CN205353276U - 模拟油浸倒立式ct末屏接地不良故障的试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统。其特点是：包括套管(5)，在该套管(5)内安装有电容屏(6)，在该套管(5)顶部依次安装有储油柜(4)、膨胀器(1)，而在该套管(5)底部安装有底座(8)，在该底座(8)内安装有与前述电容屏(6)末屏(7)电连接的末屏接地端子(9)，该末屏接地端子(9)通过放电球隙(10)与底座(8)上的接地螺栓连接。本实用新型的试验系统可用于在高压交流系统中研究该设备的此类故障的发展过程和放电脉冲特性。通过实验室的采集和分析放电脉冲特性，可定性、定量分析相应的缺陷，为进一步在实验室研究提供理论依据和在现场实践检测此类故障提供借鉴。

Description

模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统

技术领域

本实用新型涉及一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统。

背景技术

电流互感器是电力输配电过程中用于测量、计量和保护等功能的不可缺少的重要设备。随着电力系统和设备制造技术的快速发展，油浸倒立式电流互感器得到广泛应用。该类电流互感器特点是带有主绝缘的二次绕组处于环状上部，因此与正立式相比，一次导体较短，容易满足较高动热稳定电流的要求，另外当一次电流较小时，此类设备容易实现高准确度及满足大的短路电流倍数的要求，而且瓷套径向尺寸较小，制造工艺性较好，不存在“U”形一次绕组绝缘处在油箱底部的环部绝缘容易受潮的薄弱环节，运行可靠性较高。同时由于此类电流互感器结构的特殊性也有其缺点，如二次绕组、铁心及储油柜在互感器头部，使得互感器重心高，抗震性能较差，在搬放、运输或安装过程中电容屏容易受到挤压损坏。

油浸倒立式电流互感器主绝缘分别由头部绝缘和引线管电容屏套管绝缘组成，头部绝缘是由绝缘油纸层层包裹而成，而电容屏套管部分是由若干个电容屏依此嵌入分压，其电容屏电位由外至内逐级分压，形成了末屏(又称零电位屏)靠二次引线管的特点。在制造过程中，由于引线管、电容屏和绝缘纸的膨胀系数不同，在加热干燥过程中产生的热应力释放使得零屏涨裂或者末屏接地引出线焊接不牢固等因素造成的末屏接地不良；另外，设备“头重脚轻”的结构在运输和安装过程中使二次导管和电容屏内部可能反复受力损伤，尤其电容屏受到轴向冲击力的作用，导致末屏或者末屏引出线断开；工作人员在检修或试验后未有效检查末屏接地情况，使得末屏虚接或未接造成的故障。在运行条件下当油浸倒立式电流互感器末屏接地不良所引起悬浮电位能量很高，使得断开间隙处产生火花放电乃至电弧，产生很高的热量和过电压，可导致设备燃烧或爆炸。这不仅会使输送电量受到损失，更会对变电站中的邻近设备造成严重损坏，对电网运行的威胁很大。统计并分析油浸倒立式电流互感器的故障报告，近年此类设备末屏接地不良故障引起的绝缘烧损、设备爆炸事故占到三分之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，能够用于研究油浸倒立式CT末屏接地不良故障下放电脉冲特性和发展过程。

一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特别之处在于：包括套管，在该套管内安装有电容屏，在该套管顶部依次安装有储油柜、膨胀器，而在该套管底部安装有底座，在该底座内安装有与前述电容屏末屏电连接的末屏接地端子，该末屏接地端子通过放电球隙与底座上的接地螺栓连接。

其中在储油柜上设有油位指示器。

其中放电球隙由两个直径均为20mm的第一金属球和第二金属球组成，该第一金属球和第二金属球安装在绝缘盒中，其中第一金属球与末屏接地端子电连接，而第二金属球通过长度可调的连接引线与接地螺栓连接从而能调整两个金属球的间距。

其中绝缘盒采用环氧树脂材质。

其中套管采用高强有机玻璃套管。

本实用新型的试验系统可用于在高压交流系统中研究该设备的此类故障的发展过程和放电脉冲特性。通过实验室的采集和分析放电脉冲特性，包括脉冲频带、脉宽、上升沿和下降沿，可定性、定量分析相应的缺陷，为进一步在实验室研究提供理论依据和在现场实践检测此类故障提供借鉴。因此，为了在实验室条件下研究此类故障放电特征，真实完整模拟还原其放电脉冲特性和发展过程，在此基础上设计一种模拟油浸倒立式电流互感器末屏接地不良故障模型，通过实验观察放电发展过程、采集放电脉冲信号、分析其放电特性、确定其特性参数(N—Φ—Q谱图)，而且一定意义上可实现定性和定量快速分析判断油浸倒立式电流互感器此类故障缺陷。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，包括套管5，具体采用高强有机玻璃套管5，在该套管5内安装有电容屏6，在该套管5顶部依次安装有储油柜4、膨胀器1，在该储油柜4上还安装有高压引线端子3，而在该套管5底部安装有底座8，在该底座8内安装有与前述电容屏6末屏7电连接的末屏接地端子9，该末屏接地端子9通过放电球隙10与底座8上的接地螺栓连接。

