CN209541934U - 一种物理缺陷模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物理缺陷模型，包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体的顶部设有上盖板，底部设有下盖板，上、下盖板均为陶瓷盖板，上盖板上设有用于穿过电源线的开孔，同时圆柱形壳体内部设有电热丝，电源线的一端与电源相连接，另一端与电热丝相连接，电源受控于温度控制单元，温度控制单元包括PID控制器、固态继电器以及温度传感器，所述PID控制器与固态继电器相连接，所述固态继电器与电源相连接，同时所述圆柱形壳体内表面埋设有温度传感器，所述温度传感器通过信号引线与PID控制器相连接，所述模型适用于作为模拟GIS设备局部过热缺陷的物理模型来研究过热状态下SF6的微观分解特性，为SF6气体绝缘装备的在线监测和状态检修提供理论依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备故障模拟技术领域，尤其涉及一种物理缺陷模型。
背景技术
SF6气体由于其优良的绝缘和灭弧性能而广泛应用于气体绝缘设备中，但根据统计，SF6气体绝缘设备的故障率较高，且其中过热性故障占比较高，研究基于过热状态下SF6的微观分解特性，借此表征SF6气体绝缘装备的过热性故障以及故障特性的变化趋势，并在此基础上结合SF6在放电作用下的分解特性，提取出表征放电性故障和过热性故障及其严重程度的特征组分信息，构建起以SF6在分解特性为基础的SF6气体绝缘装备故障诊断和状态检修理论体系，为SF6气体绝缘装备的在线监测和状态检修提供理论依据，对保障SF6气体绝缘装备的经济可靠运行从而整个电网的安全稳定将起到不可估量的作用。
实用新型内容
鉴以此，本实用新型的目的在于提供一种物理缺陷模型，以至少解决以上问题。
一种物理缺陷模型，包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体的顶部设有上盖板，底部设有下盖板，所述上、下盖板均为陶瓷盖板，所述上盖板上设有用于穿过电源线的开孔，同时圆柱形壳体内部设有电热丝，所述电源线的一端与电源相连接，另一端与电热丝相连接，所述电源受控于温度控制单元，所述温度控制单元包括PID控制器、固态继电器以及温度传感器，所述PID控制器与固态继电器相连接，所述固态继电器与电源相连接，所述温度传感器埋设于圆柱形壳体表面，温度传感器通过信号引线与PID控制器相连接。
进一步的，所述电热丝为镍钼铝发热丝。
进一步的，所述温度传感器为K型热电偶。
进一步的，所述圆柱形壳体内部填充有氧化镁。
进一步的，所述圆柱形壳体的长度为50-70mm，半径为6-10mm。
进一步的，所述上、下盖板的外沿设有螺纹，所述圆柱形壳体的顶部和底部均设有内螺纹。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供一种物理缺陷模型，采用圆柱形壳体以简化影响因素，圆柱形壳体表面埋设有温度传感器，可以实时准确测量POF物理缺陷模型与SF6直接接触表面的实际温度，所述模型体积适中，既可以产生POF特有的局部高温效应，同时又不会导致发热丝产热过于集中而被烧断，其外壳耐受高温性能好，十分适用于作为模拟GIS设备局部过热缺陷的物理模型来研究过热状态下SF6的微观分解特性，为SF6气体绝缘装备的在线监测和状态检修提供理论依据。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的物理缺陷模型整体结构示意图。
图2是本实用新型实施例的温度控制单元整体结构示意图。
图中，1是圆柱形壳体，2是上盖板，3是下盖板，4是电热丝，5是温度控制单元，6是电源线，7是信号引线，8是电源，51是PID控制器，52是固态继电器，53是温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
参照图1，本实用新型提供一种物理缺陷模型，为了简化影响因素，便于后期计算，所述模型采用圆柱形壳体1，所述圆柱形壳体1的顶部设有上盖板2，底部设有下盖板3，所述上盖板2和下盖板3均为陶瓷盖板，其化学性质稳定，不易发生反应。所述上盖板2上设有用于穿过电源线6的开孔。圆柱形壳体1内设有电热丝4，用于作为热源，所述电源线6一端与电源8相连接，另一端与电热丝4相连接，将电能从电源8输送至电热丝4。所述电源8受控于温度控制单元5。所述圆柱形壳体1内同时还填充有化学性质稳定、耐高温、传热性能好的氧化镁，结合陶瓷盖板，保证物理缺陷模型的密封性。
在本实用新型的可选实施例中，所述电热丝4采用镍钼铝发热丝，该发热丝具有发热功率大，熔点高等优点，有助于物理缺陷模型快速发生局部过热，同时能够平稳运行，不易发生熔断。
参照图2，所述温度控制单元5包括PID控制器51、固态继电器52以及温度传感器53，所述固态继电器52是由微电子电路、分立电子器件以及电子功率器件组成的无触点开关，其输入端与PID控制器51相连接用以接收控制信号，输出端与电源8相连接以实现对负载的驱动。所述温度传感器53埋设于圆柱形壳体1的内表面，从而提高对物理缺陷模型与SF6接触面温度测量的响应速度及检测精度。温度传感器53通过信号引线7与PID控制器51相连接，并实时传输温度信号。所述PID控制器51基于比例-积分-微分的控制策略对温度进行控制。
