CN209822057U - 一种高压开关柜局部放电模拟培训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，包括开关柜柜体、防尘罩、操控机构、执行机构和局放模型，所述开关柜柜体的上方设通过定位螺栓固定安装有防尘罩，本实用新型中整个试验平台以真实的开关柜为载体，便于使用者实现不同局放试验的切换与改变；试验平台在真实的开关柜基础上改装，能够真实模拟变电站运行工况、复杂电磁环境下开关柜的各种典型缺陷；集成了四种开关柜局部放电模型，可以模拟多种组合放电情况；局放模型与执行机构采用螺纹联结，方便拆卸、改变放电位置，大大提升了试验效率；可与各种局放检测设备配合，进行开关柜设备局放检测技术的研究开发、技能培训、仪器校验与比对等工作。

Description

一种高压开关柜局部放电模拟培训装置

技术领域

本实用新型涉及开关柜领域，具体是一种高压开关柜局部放电模拟培训装置。

背景技术

局部放电是造成高压开关柜绝缘故障的主要原因，也是绝缘劣化的重要征兆，快速准确检测开关柜内局部放电对于及时排除设备缺陷、提高供电可靠性具有重要意义，而局部放电的类型多种多样，对于广大运维和检修人员来说，如何尽快掌握局放知识，提高局放检测水平，并应用于实践，是一个很关键的问题，目前，对局放模型的研究已经比较普遍，但是针对高压开关柜进行局放试验的模拟装置比较少见，现有试验平台功能不完善，不能真实模拟变电站运行工况，且模拟缺陷类型不全面，当需要模拟某类局部放电时，更换局放模型复杂、费时。因此，本领域技术人员提供了一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，包括开关柜柜体、高压母排、可视窗、泄压顶盖、开关柜顶架、黄铜柱、防尘罩、操控机构、控制按钮、万能转换开关、直流电源、控制器、驱动器、接线端子排、执行机构、丝杆滑台机构、直线模组支架、夹板、金属导杆、导杆联结块、电控结构固定板、电控结构底座、局放模型、气隙放电模型、尖端放电模型、沿面放电模型和悬浮放电模型，所述开关柜柜体的上方设通过定位螺栓固定安装有防尘罩，且开关柜柜体的侧表面设置有操控机构，所述开关柜柜体的上表面靠近防尘罩内部设置有执行机构，且开关柜柜体的内部设置有局放模型。

作为本实用新型再进一步的方案：所述开关柜柜体包括有高压母排、可视窗、泄压顶盖、开关柜顶架以及黄铜柱，所述开关柜柜体的侧表面嵌入设置有可视窗，且开关柜柜体的上表面安装有开关柜顶架，所述开关柜顶架的上表面嵌入设置有泄压顶盖，所述开关柜柜体的内部横向固接有高压母排，所述高压母排的上表面固定有黄铜柱。

作为本实用新型再进一步的方案：所述执行机构包括丝杆滑台机构、直线模组支架、夹板、金属导杆、导杆联结块、电控结构固定板以及电控结构底座，所述执行机构的内部安装有电控结构底座，所述电控结构底座的上表面通过定位螺栓固接有电控结构固定板，所述电控结构固定板的上表面固接有丝杆滑台机构，且电控结构固定板的上表面靠近丝杆滑台机构前方位置处固定安装有直线模组支架，所述丝杆滑台机构的前表面固定有夹板，且丝杆滑台机构的前表面靠近夹板下方位置处固定有导杆联结块，所述导杆联结块的内部贯穿有金属导杆，所述电控结构底座与泄压顶盖固定连接在一起。

作为本实用新型再进一步的方案：所述操控机构包括控制按钮、万能转换开关、直流电源、控制器、驱动器以及接线端子排，所述操控机构的内部安装有控制按钮，所述控制按钮的下方设置有万能转换开关，所述控制按钮和万能转换开关均设置于开关柜柜体的侧表面，所述操控机构的内部设置有直流电源，所述直流电源的前方设置有接线端子排，且直流电源的后方安装有控制器，所述控制器的后方安装有驱动器，所述万能转换开关共设置有五个档位。

作为本实用新型再进一步的方案：所述局放模型包括气隙放电模型、尖端放电模型、沿面放电模型以及悬浮放电模型，所述局放模型的内部安装有气隙放电模型，所述气隙放电模型的一侧设置有尖端放电模型，所述尖端放电模型的一侧设置有沿面放电模型，所述沿面放电模型的一侧设置有悬浮放电模型，所述局放模型设置于高压母排的上方，所述局放模型与金属导杆的底端固定连接在一起。

