CN111880122A - 一种gil设备触头座与导电杆接触状态的评估装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置及方法，该装置包括电流发生器、GIL故障模拟设备、GIL正常设备以及温度巡检仪；GIL故障模拟设备用于模拟触头接触不良发热故障；所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备气室独立；电流发生器将GIL故障模拟设备和GIL正常设备串联通流；在GIL故障模拟设备和GIL正常设备的触头座屏蔽罩以及触头座屏蔽罩处所对应的设备外壳均设置有测温器，测温器的输出端和所述温度巡检仪相连接；温度巡检仪根据所接收到的温度数据来判断评估出GIL设备内部触头插接状态。通过本发明可实现GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态，解决目前GIL设备回路电阻测试的弊端，此外，本发明可带电测试，减少设备停电损失。

Description

一种GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置及方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种GIL设备触头座与导电杆接触状态评估装置及方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭输电线路(以下简称GIL)已大量应用在电网重点工程中，GIL设备单相或分段隔离一般长达数公里，而GIL标准单元主流长度设置为12m～18m，因此，GIL单相设备中触头座数量庞大。目前标准要求，停电预试需开展单相GIL回路电阻。由于GIL设备中接触触头数量多，单相GIL回路电阻测试值大，如GIL单相设备中存在触头座与导电杆接触不良，很难通过回路电阻测试发现此类缺陷，GIL设备局放触头发热严重，可引发GIL设备绝缘故障，因此，亟需一种有效评估GIL设备触头座与导电杆接触状态的装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态的装置和方法，摆脱回路电阻测试方法无法有效评估GIL设备接触状态的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，包括电流发生器、GIL故障模拟设备、GIL正常设备以及温度巡检仪；其中，

所述GIL故障模拟设备用于模拟触头接触不良发热故障；所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备气室独立，且散热条件相同；

所述电流发生器将GIL故障模拟设备和GIL正常设备串联通流；

在所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备的触头座屏蔽罩以及触头座屏蔽罩处所对应的设备外壳均设置有测温器，测温器的输出端和所述温度巡检仪相连接；

所述温度巡检仪根据所接收到的温度数据来判断评估出GIL设备内部触头插接状态。

进一步地，在所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备中均设置有安装把口，在安装把口中安装有接线法兰盘，接线法兰盘将测温器的测量信号线引出与腔体外的温度巡检仪相连。

进一步地，所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备均由2个GIL标准单元组成。

进一步地，所述GIL故障模拟设备通过改变2个GIL标准单元对接部位的触头处的触头材质或接触状态来模拟接触不良发热故障。

进一步地，所述测温器为热电偶。

相应地，本发明还提供了一种通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态的方法，所述方法基于上述的评估装置来进行，所述方法包括：

获取同型号GIL设备内外部温升关系步骤；所述同型号GIL设备内外部温升关系步骤包括：

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差ΔT<10K，当GIL标准单元对应外壳表面温度差t₁₁≤Δt₁≤t₁₂，则判定为正常状态；t₁₁为设备正常状态外壳温升差值下限值，t₁₂为设备正常状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差10K<ΔT≤20K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₂₁≤Δt₂≤t₂₂，判定为注意状态；t₂₁为设备注意状态外壳温升差值下限值，t₂₂为设备注意状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差20K<ΔT≤30K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₃₁≤Δt₃≤t₃₂，判定为异常状态；t₃₁为设备异常状态外壳温升差值下限值，t₃₂为设备异常状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差30K<ΔT≤40K，GIL单元对应外壳表面温度差t₄₁≤Δt₄≤t₄₂，判定为严重状态；t₄₁为设备严重状态外壳温升差值下限值，t₄₂为设备严重状态外壳温升差值上限值；

反推步骤：

现场GIL设备邻相布置，散热条件相近，根据上述所得到的同型号GIL设备内外部温升关系，通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头座与导电杆的插接状态。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明利用同型号GIL设备搭建GIL设备触头座与导电杆接触状态评估装置，在实验室获取GIL外壳温升变化与触头温升变化关系式，在现场可实现GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态，解决目前GIL设备回路电阻测试的弊端，一方面，本发明可带电测试，减少设备停电损失；另一方面，提高设备内部触头插接状态评估的准确性。利用本发明，可直接定义GIL设备内部运行状态，避免GIL设备触头发热引发绝缘故障，提高设备运行可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置示意图；

