CN210426932U - 一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置。本实用新型的试验系统包括人工实验室系统、风模拟系统、腐蚀环境模拟系统和极端天气模拟系统；所述的人工实验室系统包括人工实验室、负压风机、压缩机、压缩机环形管、位于人工实验室内的隔离开关和空气加湿器；所述的风模拟系统包括热风模拟系统、冷风模拟系统及混合风系统；所述的腐蚀环境模拟系统包括酸腐蚀环境试验系统和盐雾环境试验系统；所述的极端天气模拟系统包括用于模拟雨雾天气的雨雾模拟系统和用于模拟冰雪天气的冰雪模拟系统。本实用新型可以研究不同试验条件下隔离开关机械特性，具有功能多、实用性强，因而特别适用于输变电设备领域。

Description

一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置

技术领域

本实用新型属于输变电设备试验装置领域，具体地说是一种适用于深度调峰变电站隔离开关机械振动试验系统。

背景技术

变电站高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器。隔离开关主要作用是将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分隔离，保证检修的安全。

变电站的隔离开关主要分布在户外，常年经常受到风、霜、雨、雪、雾的影响，工作环境极为恶劣。因此，对户外隔离开关机械性能要求很高，在复杂环境下仍然能具有较强的机械强度。如果隔离开关在寒冷、雪、霜等条件下出现故障，将会造成“要断电时无法断电”的危急局面，甚至出现重大电网事故。

近几年寒风、霜、冰、雪等自然灾害频发，天气原因造成变电站隔离开关机械故障的案例屡见不鲜，严重影响特高压变电站的运行安全。制造部门和检修对复杂环境下隔离开关的机械性能极为重视；但是，目前市场上缺乏对变电站隔离开关机械性能进行研究的试验系统。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种适用于深度调峰变电站隔离开关机械振动试验系统，以研究不同试验条件下隔离开关的机械特性。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：一种适用于深度调峰变电站隔离开关机械振动试验系统，其包括人工实验室系统、风模拟系统、腐蚀环境模拟系统和极端天气模拟系统；

所述的人工实验室系统包括人工实验室、负压风机、压缩机、压缩机环形管、位于人工实验室内的隔离开关和空气加湿器；负压风机位于人工实验室外，使人工实验室内形成负压环境，压缩机和压缩机环形管用于人工实验室的制冷，人工实验室内装有温度、风速和温度传感器；

所述的风模拟系统包括热风模拟系统、冷风模拟系统及混合风系统，所述的热风模拟系统包括第一空气压缩机、第一储气罐、加热器、第一阀门和第一送风机；第一空气压缩机对空气进行压缩，将压缩空气通过管道输送到第一储气罐，并通过第一储气罐内的加热器对空气进行加热，第一储气罐内的热风通过第一阀门、第一送风机和管道进入人工实验室内；所述的冷风系统包括第二空气压缩机、第二储气罐、制冷器、第二阀门和第二送风机，所述的第二空气压缩机将压缩空气输送到第二储气罐，第二储气罐内的制冷器对空气进行制冷，形成冷风，冷风通过第二阀门、第二送风机和管道进入人工实验室内；

所述的腐蚀环境模拟系统包括酸腐蚀环境试验系统和盐雾环境试验系统，酸腐蚀环境试验系统包括酸液池、第一蒸发器和第三阀门，酸液池中的酸通过第一蒸发器进行蒸发，模拟酸液腐蚀环境；盐雾环境试验系统包括盐水池、第四阀门和第二蒸发器，盐水池中的盐水通过第二蒸发器进行蒸发，模拟盐雾环境，第一蒸发器和第二蒸发器均位于人工实验室内；

所述的极端天气模拟系统包括用于模拟雨雾天气的雨雾模拟系统和用于模拟冰雪天气的冰雪模拟系统，所述的雨模拟系统包括雨雾水箱、第一制冷机、位于人工实验室内的淋雨喷头和雾化喷头，第一制冷机对雨雾水箱中的水进行制冷；冰雪模拟系统包括冰雪水箱、第二制冷机、粉碎机、位于人工实验室内的雪喷头和冰喷头，第二制冷机对冰雪水箱中的水进行制冰雪，粉碎机用于将冰雪水箱中的冰块粉碎。

所述的负压风机使人工实验室内形成负压，满足气体循环的试验需求。雨雾水箱中的水通过淋雨喷头、雾化喷头模拟淋雨天气、大雾天气。冰雪水箱中的粉碎机进行粉碎，通过冰喷头、雪喷头模拟冰、雪天气。

