置的模拟试验。
监测装置可能会受到压力、温度以及所处环境状态的影响,导致监测装置的测量出现较大的误差等问题。所以需要对在线监测装置的适用性、精度、灵敏度、长期运行特性等指标需要进行考核,建立对在绝缘介质线监测装置进行长期性能考核的真型试验装置,对于保证在电力设备的安全可靠性具有重要的意义。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法,以解决现有技术中存在的试验系统,其不能满足气体密度可调、液体压力可调、液位可调、温度可调、电磁环境以及具备有油中放电等功能的技术问题。
在第一方面,提供一种多功能气液状态监测装置的试验系统,包括:
罐体,其上端密封连接有一盖体,所述罐体上开设有若干安装孔,各所述安装孔可用于安装传感器;
加热组件,其设于所述罐体内的下端,用于加热;
温度监控组件,其设于所述罐体的中部,对所述罐体内的温度进行监测;
气液调控组件,其设于所述罐体上,可用于调节所述罐体内气体密度和/或液体的体积;
放电模拟组件,其设于所述罐体内,用于在所述罐体内液体中模拟放电;且所述放电模拟组件可产生电磁场。
优选地,所述罐体的下端部安装有一滚轮底座。
优选地,所述罐体上的沿其轴向方向开设有若干均匀分布的所述安装孔;
所述罐体轴向方向的两端,沿其周向均匀分布开设有若干所述安装孔。
优选地,靠近所述罐体下端的位置连通设置有第一法兰盘,且所述第一法兰盘内密封穿设有所述加热组件的电源导线。
优选地,所述加热组件包括若干组加热丝,各组所述加热丝经开关控制其开启或关闭。
优选地,所述罐体的轴向方向上设置有液位计,以查看所述罐体内液体的体积。
优选地,所述气液调控组件包括:
放气注液口,其设于所述罐体靠近其上端位置处,用于放气和/或向所述罐体内注入液体;
排液口,其设于所述罐体的下端,用于排出所述罐体内的液体。
优选地,所述罐体上靠近其下端位置处连通有第二法兰盘和第三法兰盘,所述第二法兰盘与所述第三法兰盘沿所述罐体的径向方向对应设置。
优选地,所述放电模拟组件包括:
连接有电流源的高压端,其安装于一环氧套管内,且所述环氧套管穿设于所述第三法兰盘内;
接地端,其设于所述第二法兰盘内。
在第二方面,提供一种多功能气液状态监测装置的试验系统的性能试验方法,包括:
获取多功能气液状态监测装置的试验系统,并将试验所用各传感器分别设置于所述多功能气液状态监测装置的试验系统上;
通过分别对所述多功能气液状态监测装置的试验系统的加热组件、气液调控组件、放电模拟组件进行调节,对各所述传感器的精度、灵敏度以及准确性进行试验;
获得所述多功能气液状态监测装置的试验系统上对应位置各所述传感器的性能参数。
本申请具有的有益效果:
本申请提供的多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法,可实现对绝缘介质的考核试验,并能开展绝缘介质性能试验,具备温度、液位、气体密度可调节,可进行放电模拟,以及同时进行多种传感器的精度、灵敏度和准确性的试验,安装和移动方便。确保监测装置在电力设备上安全稳定的使用,以及提升了电网安全智能水平。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1是根据本发明实施例提供的多功能气液状态监测装置的试验系统的轴侧视图;
图2是根据本发明实施例提供的多功能气液状态监测装置的试验系统的俯视图。
其中,1-滚轮底座,2-第一法兰盘,3-第二法兰盘,4-液位计,5-罐体,6-把手,7-盖体,8-安装孔,9-温度监控组件,10-第三法兰盘,11-排液口。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
参考图1和图2,在第一方面,本申请提供一种多功能气液状态监测装置(所述监测装置至少包括安装于所述试验系统上的各种传感器)的试验系统(简称“试验系统”),所述试验系统包括:罐体5,其上端密封连接有一盖体7,所述罐体5上开设有若干安装孔8,各所述安装孔8可用于安装传感器;加热组件,其设于所述罐体5内的下端,用于加热;温度监控组件9,其设于所述罐体5的中部,对所述罐体5内的温度进行监测;气液调控组件,其设于所述罐体5上,可用于调节所述罐体5内气体密度和/或液体的体积;放电模拟组件,其设于所述罐体5内,用于在所述罐体5内液体中模拟放电;且所述放电模拟组件可产生电磁场。