图2为本发明实施例的触头座与测温器的布置示意图；

图中：1、电流发生器；2、GIL标准单元；3、温度巡检仪；21、GIL故障模拟设备；22、GIL正常设备；23、安装把口；24、对接部位的触头；25、导电杆；26、触头座屏蔽罩；27、测温器；28、接线法兰盘；29、蔽罩处对应的设备外壳。

具体实施方式

实施例：

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接、信号连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参阅图1、2所示，本实施例提供的GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置主要包括电流发生器1、GIL故障模拟设备21、GIL正常设备22以及温度巡检仪3。

其中，该GIL故障模拟设备21和GIL正常设备22均由2个GIL标准单元2组成，该GIL故障模拟设备21和GIL正常设备22气室独立，且散热条件相同。也就是说，在正常情况下，GIL故障模拟设备21和GIL正常设备22的结构以及运行条件参数基本相同的，不同之处在于，GIL故障模拟设备21通过改变2个GIL标准单元对接部位的触头24处的触头材质或接触状态来模拟接触不良发热故障。

该电流发生器1则将GIL故障模拟设备21和GIL正常设备22串联通流，在该GIL故障模拟设备和GIL正常设备的触头座屏蔽罩26以及触头座屏蔽罩处所对应的设备外壳29均设置有测温器27，测温器27的输出端和该温度巡检仪3相连接。当然该GIL故障模拟设备和GIL正常设备均包括导电杆25，触头座安装在导电杆25一端，导电杆25另一端插入触头座上，触头座屏蔽罩26安装在触头座上，对应外壳29就是指GIL标准单元的外壳，对应位置为与触头座距离端部位置相同。具体见图2。

如此，由于GIL设备内部接触部位只有触头座和导电杆接触部位，接触不好，此处将会发热、回路电阻增大等。因此，本发明通过触头座与导电杆的异常接触和正常接触的温升差值，反映接触实际接触状态，即通过获取GIL故障模拟设备和GIL正常设备的触头座屏蔽罩以及触头座屏蔽罩处所对应的设备外壳处的温度变化，来得到GIL外壳温升变化与触头温升变化关系式，根据这一温度关系式即可在现场实现GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态，解决目前GIL设备回路电阻测试的弊端。一方面，本发明通过触头座与导电杆的异常接触和正常接触的温升差值，反映接触实际接触状态，即发明可带电测试，减少设备停电损失，从而解决了现有采用回路电阻测试需要停电接线处理的弊端；另一方面，提高设备内部触头插接状态评估的准确性。利用本发明，可直接定义GIL设备内部运行状态，避免GIL设备触头发热引发绝缘故障，提高设备运行可靠性。

另外，为了获取相同型号异常部位和正常部位温升差值与外壳温升差值，需要在实验室开展不同电流下的通流试验，获取不同区间外壳温升差值的判据。因此，需要将测温器贴在内部导体接触异常部位和正常部位，同时，对应位置的外壳已贴测温器。GIL内部测温器的温升信号需要测试信号线引出，因此，在该GIL故障模拟设备和GIL正常设备中均设置有安装把口23，在安装把口23中安装有接线法兰盘28，接线法兰盘28将测温器27的测量信号线引出与腔体外的温度巡检仪3相连。该测温器27为热电偶。

相应地，本实施例还提供了一种通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态的方法，所述方法基于上述的评估装置来进行，其特征在于：所述方法包括：

获取同型号GIL设备内外部温升关系步骤；所述同型号GIL设备内外部温升关系步骤包括：

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差ΔT<10K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₁₁≤Δt₁≤t₁₂，判定为正常状态，即通过对比正常设备和故障设备的温升差来判定状态；t₁₁为设备正常状态外壳温升差值下限值，t₁₂为设备正常状态外壳温升差值上限值。