进一步的，一混合水箱内的水通过第五阀门和第六阀门分别进入雨雾水箱和冰雪水箱中。

进一步的，一水泵将一储水罐内的水通过阀门和管道送到混合水箱中。

进一步的，所述的水泵通过阀门和管道对酸液池和盐水池补充水，满足不同浓度下的试验需求。

进一步的，所述的水泵为变频水泵，通过调节频率实现流量控制。

进一步的，第一增压风机通过管道与混合水箱连接，用于向混合水箱内冲入气体，所述的混合水箱上装有搅拌机。

进一步的，所述的第二增压风机通过管道与雨雾水箱连接，用于向雨雾水箱内冲入气体。

进一步的，所述的第二增压风机通过管道与冰雪水箱连接，用于向冰雪水箱内冲入气体。

在进行雨、雾、冰、雪试验时，冰雪水箱和雨雾水箱压力低时将无法形成持续降雪、降雨等时立启动第二增压风机，通过管道增加压力，保证试验完成。

进一步的，所述的第三增压风机通过管道与人工实验室连接，用于向人工实验室内冲入气体，管道上装有干燥器。

进一步的，所述的第一储气罐和第二储气罐内装有温度和压力控制器。

进一步的，所述的隔离开关下部装有旋转和移动设备，用于移动和旋转隔离开关，调整角度和高度，进行不同状况下试验。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

本实用新型适用于深度调峰变电站隔离开关机械振动试验系统，可以模拟不同风速、风温及其冷热风交替的环境，还可以模拟酸、盐等天气下隔离开关机械特性。此外，该系统还可以研究不同室温、冰、雪、雾等气候下隔离开关机械特性。本实用新型可以模拟多种工况，具有功能多、实用性强的特点。

附图说明

图1是本实用新型变电站隔离开关机械振动试验系统的结构示意图。

图中，0-变频器，1-第一空气压缩机，2-第二空气压缩机，3-第一储气罐，4-第二储气罐，5-第一阀门，6-第二阀门，7-第一送风机，8-第二送风机，10-第一增压风机，11-干燥器，12-储水罐，13-水泵，14-负压风机，15-盐水池，151-第四阀门，152-第二蒸发器，16-酸液池，161-第三阀门，162-第一蒸发器，17-空气加湿器，18-混合水箱，181-搅拌机，19-雨雾水箱，191-第五阀门，192-淋雨喷头，193-雾化喷头，196-第一制冷机，20-冰雪水箱，201-第六阀门，202-雪喷头，203-冰喷头，204-粉碎机，206-第二制冷机，21-人工实验室，22-隔离开关，23-压缩机，231-压缩机环形管，31-加热器，41-制冷器，9-贮气罐，91-第二增压风机，92-第三增压风机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本实用新型的一种适用于深度调峰变电站隔离开关机械振动试验系统，其由人工实验室系统、风模拟系统、腐蚀环境模拟系统和极端天气模拟系统组成。

所述的人工实验室系统包括人工实验室21、负压风机14、压缩机23、压缩机环形管231、位于人工实验室内的隔离开关22和空气加湿器17；负压风机14位于人工实验室外，使人工实验室内形成负压环境，压缩机23和压缩机环形管231用于人工实验室的制冷，人工实验室内装有温度、风速和温度传感器。

所述的风模拟系统包括热风模拟系统、冷风模拟系统及混合风系统，所述的热风模拟系统包括第一空气压缩机1、第一储气罐3、加热器31、第一阀门5和第一送风机7；第一空气压缩机1对空气进行压缩，将压缩空气通过管道输送到第一储气罐3，第一储气罐内3内安装温度控制系统，并通过第一储气罐内3内的加热器31对空气进行加热，第一储气罐3内的热风通过第一阀门5、第一送风机7、阀门51、52和管道进入人工实验室内。所述的冷风系统包括第二空气压缩机2、第二储气罐4、制冷器41、第二阀门6和第二送风机8，所述的第二空气压缩机2将压缩空气输送到第二储气罐4，第二储气罐内4内也安装温度控制系统，第二储气罐4内的制冷器41对空气进行制冷，形成冷风，冷风通过第二阀门6、第二送风机8、阀门61、62和管道进入人工实验室内。所述的混合风系统包括变频器0，用于调节第一空气压缩机1和第二空气压缩机2的风量。

所述的腐蚀环境模拟系统包括酸腐蚀环境试验系统和盐雾环境试验系统，酸腐蚀环境试验系统包括酸液池16、第一蒸发器162和第三阀门161，酸液池16中的酸通过第一蒸发器162进行蒸发，模拟酸液腐蚀环境；盐雾环境试验系统包括盐水池15、第四阀门151和第二蒸发器152，盐水池15中的盐水通过第二蒸发器152进行蒸发，模拟盐雾环境，第一蒸发器162和第二蒸发器152均位于人工实验室21内。