在本实施例中,试验系统通过在其罐体5上的各安装孔8中可拆卸的安装有各种传感器,罐体5中设置的是电力设备内部的绝缘介质,绝缘介质主要包括绝缘气体和绝缘油等,在对绝缘气体监测的主要参量包括气体密度、温度以及气体微水含量等,绝缘液体进行监测的主要参量包括液体压力、液位、液体温度、油中微水含量,油中气体(H2)含量等。通过所述罐体5上的各安装孔8中安装的传感器,实现对罐体5内的绝缘气体以及绝缘油的性能参量进行测试。
在本实施例中,所述罐体5的下端部安装有一滚轮底座1,设置的所述滚轮底座1便于所述罐体5的水平移动。在所述罐体5的上端设置的盖板上安装有两个对应设置的把手6,两个所述把手6用于操作者的搬运,还可以作为吊装整个试验系统用。
在本实施例中,所述罐体5上的沿其轴向方向开设有若干均匀分布的所述安装孔8;所述罐体5轴向方向的两端,沿其周向均匀分布开设有若干所述安装孔8。具体的是,在所述罐体5的轴向方向上设置有四层的安装孔8,每层沿着所述所述罐体5的周向均匀分布设有所述安装孔8,在每层安装孔8中可拆卸的安装有各种传感器,通过改变温度、压力、产生电磁、液位的变化和/或气体密度,进而考核相对应的传感器的灵活性和便捷性。
在本实施例中,所述罐体5的轴向方向上设置有液位计4,以查看所述罐体5内液体的体积。所述气液调控组件包括:放气注液口,其设于所述罐体5靠近其上端位置处,用于放气和/或向所述罐体5内注入液体;排液口11,其设于所述罐体5的下端,用于排出所述罐体5内的液体。
靠近所述罐体5下端的位置连通设置有第一法兰盘2,且所述第一法兰盘2内密封穿设有所述加热组件的电源导线。应当理解的是,所述加热组件设置于所述罐体5的内部,进而对罐体5内部的绝缘油进行加热,因此需要电源导线穿过罐体5。
所述罐体5上靠近其下端位置处连通有第二法兰盘3和第三法兰盘10,所述第二法兰盘3与所述第三法兰盘10沿所述罐体5的径向方向对应设置。通过设置的第二法兰盘3和第三法兰盘10安装所述放电模拟组件,从而实现放电模拟以及产生电磁的功能。
所述放电模拟组件包括:连接有电流源的高压端,其安装于一环氧套管内,且所述环氧套管穿设于所述第三法兰盘10内;接地端,其设于所述第二法兰盘3内。所述环氧套管起到绝缘的作用,起到将高压端与其所在的第三法兰盘10绝缘。设置的电流源能够在高压端产生电流,从而产生电磁场。在第二法兰盘3中设置有接地端,高压端与接地端之间会发生放电现象,通过在绝缘油中放电,进而监测放电后罐体5中气体的监测。应当理解的是,所述高压端与接地端之间设置预设间隙,进而进行间隙放电。
本申请试验系统的气液温度可调控。具体的是,罐体5的下端安装有加热丝组件,加热组件设置为U型结构,共设置有8组,每组的加热丝组件分别设置有一开关,通过控制开关能够控制各加热组件的开启或关闭,达到控制加热的调控,然后通过在所述罐体5中部设置的温度监控组件9对罐体5内部的温度进行显示,从而满足操作人员对温度的把控。
绝缘气体浓度、绝缘油液位可调整。具体的是,通过放气注液口可以实现抽气体,将罐体5内抽真空,从而能够真空注入绝缘气体以及真空注入绝缘油。通过放出气体能够实现对罐体5内部的气体密度调节,通过设置在罐体5下端的排液口11,将罐体5内的液体排出,从而能够调节绝缘油的液位(极绝缘油的体积)。
不同高度位置的参量监测。具体的是,设置的4层安装孔8,每层对应的位置安装相同的传感器,通过各层相同的传感器的传输数据获得4种位置下的介质压力、密度、湿度、微水含量以及气体含量等的监测参量。
电磁的模拟。通过设置的高压端产生电磁场,通过电流源调节输出不同的电流,实现产生不同强度的电磁,进而对设置在罐体5上的各传感器进行电磁干扰。通过各传感器的监测数据可以考核传感器电磁屏蔽性能。
绝缘油中放电的模拟,通过设置的高压端与接地端产生间隙放电,模拟电力设备在绝缘油中放电,然后还可以通过设置的相应的传感器对放电气体进行监测。
在第二方面,提供一种多功能气液状态监测装置的试验系统的性能试验方法,对在第一方面设置的试验系统进行试验测试,通过对温度、气体浓度、液位、不同高度位置的参量监测,以及电磁的模拟和绝缘油中放电模拟等对安装在试验系统上的各传感器的精度、灵敏度以及准确性进行考核。