实验过程中，预埋在圆柱形壳体1内表面的温度传感器53实时检测物理缺陷模型与SF6气体接触表面的工作温度，然后PID控制器51对设定值与反馈温度信号进行比对运算，根据运算结果输出触发脉冲信号来控制固态继电器52的导通与关断，从而以调功方式现物理缺陷模型与SF6气体接触表面工作温度和目标温度的无差控制。
在本实用新型的可选实施例中，所述温度传感器53为K型热电偶，K型热电偶检测范围宽，耐高温能力强，检测精度高，有助于PID控制器51对工作温度的精确控制，从而提高实验的精确度。
为了模拟SF6在POF局部高温作用下的分解特性及其分解机理，因此，所述用于模拟POF的物理缺陷模型要求能够产生POF的高温效应(120℃～660℃)。同时，还要求不能使放置物理缺陷模型的过热密闭气室整体温度过高，避免引起过热密闭气室腔体内壁与SF6气体发生反应，因此对物理缺陷模型的设计要求体积较小，以此来产生POF所特有的局部高温效应。但是，如果物理缺陷模型体积太小时，会导致电热丝产生的热量过于集中而使电热丝温度过高并最终被烧断，因此，所述物理缺陷模型的圆柱形壳体的长度为50-70mm，其半径为6-10mm。
为了能够更好地模拟SF6气体绝缘设备易发POF处的材质，所述圆柱形壳体1采用不锈钢材质，通过对圆柱形壳体1进行电镀处理，即可模拟SF6气体绝缘设备不同故障点处的过热分解，如镀银可以模拟GIS和GIL因触头接触不良发热导致SF6发生分解。在本实用新型的可选实施例中，所述上盖板2、下盖板3的外沿设有螺纹，圆柱形壳体1的顶部和底部均设有内螺纹，进行相互连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种物理缺陷模型，其特征在于，所述模型包括圆柱形壳体，所述圆柱形壳体的顶部设有上盖板，底部设有下盖板，所述上、下盖板均为陶瓷盖板，所述上盖板上设有用于穿过电源线的开孔，同时圆柱形壳体内部设有电热丝，所述电源线的一端与电源相连接，另一端与电热丝相连接，所述电源受控于温度控制单元，所述温度控制单元包括PID控制器、固态继电器以及温度传感器，所述PID控制器与固态继电器相连接，所述固态继电器与电源相连接，所述温度传感器埋设于圆柱形壳体内表面，温度传感器通过信号引线与PID控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种物理缺陷模型，其特征在于，所述电热丝为镍钼铝发热丝。
3.根据权利要求1所述的一种物理缺陷模型，其特征在于，所述温度传感器为K型热电偶。
4.根据权利要求1所述的一种物理缺陷模型，其特征在于，所述圆柱形壳体内部填充有氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种物理缺陷模型，其特征在于，所述圆柱形壳体的长度为50-70mm，半径为6-10mm。
6.根据权利要求1所述的一种物理缺陷模型，其特征在于，所述上、下盖板的外沿设有螺纹，所述圆柱形壳体的顶部和底部均设有内螺纹。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920250626.6U CN209541934U (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 一种物理缺陷模型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920250626.6U CN209541934U (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 一种物理缺陷模型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209541934U true CN209541934U (zh) | 2019-10-25 |
Family
ID=68274362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920250626.6U Active CN209541934U (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 一种物理缺陷模型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209541934U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110933780A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-27 | 中国科学院电工研究所 | 一种线热源安全性评估实验平台 |
-
2019
- 2019-02-28 CN CN201920250626.6U patent/CN209541934U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110933780A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-03-27 | 中国科学院电工研究所 | 一种线热源安全性评估实验平台 |
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