CN205176205U - 一种多类型局部放电模型装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多类型局部放电模型装置，包括连接于交流电源上的升压变压器、连接于升压变压器输出端上的高压开关控制及显示模块、连接于高压开关控制及显示模块上的放电模块，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种。本实用新型便于实现：在无需更换绝缘介质的情况下模拟不同绝缘介质下的局部放电，包括油隙局部放电、空气间隙局部放电、惰性气体局部放电和固体环氧介质局部放电四种局部放电模型，通过开关接通局部放电电路即可方便的实现相应类型的局部放电，便于后续采用局部放电测试仪对各类型放电模型进行放电实验模拟测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备局部放电技术领域，特别是涉及一种多类型局部放电模型装置。
背景技术
局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，它是由于设备内部存在绝缘缺陷而在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。局部放电因设备的绝缘缺陷而产生，反过来又会对电气设备的绝缘介质造成累积性的老化和损伤，使绝缘性能逐渐劣化并使得局部缺陷逐步扩大，一定程度下会导致整个绝缘的击穿，从而引发绝缘故障，带来巨大损失。局部放电的类型有多种，为了得知电力设备具体发生的是何种局部放电，必须首先知道各种局部放电的特性，因此，提供真实的局部放电信号对于局部放电特性的认识有重要的意义。
局部放电试验是检验电力设备绝缘性能最有效的方法。目前主要采取脉冲电流法进行局部放电的测量，在对电力设备进行局部放电试验时，若设备存在绝缘缺陷，局部放电量值超标，但局部放电检测仪仅能读取局部放电量值，不能进行局部放电类型的判定，故无法有效地分析局部放电产生的原因、提出针对性的解决方案。因此，需要一种局部放电模型装置以提供真实的局部放电信号，从而实现局部放电信号时频域等特性分析，根据特征量识别局部放电类型。
目前国内外还没有对多种类型的局部放电进行模拟的装置，尤其是无法模拟在不同绝缘介质下的局部放电。
实用新型内容
针对上述目前国内外还没有对多种类型的局部放电进行模拟的装置，尤其是无法模拟在不同绝缘介质下的局部放电的问题，本实用新型提供了一种多类型局部放电模型装置。
针对上述问题，本实用新型提供的一种多类型局部放电模型装置通过以下技术要点来达到目的：一种多类型局部放电模型装置，包括连接于交流电源上的升压变压器、连接于升压变压器输出端上的高压开关控制及显示模块、连接于高压开关控制及显示模块上的放电模块，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种。
具体的，以上装置中，设置的交流电源为升压变压器提供试验电源，设置的升压变压器实现交流电源交流电压的升压，以满足各个放电模块放电的电压要求，所述高压开关控制及显示模块作用是接通与断开各种类型的放电模块电路，对相应的局部放电模块进行控制。通过设置为连接于升压变压器输出端上的放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种的形式，便于实现：在无需更换绝缘介质的情况下模拟不同绝缘介质下的局部放电，包括油隙局部放电、空气间隙局部放电、惰性气体局部放电和固体环氧介质局部放电四种局部放电模型，通过开关接通局部放电电路即可方便的实现相应类型的局部放电，便于后续采用局部放电测试仪对各类型放电模型进行放电实验模拟测量。
更进一步的技术方案为：
为提高本装置进行放电实验模拟测量的性能，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块均连接在高压开关控制及显示模块上，且油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块相互之间呈并联关系。
为便于得到针对不同介质类型模型的放电电压，还包括串联于升压变压器与放电模块之间的分压电容。通过调节所述分压电容，还便于实现：研究不同电压幅值下的局部放电特性。
为便于局部放电测试仪保护，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块上均连接有分压电阻，所述分压电阻用于降低油隙放电模块、空气间隙放电模块各自放电时电信号的输出电压幅值，以适应局部放电测试仪的测量。通过调节所述分压电阻，还便于实现：研究不同电压幅值下的局部放电特性。
为实现抑制来自交流电源的干扰，同时抑制装置局部放电信号反串入交流电源，交流电源与升压变压器之间还串联有滤波器。
作为一种便于为高压开关、低压开关及指示灯提供直流电源的技术方案，还包括连接于交流电源上的低压直流发生器，所述高压开关控制及显示模块的电源输入端与低压直流发生器的输出端相连。