其中在储油柜4上设有油位指示器2，放电球隙10由两个直径均为20mm的第一金属球和第二金属球组成，该第一金属球和第二金属球安装在环氧树脂材质的绝缘盒中，其中第一金属球与末屏接地端子9电连接，而第二金属球通过长度可调的连接引线与接地螺栓连接从而能调整两个金属球的间距。

本实用新型的试验系统旨在设计(模拟)末屏7接地不良故障，其模型建立在110千伏油浸倒立式电流互感器设备实体基础上；所设故障为可调间距的球形放电间隙，因此在研究故障特性时，需要逐步缓慢加压，不断观察放电发展情况和局放检测仪器的脉冲信号以保证试验顺利完成；在同一试验电压下，不断调整球隙间距，使得研究更具有可参考性，监测球隙放电剧烈程度，避免烧坏主绝缘。

在油浸倒置式CT实体端子盒中，将末屏7接地端子不直接与接地螺栓连接，而与直径为20mm的金属球相接，在此球垂线下方设置另一大小相等的金属球，最终通过下方的金属球的引线与接地螺栓连接，如说明书附图部分所示；为了便于操作调整两球之间垂直距(球隙)，将两球固定在绝缘盒子中，盒子由环氧树脂板制作而成，避免两球碰触CT端子盒，此装置可以通过拉伸金属球的连接引线控制两球间距，金属球的大小满足空间电场的要求，可以加不同电压和调整不同球间距来检测此故障的发展过程和放电特征；由于本模型着重检测设备一次末屏7不良接地典型缺陷，有别于长期在电力系统运行的功能性电流互感器，设置变比设计为200/5，二次绕组为两个：保护和测量绕组，准确级分别为，保护10P，测量0.5。

本实用新型设计模拟油浸倒立式电流互感器末屏接地不良故障，如说明书附图1所示，该模型由约11个部分组成。一次侧(高压端)贯穿于铁心和二次绕组正中间(用环氧树脂浇注于头部铝罩壳内)，与二次引线管相连并接地。正常情况下当加压时电容屏6逐级分压，在末屏(最内侧的电容屏6)处降至零电位，因为末屏7与地电位相连接，可若是末屏7接地不良，如虚接或断路，则末屏7电位会升到很高，能量聚集无法释放，对端部绝缘或金属突出物放电。此模型将悬浮电荷能量引至两球隙。

由于安全需要，在最初试验时，为模拟球隙虚接放电状态，可在两球间隙涂抹油膜，若无问题则可深入研究。在确定两球隙间距后，升压过程须缓慢进行，仔细观察端子盒中的球隙放电状况，以及通过检测仪表和局部放电检测系统上观察放电过程，有初步微弱放电可降压，反复三次使得绝缘材料和油处于老练状态再开始加较高电压实验。

在实际试验过程中，同一球间距下应以不同电压区间为界记录放电特性(脉宽和频带)，若观测到有较大放电脉冲或明显火花，迅速降压，如此进行多次实验，记录大量数值，通过软件统计和分析放电数据，比对其主要特性数据包括脉冲频带、脉宽、上升沿和下降沿，最终建立与此类故障相应的“指纹库”，可定性、定量分析缺陷，为进一步在现场实践检测此类故障提供理论依据。

Claims (5)

1.一种模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特征在于：包括套管(5)，在该套管(5)内安装有电容屏(6)，在该套管(5)顶部依次安装有储油柜(4)、膨胀器(1)，而在该套管(5)底部安装有底座(8)，在该底座(8)内安装有与前述电容屏(6)末屏(7)电连接的末屏接地端子(9)，该末屏接地端子(9)通过放电球隙(10)与底座(8)上的接地螺栓连接。

2.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特征在于：其中在储油柜(4)上设有油位指示器(2)。

3.如权利要求1所述的模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特征在于：其中放电球隙(10)由两个直径均为20mm的第一金属球和第二金属球组成，该第一金属球和第二金属球安装在绝缘盒中，其中第一金属球与末屏接地端子(9)电连接，而第二金属球通过长度可调的连接引线与接地螺栓连接从而能调整两个金属球的间距。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特征在于：其中绝缘盒采用环氧树脂材质。

5.如权利要求1至3中任意一项所述的模拟油浸倒立式CT末屏接地不良故障的试验系统，其特征在于：其中套管(5)采用高强有机玻璃套管(5)。