作为本实用新型再进一步的方案：所述气隙放电模型的上下金属极板材质均为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，两极板间为亚克力管，长10mm，中间填充有环氧树脂，内有一不规则气隙，所述尖端放电模型中的针电极为黄铜材料，直径12mm、长60mm，曲率半径为0.1mm，板电极即高压母排上的黄铜柱，尺寸为Ф60mm×10mm，所述沿面放电模型的上极板为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，下极板为高压母排上的黄铜柱，所述悬浮放电模型的上端为一根绝缘杆，尺寸为Ф20mm×70mm，下端是一尺寸为Ф40mm×10mm的黄铜极板，高压试验时，悬浮放电模型与高压母排上的黄铜柱留一段间距，从而达到模型中黄铜极板既不与高压端相连，也不接地的悬浮状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：整个试验平台以真实的开关柜为载体，将电动执行机构固定在开关柜母线室的泄压顶盖上，局放模型固定在电动执行机构上，使局放模型根据试验要求随执行机构升降与高压母排断开、接触，实现不同局放试验的切换与改变。试验平台在真实的开关柜基础上改装，能够真实模拟变电站运行工况、复杂电磁环境下开关柜的各种典型缺陷；集成了四种开关柜局部放电模型，可以模拟多种组合放电情况；局放模型与执行机构采用螺纹联结，方便拆卸、改变放电位置，大大提升了试验效率；可与各种局放检测设备配合，进行开关柜设备局放检测技术的研究开发、技能培训、仪器校验与比对等工作。

附图说明

图1为一种高压开关柜局部放电模拟培训装置的结构示意图；

图2为一种高压开关柜局部放电模拟培训装置中的顶视图；

图3为一种高压开关柜局部放电模拟培训装置中执行机构的结构示意图；

图4为一种高压开关柜局部放电模拟培训装置中局放模型的结构示意图；

图5为一种高压开关柜局部放电模拟培训装置中进行局放试验的接线原理图。

图中：1、开关柜柜体；11、高压母排；12、可视窗；13、泄压顶盖；14、开关柜顶架；15、黄铜柱；2、防尘罩；3、操控机构；31、控制按钮；32、万能转换开关；33、直流电源；34、控制器；35、驱动器；36、接线端子排；4、执行机构；41、丝杆滑台机构；42、直线模组支架；43、夹板；44、金属导杆；45、导杆联结块；46、电控结构固定板；47、电控结构底座；5、局放模型；51、气隙放电模型；52、尖端放电模型；53、沿面放电模型；54、悬浮放电模型。

具体实施方式

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，包括开关柜柜体1、高压母排11、可视窗12、泄压顶盖13、开关柜顶架14、黄铜柱15、防尘罩2、操控机构3、控制按钮31、万能转换开关32、直流电源33、控制器34、驱动器35、接线端子排36、执行机构4、丝杆滑台机构41、直线模组支架42、夹板43、金属导杆44、导杆联结块45、电控结构固定板46、电控结构底座47、局放模型5、气隙放电模型51、尖端放电模型52、沿面放电模型53和悬浮放电模型54，开关柜柜体1的上方设通过定位螺栓固定安装有防尘罩2，且开关柜柜体1的侧表面设置有操控机构3，开关柜柜体1的上表面靠近防尘罩2内部设置有执行机构4，且开关柜柜体1的内部设置有局放模型5。

优选的，开关柜柜体1包括有高压母排11、可视窗12、泄压顶盖13、开关柜顶架14以及黄铜柱15，开关柜柜体1的侧表面嵌入设置有可视窗12，且开关柜柜体1的上表面安装有开关柜顶架14，开关柜顶架14的上表面嵌入设置有泄压顶盖13，开关柜柜体1的内部横向固接有高压母排11，高压母排11的上表面固定有黄铜柱15，可视窗12的右侧竖直排列三个控制按钮31及一个万能转换开关32，其中，三个控制按钮31分别为操控机构3的电源开关，执行机构4的上升按钮及下降按钮，万能转换开关32包括五个档位，开关置于1、2、3、4档分别代表选择不同的局放模型5，0代表操控机构3不上电。