还包括连接于交流电源上的时基输出模块。所述时基输出模块作用是产生与放电模块的高压放电电压同频、同相位的低压交流电压，为局部放电测试仪提供时基基准。
作为各类型放电模型的具体实现形式，所述油隙局部放电模块由一装有绝缘油的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述空气间隙局部放电模块由一充有空气的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述惰性气体局部放电模块由一充有氖气的灯泡构成，灯泡内有一组相对的针形高压电极和低压电极；
所述固体环氧介质局部放电模块由一环氧电容器构成。
为便于研究不同间隙长度的局部放电特性，所述油隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调；所述空气间隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调。作为具体的实现形式，所述油隙放电模块由一盛有变压器绝缘油的封闭容器盒组成，盒内顶盖处外部焊接有高压电极接线端和低压电极接线端，顶盖内部装有一组水平相对的针形铜质电极，分别是高压电极和低压电极，顶盖与盒壁通过螺钉连接并设置密封圈的形式密封，同时设置端部与各电极相互作用的调节螺钉，通过旋转调节螺钉来调节高低压电极间的距离，实现不同间隙长度下的局部放电。
为便于局部放电测试仪与本装置的连接，还包括将相应的局部放电信号输出到局部放电测试仪上的放电波形输出模块，所述放电波形输出模块与放电模块相连。
本实用新型具有以下有益效果：
本装置中，设置的交流电源为升压变压器提供试验电源，设置的升压变压器实现交流电源交流电压的升压，以满足各个放电模块放电的电压要求，所述高压开关控制及显示模块作用是接通与断开各种类型的放电模块电路，对相应的局部放电模块进行控制。通过设置为连接于升压变压器输出端上的放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种的形式，便于实现：在无需更换绝缘介质的情况下模拟不同绝缘介质下的局部放电，包括油隙局部放电、空气间隙局部放电、惰性气体局部放电和固体环氧介质局部放电四种局部放电模型，通过开关接通局部放电电路即可方便的实现相应类型的局部放电，便于后续采用局部放电测试仪对各类型放电模型进行放电实验模拟测量。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种多类型局部放电模型装置一个具体实施例的结构拓扑图；
图2是本实用新型所述的一种多类型局部放电模型装置一个具体实施例中，油隙放电模块或空气间隙放电模块的结构示意图；
图3是本实用新型所述的一种多类型局部放电模型装置一个具体实施例中，惰性气体放电模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。
实施例1：
如图1至图3所示，一种多类型局部放电模型装置，包括连接于交流电源上的升压变压器、连接于升压变压器输出端上的高压开关控制及显示模块、连接于高压开关控制及显示模块上的放电模块，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种。
本实施例中，设置的交流电源为升压变压器提供试验电源，设置的升压变压器实现交流电源交流电压的升压，以满足各个放电模块放电的电压要求，所述高压开关控制及显示模块作用是接通与断开各种类型的放电模块电路，对相应的局部放电模块进行控制。通过设置为连接于升压变压器输出端上的放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种的形式，便于实现：在无需更换绝缘介质的情况下模拟不同绝缘介质下的局部放电，包括油隙局部放电、空气间隙局部放电、惰性气体局部放电和固体环氧介质局部放电四种局部放电模型，通过开关接通局部放电电路即可方便的实现相应类型的局部放电，便于后续采用局部放电测试仪对各类型放电模型进行放电实验模拟测量。
实施例2：
如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：为提高本装置进行放电实验模拟测量的性能，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块均连接在高压开关控制及显示模块上，且油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块相互之间呈并联关系。
为便于得到针对不同介质类型模型的放电电压，还包括串联于升压变压器与放电模块之间的分压电容。通过调节所述分压电容，还便于实现：研究不同电压幅值下的局部放电特性。