所述的极端天气模拟系统包括用于模拟雨雾天气的雨雾模拟系统和用于模拟冰雪天气的冰雪模拟系统，所述的雨模拟系统包括雨雾水箱19、第一制冷机196、位于人工实验室21内的淋雨喷头192和雾化喷头193，第一制冷机对雨雾水箱19中的水进行制冷；冰雪模拟系统包括冰雪水箱20、第二制冷机206、粉碎机204、位于人工实验室21内的雪喷头202和冰喷头203，第二制冷机对冰雪水箱中的水进行制冰雪，粉碎机用于将冰雪水箱中的冰块粉碎。

混合水箱18内的水通过第五阀门191和第六阀门201分别进入雨雾水箱19和冰雪水箱20中。水泵13将储水罐12内的水通过阀门和管道送到混合水箱18中。所述的水泵为变频水泵，通过调节频率实现流量控制。所述的水泵通过阀门和管道对酸液池16和盐水池15补充水，满足不同浓度下的试验需求。

第二储气罐4的气通过管道输送至第一增压风机10，管道上装有阀门63。第一增压风机10通过管道111与混合水箱18连接，用于向混合水箱内冲入气体，所述的混合水箱上装有搅拌机。第一增压风机10分别通过阀门101、102送风至贮气罐9，第二增压风机91通过管道与雨雾水箱19连接，用于向雨雾水箱19内冲入气体。第二增压风机91通过管道与冰雪水箱20连接，用于向冰雪水箱20内冲入气体。第三增压风机92通过管道与人工实验室连接，用于向人工实验室内冲入气体，管道上装有干燥器11。

所述的第一储气罐3和第二储气罐4内装有温度和压力控制器。

所述的人工实验室内中装有清扫设备，试验完成后，打开第三增压风机92，冷风通过干燥器、阀门、管道进入人工实验室，完成清扫。

隔离开关下部安装有旋转和移动设备，可以进行不同的试验。

本实用新型的适用于深度调峰的变压器隔离开关机械振动试验系统，其操作方法如下：

首先将隔离开关22安装在人工实验室内，调整隔离开关底座的高度和角度。同时将人工实验室内的空气加湿器17开启，模拟自然条件下空气湿度。利用温度、湿度等传感器对人工实验室内环境进行设置。

研究冷风对隔离开关机械特性试验时，首先利用第二空气压缩机2往第二储气罐4内冲入空气，然后开启制冷器41对空气进行制冷。在进行冷风试验时，开启第二阀门6，启动第二送风机8，开启阀门61和62，通过管道往人工实验室内吹入冷风，同时通过流量计调节试验流量，此外开启负压风机14，模拟空气对流，进行冷风试验。针对不同环境温度下的冷风试验，还要启动压缩机23，对人工实验室进行制冷，研究不同环境温度下，冷风对隔离开关机械特性影响。

研究雨雾冰雪对隔离开关机械特性试验时，首先启动压缩机23对环境进行制冷，模拟不同的环境温度。其次，打开阀门121、阀门122，启动变频的水泵13从储水箱12内抽取水，通过管道123送到混合水箱18。当混合水箱水量到达设定值时，水泵13停运。同时打开阀门63、阀门101，启动第一增压风机10通过管道往储水箱18内冲入适量气体。此外启动搅拌机181，将水和空气进行搅拌混合。

在进雨雾雨试验时，首先通过压缩机23将人工实验室制冷到设定温度，然后开启第五阀门191，混合水箱18内水进入雨雾水箱19中；然后，开启第一制冷机196对雨雾水箱19进行制冷。打开淋雨喷头192模拟冻雨环境，打开雾化喷头193模拟大雾环境。

进行冰雪试验时，开启第六阀门201将混合水箱18内水放入冰雪水箱20中，然后开启第二制冷机206，进行制冷。当冰雪水箱内20内水形成冰冻后开启粉碎机204进行粉碎。打开雪喷头202模拟降雪环境，打开冰喷头203模拟冰雹天气。

在雨、雾、冰、雪试验时，冰雪水箱20和雨雾水箱19压力低时将无法形成持续降雪、降雨等。因此在试验时，如果无法形成降雪，此时立即打开阀门102，启动第二增压风机91，通过管道增加压力，保证试验完成。

研究腐蚀环境对隔离开关机械特性试验时，打开第三阀门161，酸液池16内液体进入第一蒸发器162，开启第一蒸发器162，模拟腐蚀酸液环境。打开第四阀门151，盐水池15内盐水进入第二蒸发器152，开启第二蒸发器152，模拟盐环境对隔离开关22机械性能的影响。