优选的，执行机构4包括丝杆滑台机构41、直线模组支架42、夹板43、金属导杆44、导杆联结块45、电控结构固定板46以及电控结构底座47，执行机构4的内部安装有电控结构底座47，电控结构底座47的上表面通过定位螺栓固接有电控结构固定板46，电控结构固定板46的上表面固接有丝杆滑台机构41，且电控结构固定板46的上表面靠近丝杆滑台机构41前方位置处固定安装有直线模组支架42，丝杆滑台机构41的前表面固定有夹板43，且丝杆滑台机构41的前表面靠近夹板43下方位置处固定有导杆联结块45，导杆联结块45的内部贯穿有金属导杆44，电控结构底座47与泄压顶盖13固定连接在一起，操控机构3包括控制按钮31、万能转换开关32、直流电源33、控制器34、驱动器35以及接线端子排36，操控机构3的内部安装有控制按钮31，控制按钮31的下方设置有万能转换开关32，控制按钮31和万能转换开关32均设置于开关柜柜体1的侧表面，操控机构3的内部设置有直流电源33，直流电源33的前方设置有接线端子排36，且直流电源33的后方安装有控制器34，控制器34的后方安装有驱动器35，万能转换开关32共设置有五个档位，其中，电控结构底座47与泄压顶盖13所形成的空间，用来容纳非工作状态下的局放模型5，底座上方整齐排列有四块电控结构固定板46，每个固定板上均固定有一套执行机构4及操控机构3中的直流电源33、控制器34及驱动器35；底座右侧固定有接线端子排36，为操控机构3中的直流电源33等提供电联接用，泄压顶盖13、电控结构固定板46及电控结构底座47上均开有合适尺寸的过孔，可保证金属导杆44及局放模型5顺利穿过；

执行机构4内的丝杆滑台机构41与直线模组支架42平行，两者通过夹板43联结，构成“门”字形结构，垂直固定在电控结构固定板46上，使整体构架更稳定、牢固，金属导杆44通过导杆联结块45与丝杆滑台机构41的滑台联结，当滑台在竖直方向做直线运动时会带动金属导杆44做升降运动。金属导杆44下端有内螺纹，可与局放模型5的螺纹柱联结，带动局放模型5升降，上端有接线孔，用来连接接地线。

操控机构3内的直流电源33为控制器34提供24V直流电源；控制器34发出脉冲信号，通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；驱动器35与控制器34相连，当其接收到一个脉冲信号，就驱动步进电动机按设定的方向转动一个固定的角度。

优选的，局放模型5包括气隙放电模型51、尖端放电模型52、沿面放电模型53以及悬浮放电模型54，局放模型5的内部安装有气隙放电模型51，气隙放电模型51的一侧设置有尖端放电模型52，尖端放电模型52的一侧设置有沿面放电模型53，沿面放电模型53的一侧设置有悬浮放电模型54，局放模型5设置于高压母排11的上方，局放模型5与金属导杆44的底端固定连接在一起。

优选的，气隙放电模型51的上下金属极板材质均为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，两极板间为亚克力管，长10mm，中间填充有环氧树脂，内有一不规则气隙，尖端放电模型52中的针电极为黄铜材料，直径12mm、长60mm，曲率半径为0.1mm，板电极即高压母排11上的黄铜柱15，尺寸为Ф60mm×10mm，沿面放电模型53的上极板为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，下极板为高压母排11上的黄铜柱15，悬浮放电模型54的上端为一根绝缘杆，尺寸为Ф20mm×70mm，下端是一尺寸为Ф40mm×10mm的黄铜极板，高压试验时，悬浮放电模型54与高压母排11上的黄铜柱15留一段间距，从而达到模型中黄铜极板既不与高压端相连，也不接地的悬浮状态。

其中一种用高压开关柜局部放电模拟培训装置进行局放试验的接线方法，如图5所示，试验系统包括：高压开关柜局部放电模拟培训装置、调压控制台、隔离变滤波器、试验变压器、分压器、无局放耦合电容器、检测阻抗、局放仪、滤波器、峰值表、传感器和巡检仪；

其中调压控制台、隔离滤波器、试验变压器、电容分压器和峰值表，组成可控升压系统；无局放耦合电容器、检测阻抗、滤波器和局放仪组成局放测量系统，用于测量放电量、观察放电波形和图谱；传感器及巡检仪，用来对开关柜进行检测，查找放电位置；

局放测量系统采用脉冲电流法检测高压试品的局部放电量，220V市电通过调压控制台、隔离变滤波器及试验变压器在试品的高压端产生所需的试验高压，通过无局放耦合电容器和检测阻抗将局部放电信号取出并送至局放仪，此处的试品即开关柜局放模型5，高压开关柜局部放电模拟培训装置的高压母排接线端通过同轴电缆与试验高压连接，平台上四组执行机构4中的金属导杆44上端的接线孔通过同轴电缆引至接地端；