为便于局部放电测试仪保护，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块上均连接有分压电阻，所述分压电阻用于降低油隙放电模块、空气间隙放电模块各自放电时电信号的输出电压幅值，以适应局部放电测试仪的测量。通过调节所述分压电阻，还便于实现：研究不同电压幅值下的局部放电特性。
为实现抑制来自交流电源的干扰，同时抑制装置局部放电信号反串入交流电源，交流电源与升压变压器之间还串联有滤波器。
作为一种便于为高压开关、低压开关及指示灯提供直流电源的技术方案，还包括连接于交流电源上的低压直流发生器，所述高压开关控制及显示模块的电源输入端与低压直流发生器的输出端相连。
还包括连接于交流电源上的时基输出模块。所述时基输出模块作用是产生与放电模块的高压放电电压同频、同相位的低压交流电压，为局部放电测试仪提供时基基准。
作为各类型放电模型的具体实现形式，所述油隙局部放电模块由一装有绝缘油的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述空气间隙局部放电模块由一充有空气的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述惰性气体局部放电模块由一充有氖气的灯泡构成，灯泡内有一组相对的针形高压电极和低压电极；
所述固体环氧介质局部放电模块由一环氧电容器构成。
为便于研究不同间隙长度的局部放电特性，所述油隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调；所述空气间隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调。作为具体的实现形式，所述油隙放电模块由一盛有变压器绝缘油的封闭容器盒组成，盒内顶盖处外部焊接有高压电极接线端和低压电极接线端，顶盖内部装有一组水平相对的针形铜质电极，分别是高压电极和低压电极，顶盖与盒壁通过螺钉连接并设置密封圈的形式密封，同时设置端部与各电极相互作用的调节螺钉，通过旋转调节螺钉来调节高低压电极间的距离，实现不同间隙长度下的局部放电。
实施例3：
如图1至图3所示，本实施例在以上实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定：为便于局部放电测试仪与本装置的连接，还包括将相应的局部放电信号输出到局部放电测试仪上的放电波形输出模块，所述放电波形输出模块与放电模块相连。
实施例4：
本实施例提供一个本实用新型所述的一种多类型局部放电模型装置具体的实现方案，如图1至图3所示，一种多类型局部放电模型装置，包括滤波器、升压变压器、低压直流发生器、时基输出模块、分压电容、高压开关控制及显示模块、油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、固体环氧介质放电模块、分压电阻以及放电波形输出模块。
所述滤波器为低通滤波器，输入端为220V、50Hz的交流电源，经过低通滤波滤除交流电源中的高频干扰成分，输出端连接升压变压器。
所述升压变压器输入端与滤波器输出端连接，输出端与分压电容连接，变压器输出2000V、50Hz正弦交流电压。
所述低压直流发生器输入端与滤波器的输出端连接，通过整流电路产生12V的直流电压，驱动高低压开关控制及显示模块。
所述时基输出模块输入端与升压变压器输入端并联，输出与局部放电电压同频、同相的6V交流电压，为局部放电测试仪提供时基基准。
所述分压电容设有不止一组电容器，采用容值为0.235μF、0.0055μF的电容器，各组电容器呈串联关系，不同放电模块上接入的电容器的数量不完全相同。
所述高压开关控制及显示模块由低压按键开关控制高压继电器的接通与开断，从而实现整个局部放电电路的接通与开断，接通某个局部放电电路后，相应的指示灯亮起。
所述油隙放电模块由一盛有变压器绝缘油的封闭容器盒组成，盒内顶盖处外部焊接有高压电极接线端和低压电极接线端，顶盖内部装有一组水平相对的针形铜质电极，分别是高压电极和低压电极，顶盖与盒壁通过螺钉密封。高压端连接分压电容，低压端连接分压电阻。
所述空气放电模块与油隙放电模块相似，唯一不同的是将油隙放电模块中的绝缘介质变压器油更换成空气。
所述惰性气体放电模块由氖灯泡组成，灯泡内充有惰性气体氖气，灯泡外壁焊接有高压电极引线端和低压电极引线端，灯泡内部有一组高压电极和低压电极。高压电极引线端与分压电容连接，低压电极引线端与电源低压引线端连接。
所述固体环氧介质放电模块由一只容值为0.047μF的电容器组成，其高低压电极分别连接分压电容和电源低压引线端。
所述放电波形输出模块由一阻值为3kΩ的电阻组成，将局部放电信号进行耦合输出到外部局部放电测试仪。
所述分压电阻由电阻串并联组成，其中阻值130kΩ的电阻与放电波形输出模块的3kΩ电阻形成串联电阻，该串联电阻再与阻值为2kΩ的电阻并联，作用是降低油隙放电和空气间隙局部放电信号的输出电压幅值，以适应测量。