在进行进行寒暖流试验时，首先启动负压风机14，在人工实验室内形成负压环境，便于气体流通。此外通过加热器31、制冷器41将储气罐内风加热、制冷到不同温度。然后打开第一阀门5、阀门51，启动第一送风机7将热风通过管道52送入人工实验室。开启第二阀门6、阀门61，启动第二送风机8将冷风通过管道62送入试验室。

冷热风在试验室内交汇，模拟寒暖流试验。

酸液池、盐水池中的水通过水泵13，通过阀门24和25进行补充，满足不同浓度下的试验需求。

在试验结束后，开启阀门102、干燥器11、第三增压风机92对人工实验室进行吹扫，保证环境整洁。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，包括人工实验室系统、风模拟系统、腐蚀环境模拟系统和极端天气模拟系统；

所述的人工实验室系统包括人工实验室（21）、负压风机（14)、压缩机（23）、压缩机环形管（231）、位于人工实验室（21）内的隔离开关（22）和空气加湿器（17）；负压风机（14）位于人工实验室（21）外，使人工实验室内形成负压环境，压缩机（23）和压缩机环形管（231)用于人工实验室的制冷，人工实验室（21）内装有温度、风速和温度传感器；

所述的风模拟系统包括热风模拟系统、冷风模拟系统及混合风系统，所述的热风模拟系统包括第一空气压缩机（1）、第一储气罐（3）、加热器（31）、第一阀门（5）和第一送风机（7）；第一空气压缩机（1）对空气进行压缩，将压缩空气通过管道输送到第一储气罐（3），并通过第一储气罐（3）内的加热器（31）对空气进行加热，第一储气罐（3）内的热风通过第一阀门（5）、第一送风机（7）和管道进入人工实验室内；所述的冷风模拟系统包括第二空气压缩机（2）、第二储气罐（4）、制冷器（41）、第二阀门（6）和第二送风机（8），所述的第二空气压缩机（2）将压缩空气输送到第二储气罐（4），第二储气罐（4）内的制冷器（41）对空气进行制冷，形成冷风，冷风通过第二阀门（6）、第二送风机（8）和管道进入人工实验室内；

所述的腐蚀环境模拟系统包括酸腐蚀环境试验系统和盐雾环境试验系统，酸腐蚀环境试验系统包括酸液池（16）、第一蒸发器（162）和第三阀门（161），酸液池（16）中的酸通过第一蒸发器（162）进行蒸发，模拟酸液腐蚀环境；盐雾环境试验系统包括盐水池（15）、第四阀门（151）和第二蒸发器（152），盐水池（15）中的盐水通过第二蒸发器（152）进行蒸发，模拟盐雾环境，第一蒸发器（162）和第二蒸发器（152）均位于人工实验室（21）内；

所述的极端天气模拟系统包括用于模拟雨雾天气的雨雾模拟系统和用于模拟冰雪天气的冰雪模拟系统，所述的雨雾模拟系统包括雨雾水箱（19）、第一制冷机（196）、位于人工实验室（21）内的淋雨喷头（192）和雾化喷头（193），第一制冷机（196）对雨雾水箱（19）中的水进行制冷；冰雪模拟系统包括冰雪水箱（20）、第二制冷机（206）、粉碎机（204）、位于人工实验室（21）内的雪喷头（202）和冰喷头（203），第二制冷机（206）对冰雪水箱中的水进行制冰雪，粉碎机（204）用于将冰雪水箱中的冰块粉碎。

2.如权利要求1所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，一混合水箱（18）内的水通过第五阀门（191）和第六阀门（201）分别进入雨雾水箱（19）和冰雪水箱（20）中。

3.如权利要求2所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，一水泵（13）将一储水罐（12）内的水通过阀门和管道送到混合水箱（18）中。

4.如权利要求3所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，所述的水泵（13）通过阀门和管道对酸液池（16）和盐水池（15）补充水，满足不同浓度下的试验需求。

5.如权利要求3所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，所述的水泵（13）为变频水泵，通过调节频率实现流量控制。

6.如权利要求2所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，第一增压风机（10）通过管道与混合水箱（18）连接，用于向混合水箱（18）内冲入气体，所述的混合水箱（18）上装有搅拌机（181）。

7.如权利要求6所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，第二增压风机（91）通过管道与雨雾水箱（19）连接，用于向雨雾水箱（19）内冲入气体。

8.如权利要求6所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，第二增压风机（91）通过管道与冰雪水箱（20）连接，用于向冰雪水箱（20）内冲入气体。

9.如权利要求6所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，第三增压风机（92）通过管道与人工实验室（21）连接，用于向人工实验室内冲入气体，管道上装有干燥器（11）。

10.如权利要求1所述的一种基于电网调峰变电站隔离开关机械振动试验装置，其特征在于，所述的第一储气罐（3）和第二储气罐（4）内装有温度和压力控制器。

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