CN115524606A - 气体绝缘组合电器温度特性测试系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，系统中，被试盆式绝缘子设于气体绝缘组合电器腔体中，GIS内部导体设于气体绝缘组合电器腔体中且接触被试盆式绝缘子，GIS内部导体为中空结构，加热管设于中空结构内，温度控制器连接加热管以调节温度值，第一温度传感器贴敷于被试盆式绝缘子外表面以生成第一温度数据，第二温度传感器贴敷于GIS内部导体外表面以生成第二温度数据，第三温度传感器贴敷于气体绝缘组合电器腔体外表面以生成第二温度数据温度采集器连接第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器以采集第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据。

Description

气体绝缘组合电器温度特性测试系统

技术领域

本发明涉及电气设备测试技术领域，尤其涉及一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统。

背景技术

气体绝缘全封闭式组合电器(Gas-insulated metal-enclosed switchgear，GIS)是目前电力系统中最重要的设备之一，其运行可靠性直接关系到电网系统的安全稳定。GIS在运行过程中会内部导体会流通高达数百安培至数千安培的交流电流，电流会导致导体发热，进而通过内部气体及盆式绝缘子传递到GIS外壳，现场通过红外进行GIS内部状态的检测是一种常用方法。但由于红外测温只能获得设备的外壳温度，其与内部温度之间的关系一直是研究的重点，目前常用的方法有数值计算法和试验测试发。数值计算采用构建GIS内部结构模型，利用有限元计算获得内部温度和外壳温度之间的关系，但由于计算过于理想，难以和现场直接关联；而试验的方法则需要对被试GIS施加大电流，这对试验设备、场地及安全性的要求极高，可操作性较弱。

针对此问题，本发明提出了一种无需施加大电流即可实现GIS温度特性测试的系统，解决了现有技术需施加大电流才能进行温度特性试验的难题。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，无需施加大电流即可实现GIS温度特性测试。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统包括，

气体绝缘组合电器腔体，

被试盆式绝缘子，其设于所述气体绝缘组合电器腔体中，

GIS内部导体，其设于所述气体绝缘组合电器腔体中且接触所述被试盆式绝缘子，所述GIS内部导体为中空结构，

加热管，其设于所述中空结构内，

温度控制器，其连接所述加热管以调节温度值，

第一温度传感器，其贴敷于所述被试盆式绝缘子外表面以生成第一温度数据，

第二温度传感器，其贴敷于所述GIS内部导体外表面以生成第二温度数据，

第三温度传感器，其贴敷于所述气体绝缘组合电器腔体外表面以生成第二温度数据，

温度采集器，其连接所述第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器以采集第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，所述温度控制器经由第一联通排连接所述加热管，第一联通排密封连接所述气体绝缘组合电器腔体。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，第一联通排可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，所述温度采集器经由第二联通排连接所述第一温度传感器及第二温度传感器，第二联通排密封连接所述气体绝缘组合电器腔体。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，第二联通排可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，所述第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器为热电偶。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，温度采集器包括连接温度控制器的处理单元，其基于所述温度值、第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据生成温度特性曲线。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统中，温度值为室温到100摄氏度。

在上述技术方案中，本发明提供的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，具有以下有益效果：本发明所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统通过温度控制器控制加热管温度，利用贴敷在盆式绝缘子、导体和GIS外壳上的热电偶获得不同位置的温度信号，从而在不施加电流的情况下获得GIS运行中由于导体发热所导致的盆式绝缘子及外壳温度特性，该方法具有无需大电流注入、易于开展的特点，实现了对GIS内部温度特性的精确测试，显著提高了精度和适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是气体绝缘组合电器温度特性测试系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“项”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1所示，一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统包括：

气体绝缘组合电器腔体1，

被试盆式绝缘子2，其设于所述气体绝缘组合电器腔体1中，

GIS内部导体3，其设于所述气体绝缘组合电器腔体1中且接触所述被试盆式绝缘子2，所述GIS内部导体3为中空结构，

加热管4，其设于所述中空结构内，

温度控制器6，其连接所述加热管4以调节温度值，

第一温度传感器7，其贴敷于所述被试盆式绝缘子2外表面以生成第一温度数据，

第二温度传感器10，其贴敷于所述GIS内部导体3外表面以生成第二温度数据，

第三温度传感器11，其贴敷于所述气体绝缘组合电器腔体1外表面以生成第二温度数据，

温度采集器9，其连接所述第一温度采集器7、第二温度采集器10和第三温度采集器11以采集第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，所述温度控制器6经由第一联通排5连接所述加热管4，第一联通排5密封连接所述气体绝缘组合电器腔体1。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，第一联通排5可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体1。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，所述温度采集器9经由第二联通排8连接所述第一温度传感器7及第二温度传感器10，第二联通排8密封连接所述气体绝缘组合电器腔体1。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，第二联通排8可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体1。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，所述第一温度采集器7、第二温度采集器10和第三温度采集器11为热电偶。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，温度采集器9包括连接温度控制器6的处理单元，其基于所述温度值、第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据生成温度特性曲线。