试验前根据拟模拟的局放类型，通过选择万能转换开关32档位及控制按钮31，使直流电源33为操控机构3供电，控制操控机构3动作，当金属导杆44在竖直方向做直线运动时带动目标局放模型5升降。

以上的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，包括开关柜柜体(1)、防尘罩(2)、操控机构(3)、执行机构(4)和局放模型(5)，其特征在于，所述开关柜柜体(1)的上方设通过定位螺栓固定安装有防尘罩(2)，且开关柜柜体(1)的侧表面设置有操控机构(3)，所述开关柜柜体(1)的上表面靠近防尘罩(2)内部设置有执行机构(4)，且开关柜柜体(1)的内部设置有局放模型(5)。

2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，其特征在于，所述开关柜柜体(1)包括有高压母排(11)、可视窗(12)、泄压顶盖(13)、开关柜顶架(14)以及黄铜柱(15)，所述开关柜柜体(1)的侧表面嵌入设置有可视窗(12)，且开关柜柜体(1)的上表面安装有开关柜顶架(14)，所述开关柜顶架(14)的上表面嵌入设置有泄压顶盖(13)，所述开关柜柜体(1)的内部横向固接有高压母排(11)，所述高压母排(11)的上表面固定有黄铜柱(15)。

3.根据权利要求2所述的一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，其特征在于，所述执行机构(4)包括丝杆滑台机构(41)、直线模组支架(42)、夹板(43)、金属导杆(44)、导杆联结块(45)、电控结构固定板(46)以及电控结构底座(47)，所述执行机构(4)的内部安装有电控结构底座(47)，所述电控结构底座(47)的上表面通过定位螺栓固接有电控结构固定板(46)，所述电控结构固定板(46)的上表面固接有丝杆滑台机构(41)，且电控结构固定板(46)的上表面靠近丝杆滑台机构(41)前方位置处固定安装有直线模组支架(42)，所述丝杆滑台机构(41)的前表面固定有夹板(43)，且丝杆滑台机构(41)的前表面靠近夹板(43)下方位置处固定有导杆联结块(45)，所述导杆联结块(45)的内部贯穿有金属导杆(44)，所述电控结构底座(47)与泄压顶盖(13)固定连接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，其特征在于，所述操控机构(3)包括控制按钮(31)、万能转换开关(32)、直流电源(33)、控制器(34)、驱动器(35)以及接线端子排(36)，所述操控机构(3)的内部安装有控制按钮(31)，所述控制按钮(31)的下方设置有万能转换开关(32)，所述控制按钮(31)和万能转换开关(32)均设置于开关柜柜体(1)的侧表面，所述操控机构(3)的内部设置有直流电源(33)，所述直流电源(33)的前方设置有接线端子排(36)，且直流电源(33)的后方安装有控制器(34)，所述控制器(34)的后方安装有驱动器(35)，所述万能转换开关(32)共设置有五个档位。

5.根据权利要求3所述的一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，其特征在于，所述局放模型(5)包括气隙放电模型(51)、尖端放电模型(52)、沿面放电模型(53)以及悬浮放电模型(54)，所述局放模型(5)的内部安装有气隙放电模型(51)，所述气隙放电模型(51)的一侧设置有尖端放电模型(52)，所述尖端放电模型(52)的一侧设置有沿面放电模型(53)，所述沿面放电模型(53)的一侧设置有悬浮放电模型(54)，所述局放模型(5)设置于高压母排(11)的上方，所述局放模型(5)与金属导杆(44)的底端固定连接在一起。

6.根据权利要求5所述的一种高压开关柜局部放电模拟培训装置，其特征在于，所述气隙放电模型(51)的上下金属极板材质均为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，两极板间为亚克力管，长10mm，中间填充有环氧树脂，内有一不规则气隙，所述尖端放电模型(52)中的针电极为黄铜材料，直径12mm、长60mm，曲率半径为0.1mm，板电极即高压母排上的黄铜柱(15)，尺寸为Ф60mm×10mm，所述沿面放电模型(53)的上极板为导电良好的黄铜，尺寸为Ф40mm×10mm，下极板为高压母排(11)上的黄铜柱(15)，所述悬浮放电模型(54)的上端为一根绝缘杆，尺寸为Ф20mm×70mm，下端是一尺寸为Ф40mm×10mm的黄铜极板，高压试验时，悬浮放电模型(54)与高压母排(11)上的黄铜柱(15)留一段间距，从而达到模型中黄铜极板既不与高压端相连，也不接地的悬浮状态。