所述试验系统的性能试验方法包括:包括:获取多功能气液状态监测装置的试验系统,并将试验所用各传感器分别设置于所述多功能气液状态监测装置的试验系统上;通过分别对所述多功能气液状态监测装置的试验系统的加热组件、气液调控组件、放电模拟组件等进行调节,对各所述传感器的精度、灵敏度以及准确性进行试验;获得试验系统上对应位置处各所述传感器的性能参数。
在本实施例中,可以在同层安装孔8中设置压力传感器,分别为标准源和待考核压力传感器,可对待考核压力传感器进行计量对比;可以在同层安装孔8中设置气体成分含量传感器,通过放电模拟产生气体,监测各气体成分含量传感器,从而开展气体扩散规律研究;不同层安装孔8中设置压力传感器,可考核不同层上的压力传感器压力变化。
通过多次的对比试验,最终确定第一方面申请的试验系统以及安装于其上的各传感器(监测装置)的可靠性。
本申请提供的多功能气液状态监测装置的试验系统及其性能试验方法,可实现对绝缘介质的考核试验,并能开展绝缘介质性能试验,具备温度、液位、气体密度可调节,可进行放电模拟,以及同时进行多种传感器的精度、灵敏度和准确性的试验,安装移动方便。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,包括:
罐体,其上端密封连接有一盖体,所述罐体上开设有若干安装孔,各所述安装孔可用于安装传感器;
加热组件,其设于所述罐体内的下端,用于加热;
温度监控组件,其设于所述罐体的中部,对所述罐体内的温度进行监测;
气液调控组件,其设于所述罐体上,可用于调节所述罐体内气体密度和/或液体的体积;
放电模拟组件,其设于所述罐体内,用于在所述罐体内液体中模拟放电,且所述放电模拟组件可产生电磁场。
2.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述罐体的下端部安装有一滚轮底座。
3.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述罐体上的沿其轴向方向开设有若干均匀分布的所述安装孔;
所述罐体轴向方向的两端,沿其周向均匀分布开设有若干所述安装孔。
4.根据权利要求3所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,靠近所述罐体下端的位置连通设置有第一法兰盘,且所述第一法兰盘内密封穿设有所述加热组件的电源导线。
5.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述加热组件包括若干组加热丝,各组所述加热丝经开关控制其开启或关闭。
6.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述罐体的轴向方向上设置有液位计,以查看所述罐体内液体的体积。
7.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述气液调控组件包括:
放气注液口,其设于所述罐体靠近其上端位置处,用于放气和/或向所述罐体内注入液体;
排液口,其设于所述罐体的下端,用于排出所述罐体内的液体。
8.根据权利要求1所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述罐体上靠近其下端位置处连通有第二法兰盘和第三法兰盘,所述第二法兰盘与所述第三法兰盘沿所述罐体的径向方向对应设置。
9.根据权利要求8所述的多功能气液状态监测装置的试验系统,其特征在于,所述放电模拟组件包括:
连接有电流源的高压端,其安装于一环氧套管内,且所述环氧套管穿设于所述第三法兰盘内;
接地端,其设于所述第二法兰盘内。
10.一种多功能气液状态监测装置的试验系统的性能试验方法,其特征在于,包括:
获取多功能气液状态监测装置的试验系统,并将试验所用各传感器分别设置于所述多功能气液状态监测装置的试验系统上;
通过分别对所述多功能气液状态监测装置的试验系统的加热组件、气液调控组件、放电模拟组件进行调节,对各所述传感器的精度、灵敏度以及准确性进行试验;
获得所述多功能气液状态监测装置的试验系统上对应位置各所述传感器的性能参数。
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