所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统的优选实施例中，温度值为室温到100摄氏度。

在一个实施例中，所述中空结构沿着气体绝缘组合电器腔体1的中心轴线延伸。

在一个实施例中，所述被试盆式绝缘子2一端连接所述GIS内部导体3，另一端连接气体绝缘组合电器腔体1内壁，且所述被试盆式绝缘子2倾斜布置。

在一个实施例中，系统包括气体绝缘组合电器腔体1，被试盆式绝缘子2，GIS内部导体3，加热管4，温度控制器6，第一温度采集器7、第二温度采集器10和第三温度采集器11，温度采集器9，在GIS内部导体3中植入加热管4，通过温度控制器6控制加热管温度，利用贴敷在盆式绝缘子2、GIS内部导体3和气体绝缘组合电器腔体1上的第三温度传感器11获得不同位置的温度信号，从而在不施加电流的情况下获得GIS运行中由于导体发热所导致的盆式绝缘子及外壳温度特性。本发明具有无需大电流注入、易于开展的特点，实现了对GIS内部温度特性的准确试验。即在GIS中空导体内部植入发热管来模拟导体流通电流时产生的热量，进而进行导体、盆式绝缘子及外壳温度的测量，实现了无需施加大电流即可达到对GIS温度特性进行试验的目的。

在一个实施例中，GIS内部导体3为中空，在其中植入加热管4，并将加热管控制线通过第一联通排5与温度控制器6连接进行温度控制，利用加热管模拟运行中GIS流通电流所导致的导体发热。

在一个实施例中，将热电偶布置在GIS内部导体3、被试盆式绝缘子2及气体绝缘组合电器腔体1表面，通过温度采集器9进行不同位置温度信号的采集，获得加热管不同温度时GIS的温度特性。通过比较GIS内部导体、被试盆式绝缘子、气体绝缘组合电器腔体这三个位置的温度信号差异来获得热量从导体产生，经过盆式绝缘子传递到外壳的传递特性。

在一个实施例中，在GIS内部导体3为中空，在其中空结构中植入加热管4，加热管控制线通过第一联通排5导出到GIS外部，联通排为为一独立结构，一方面可将加热管控制线引出，另一方面可通过拆卸联通排进行加热管的安装。通过温度控制器6控制加热管温度产生所需的温度，温度范围可从室温到100摄氏度可调；利用贴敷在被试盆式绝缘子2、GIS内部导体3和气体绝缘组合电器腔体1上的热电偶获得不同位置的温度信号，该三个位置为典型位置，分别表示了温度传递所经过的三个关键部件，但在实际实施过程中不限于热电偶的个数和具体位置，可根据实际情况任意选择，其目的仅是为了获取所需位置的温度值。热电偶的传输线通过第二联通排8导出，第二联通排8与第一联通排5类似，一方面将温度信号导出GIS外部，另一方面通过拆卸可方便热电偶的布置安装。在设定的加热管温度下利用热电偶进行温度的测量，从而在不施加电流的情况下获得GIS运行中由于导体发热所导致的盆式绝缘子及外壳温度特性。本发明直接利用加热管加热导体，而避免了施加大电流导致导体发热，从而可方便的实现GIS温度特性的试验。实际试验中，根据试验的需要，可以灵活调整各参数，例如取：被试GIS的电压等级及结构可任意选择，布置热电偶的位置和个数可任意选择。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，其包括：

气体绝缘组合电器腔体，

被试盆式绝缘子，其设于所述气体绝缘组合电器腔体中，

GIS内部导体，其设于所述气体绝缘组合电器腔体中且接触所述被试盆式绝缘子，所述GIS内部导体为中空结构，

加热管，其设于所述中空结构内，

温度控制器，其连接所述加热管以调节温度值，

第一温度传感器，其贴敷于所述被试盆式绝缘子外表面以生成第一温度数据，

第二温度传感器，其贴敷于所述GIS内部导体外表面以生成第二温度数据，

第三温度传感器，其贴敷于所述气体绝缘组合电器腔体外表面以生成第二温度数据，

温度采集器，其连接所述第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器以采集第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据。

2.根据权利要求1所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，优选的，所述温度控制器经由第一联通排连接所述加热管，第一联通排密封连接所述气体绝缘组合电器腔体。

3.根据权利要求2所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，第一联通排可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体。

4.根据权利要求1所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，所述温度采集器经由第二联通排连接所述第一温度传感器及第二温度传感器，第二联通排密封连接所述气体绝缘组合电器腔体。

5.根据权利要求4所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，第二联通排可拆卸连接气体绝缘组合电器腔体。

6.根据权利要求1所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，所述第一温度采集器、第二温度采集器和第三温度采集器为热电偶。

7.根据权利要求1所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，温度采集器包括连接温度控制器的处理单元，其基于所述温度值、第一温度数据、第二温度数据和第三温度数据生成温度特性曲线。

8.根据权利要求1所述的一种气体绝缘组合电器温度特性测试系统，其特征在于，温度值为室温到100摄氏度。

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