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差10K<ΔT≤20K，当GIL标准单元对应外壳表面温度差t₂₁≤Δt₂≤t₂₂，则判定为注意状态；t₂₁为设备注意状态外壳温升差值下限值，t₂₂为设备注意状态外壳温升差值上限值。

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差20K<ΔT≤30K，当GIL标准单元对应外壳表面温度差t₃₁≤Δt₃≤t₃₂，则判定为异常状态；t₃₁为设备异常状态外壳温升差值下限值，t₃₂为设备异常状态外壳温升差值上限值。

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差30K<ΔT≤40K，当GIL单元对应外壳表面温度差t₄₁≤Δt₄≤t₄₂，则判定为严重状态；t₄₁为设备严重状态外壳温升差值下限值，t₄₂为设备严重状态外壳温升差值上限值。

反推步骤：

现场GIL设备邻相布置，散热条件相近，可根据同型号GIL设备内部异常部位与正常部位温升差值与外部异常部位与正常部位温升差值的关系，如设备注意状态，内部温升差值为10K<ΔT≤20K，外部温升差上下限值为：t₂₁≤Δt₂≤t₂₂，从而可以通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头座与导电杆的温升情况即插接状态。

如此，本方法首先通过在实验室获对相同型号设备进行试验，试验目的就是通过不同电流，获取外壳温升差控制值，寻找外壳温升差上限制和下限值，现场运维可直接根据这个外壳温升上下温升限值，判断内部接触状态。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，其特征在于，包括电流发生器、GIL故障模拟设备、GIL正常设备以及温度巡检仪；其中，

所述GIL故障模拟设备用于模拟触头接触不良发热故障；所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备气室独立，且散热条件相同；

所述电流发生器将GIL故障模拟设备和GIL正常设备串联通流；

在所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备的触头座屏蔽罩以及触头座屏蔽罩处所对应的设备外壳均设置有测温器，测温器的输出端和所述温度巡检仪相连接；

所述温度巡检仪根据所接收到的温度数据来判断评估出GIL设备内部触头插接状态。

2.如权利要求1所述的GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，其特征在于，在所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备中均设置有安装把口，在安装把口中安装有接线法兰盘，接线法兰盘将测温器的测量信号线引出与腔体外的温度巡检仪相连。

3.如权利要求1所述的GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，其特征在于，所述GIL故障模拟设备和GIL正常设备均由2个GIL标准单元组成。

4.如权利要求3所述的GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，其特征在于，所述GIL故障模拟设备通过改变2个GIL标准单元对接部位的触头处的触头材质或接触状态来模拟接触不良发热故障。

5.如权利要求1所述的GIL设备触头座与导电杆接触状态的评估装置，其特征在于，所述测温器为热电偶。

6.一种通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头插接状态的方法，所述方法基于权利要求4所述的评估装置来进行，其特征在于：所述方法包括：

获取同型号GIL设备内外部温升关系步骤；所述同型号GIL设备内外部温升关系步骤包括：

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差△T<10K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₁₁≤△t₁≤t₁₂，判定为正常状态；t₁₁为设备正常状态外壳温升差值下限值，t₁₂为设备正常状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差10K<△T≤20K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₂₁≤△t₂≤t₂₂，判定为注意状态；t₂₁为设备注意状态外壳温升差值下限值，t₂₂为设备注意状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差20K<△T≤30K，GIL标准单元对应外壳表面温度差t₃₁≤△t₃≤t₃₂，判定为异常状态；t₃₁为设备异常状态外壳温升差值下限值，t₃₂为设备异常状态外壳温升差值上限值；

通过电流发生器来调整通流大小，使得GIL正常设备触头处和GIL故障模拟设备触头处温升差30K<△T≤40K，GIL单元对应外壳表面温度差t₄₁≤△t₄≤t₄₂，判定为严重状态；t₄₁为设备严重状态外壳温升差值下限值，t₄₂为设备严重状态外壳温升差值上限值；

反推步骤：

现场GIL设备邻相布置，散热条件相近，根据上述所得到的同型号GIL设备内外部温升关系，通过GIL外壳温升变化反推GIL设备内部触头座与导电杆的插接状态。

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