本实用新型的优点在于可以通过一套装置产生四种类型的局部放电信号，包括油隙局部放电、空气间隙局部放电、惰性气体局部放电和固体绝缘介质局部放电，通过接通相应的开关即可实现其中一种局部放电，避免了更换绝缘介质所带来的麻烦。同时，高低压电极间的距离能够调整，从而可以实现在不同长度间隙下局部放电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多类型局部放电模型装置，包括连接于交流电源上的升压变压器、连接于升压变压器输出端上的高压开关控制及显示模块、连接于高压开关控制及显示模块上的放电模块，其特征在于，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，所述放电模块包括油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块均连接在高压开关控制及显示模块上，且油隙放电模块、空气间隙放电模块、惰性气体放电模块、环氧介质放电模块相互之间呈并联关系。
3.根据权利要求2所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，还包括串联于升压变压器与放电模块之间的分压电容。
4.根据权利要求2所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，所述油隙放电模块、空气间隙放电模块上均连接有分压电阻，所述分压电阻用于降低油隙放电模块、空气间隙放电模块各自放电时电信号的输出电压幅值，以适应局部放电测试仪的测量。
5.根据权利要求1所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，交流电源与升压变压器之间还串联有滤波器。
6.根据权利要求中1所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，还包括连接于交流电源上的低压直流发生器，所述高压开关控制及显示模块的电源输入端与低压直流发生器的输出端相连。
7.根据权利要求1所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，还包括连接于交流电源上的时基输出模块。
8.根据权利要求1所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，
所述油隙局部放电模块由一装有绝缘油的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述空气间隙局部放电模块由一充有空气的密封容器盒构成，盒内顶盖处安装有一组水平相对的针形高压电极和低压电极；
所述惰性气体局部放电模块由一充有氖气的灯泡构成，灯泡内有一组相对的针形高压电极和低压电极；
所述固体环氧介质局部放电模块由一环氧电容器构成。
9.根据权利要求8所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，所述油隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调；所述空气间隙局部放电模块内的高压电极和低压电极的间距可调。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的一种多类型局部放电模型装置，其特征在于，还包括将相应的局部放电信号输出到局部放电测试仪上的放电波形输出模块，所述放电波形输出模块与放电模块相连。
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|---|---|---|---|---|
| CN110095695A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-08-06 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种油隙弧光放电实验模型 |
| CN110542842A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-06 | 广东电网有限责任公司 | 一种10kV开关柜局部放电模拟装置及方法 |
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- 2015-12-10 CN CN201521026831.2U patent/CN205176205U/zh active Active
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| CN110542842B (zh) * | 2019-09-29 | 2024-04-12 | 广东电网有限责任公司 | 一种10kV开关柜局部放电模拟装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |