CN210572578U - 多电压叠加下gis/gil耐压及局部放电试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，包括试品、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器、局部放电检测装置，所述试品与冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器并联，试品一端接地，冲击电压支路包括冲击电压发生器、保护球隙、隔离电容，冲击电压发生器、保护球隙、隔离电容串联，交流电压支路包括串联的交流电压发生器及交流保护电阻，直流电压支路包括串联的直流电压发生器及直流保护电阻，局部放电检测装置用于检测试品的放电特性。相比较现有技术，本实用新型可以更加全面的检测GIS/GIL绝缘缺陷，并且检测过程简单便捷。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及气体绝缘金属封闭开关及气体绝缘金属封闭输电线路绝缘试验领域，尤其涉及一种研究交流、直流、冲击电压叠加下GIS/GIL局部放电特性的方法及装置。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关（GIS）及气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）具有占地面积小、占用空间少、运行可靠性高，不受外界环境条件的影响，无静电感应和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好等优点，在输变电领域地位日益重要。而GIS、GIL在制造、运输、安装过程中不可避免的会存在一些绝缘缺陷，例如壳体内部表面上的金属尖刺、球形突出物，绝缘子内部气隙及表面颗粒，内部悬浮电位及自由金属颗粒等。
各种缺陷对不同类型的电压反映灵敏度各不相同，GIS/GIL承受工频交流电压下的局部放电测量是一种广泛使用的缺陷检测方法，如壳体内部表面上的金属尖刺、球形突出物、自由金属颗粒、悬浮电位等；GIS/GIL承受雷电冲击电压则能有效检测壳体内部表面的尖锐突出物、绝缘子表面颗粒，承受冲击电压时通过绝缘闪络或冲击电压波形的畸变来检测GIS/GIL内部缺陷；GIS/GIL承受直流电压时，其内部金属颗粒缺陷局部放电信号较之承受交流电压下更强，内部金属颗粒缺陷更容易探测，且对GIS/GIL内部绝缘破坏相对较小。
实用新型内容
实用新型目的：为了解决单一类型的电压对GIS/GIL缺陷检查不够全面的问题，本实用新型提供一种多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置。
技术方案：一种多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，包括试品R1、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器、局部放电检测装置，所述试品R1、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器并联，试品R1一端接地，局部放电检测装置的检测端与试品R1的两端连接。
进一步的，冲击电压支路包括冲击电压发生器、保护球隙R2、隔离电容C7，冲击电压发生器、保护球隙R2、隔离电容C7串联，交流电压支路包括串联的交流电压发生器及交流保护电阻R3，直流电压支路包括串联的直流电压发生器及直流保护电阻R4。
进一步的，所述冲击电压发生器包括储能电容C1、放电球隙C2、波尾电阻C3、波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6，储能电容C1与放电球隙C2串联后与波尾电阻C3并联，波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6串联后与波尾电阻C3并联；波头电阻C4一端连接波尾电阻C3，波头电阻C4另一端为冲击电压发生器的输出端，冲击电压发生器的输出端连接所述保护球隙R2。
进一步的，还包括触发装置，所述触发装置的触发头位于放电球隙C2的球隙中。
进一步的，直流电压发生器和交流电压发生器均包括可调变压器。
进一步的，还包括电源控制器，所述电源控制器的输出分别连接交流电压发生器中的可调变压器、直流电压发生器中的可调变压器、触发装置，电源控制器用于发出控制命令控制电压通断及幅值。
进一步的，所述直流电压发生器还包括电容D1、电容D2、电容D8、电容D9及高压硅堆，高压硅堆包括高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6，高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6串联，电容D2并联在高压整流二极管D3及高压整流二极管D4上，电容D1并联在高压整流二极管D5及高压整流二极管D6上，电容D8并联在高压整流二极管D4及高压整流二极管D5上，电容D9并联在高压整流二极管D6及可调变压器上。
进一步的，所述交流电压发生器还包括电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2，电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2均与可调变压器A3串联，输出端通过交流保护电阻并联在试品R1两端。
有益效果：相比较现有技术，本实用新型提供一种多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，不仅可以对GIS/GIL进行常规的雷电冲击试验、操作冲击试验、交流电压耐受试验及其局部放电测量试验，还能进行冲击电压与交流电压叠加下的局部放电测量试验、冲击电压与直流电压叠加下的局部放电测量试验、直流电压与交流电压叠加下的局部放电测量试验、交流电压与直流电压及冲击电压叠加下的局部放电测量试验，以此更加全面的检测GIS/GIL绝缘缺陷，并且检测过程简单便捷。
附图说明
图1为本实用新型实施例多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置电路图；
图2为本实用新型实施例多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置中冲击电压发生器（CJDY）电路图；
图3为本实用新型实施例多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置中直流电压发生器电路图；
图4为本实用新型实施例多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置中交流电压发生器电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，包括试品R1、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器R5、局部放电检测装置，所述试品R1与冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器R5并联，试品R1一端接地，冲击电压支路包括冲击电压发生器CJDY、保护球隙R2、隔离电容C7，冲击电压发生器、保护球隙R2、隔离电容C7串联，交流电压支路包括串联的交流电压发生器及交流保护电阻R3，直流电压支路包括串联的直流电压发生器及直流保护电阻R4，局部放电检测装置的检测端与试品R1的两端连接，局部放电检测装置用于检测试品R1的放电特性。
如图2，所述冲击电压发生器包括储能电容C1、放电球隙C2、波尾电阻C3、波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6，储能电容C1与放电球隙C2串联后与波尾电阻C3并联，波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6串联后与波尾电阻C3并联；波头电阻C4一端连接波尾电阻C3，另一端为冲击电压发生器的输出端，输出端连接所述保护球隙R2。还包括触发装置，所述触发装置的触发头位于放电球隙C2的球隙中，所述触发装置用于触发放电球隙C2放电。
如图3，所述直流电压发生器包括可调变压器D7、电容D1、电容D2、电容D8、电容D9及高压硅堆，高压硅堆包括高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6，高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6串联，电容D2并联在高压整流二极管D3及高压整流二极管D4上，电容D1并联在高压整流二极管D5及高压整流二极管D6上，电容D8并联在高压整流二极管D4及高压整流二极管D5上，电容D9并联在高压整流二极管D6及可调变压器上。
如图4，所述交流电压发生器还包括可调变压器A3、电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2，电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2均与可调变压器A3串联，输出端通过交流保护电阻R3并联在试品R1两端。
还包括电源控制器，所述电源控制器的输出分别连接交流电压发生器中的可调变压器A3、直流电压发生器中的可调变压器D7及触发装置，电源控制器用于发出控制命令控制电压通断及幅值。
多电压叠加下GIS/GIL局部放电特性测量方法，包括以下部分：
控制直流电压发生器产生直流电压通过直流保护电阻R4作用在试品R1上；通过控制直流电压发生器中的可调变压器，改变直流电压幅值大小与极性。同时，控制交流电压发生器产生交流电压通过交流保护电阻R3作用在试品R1上，通过控制交流电压发生器中的可调变压器，改变交流电压幅值大小与极性；触发装置不做触发；测量试品R1在直流电压与交流电压叠加下的局部放电信号值；
控制直流电压发生器产生直流电压通过直流保护电阻R4作用在试品R1上；通过控制直流电压发生器中的可调变压器，改变直流电压幅值大小与极性。同时，控制触发装置产生冲击电压通过隔离电容C7作用于试品R1上；交流电压发生器不工作；测量试品R1在直流电压与冲击电压叠加下的局部放电信号值；
控制交流电压发生器产生交流电压通过交流保护电阻R3作用在试品R1上，通过控制交流电压发生器中的可调变压器，改变交流电压幅值大小与极性；直流电压发生器不工作；同时，控制触发装置触发放电球隙，产生冲击电压通过隔离电容C7作用于试品R1上，改变控制触发装置的时间，测量试品R1在冲击电压与不同相位角的交流电压叠加下的局部放电信号值；
控制直流电压发生器产生直流电压通过直流保护电阻R4作用在试品R1上通过控制直流电压发生器中的可调变压器，改变直流电压幅值大小与极性；同时，控制交流电压发生器产生交流电压通过交流保护电阻R3作用在试品R1上，通过控制交流电压发生器中的可调变压器，改变交流电压幅值大小与极性；同时，控制触发装置触发放电球隙，产生冲击电压通过隔离电容作用于试品R1上，改变控制触发装置的时间，测量试品在冲击电压、直流电压及不同相位角的交流电压叠加下的局部放电信号值。
其中，冲击电压发生器提供最高达3300kV的标准雷电冲击电压波形和最高达2500kV的标准操作冲击电压波形，直流电压发生器提供0-±1200kV直流电压波形，交流电压发生器提供有效值为0-1250kV工频交流电压波形，电源控制器可控制直流电压发生器、交流电压发生器提供不同电压等级的直流、工频交流电压波形，触发装置可根据控制命令触发冲击电压发生器放电，局部放电检测装置能测量试品局部放电信号值的大小，电源控制器、触发装置、局部放电检测装置皆能从现有技术中直接采用。
本实施例优选于试验室环境下GIS/GIL在冲击电压与交流电压叠加下的局部放电测量试验、冲击电压与直流电压叠加下的局部放电测量试验、直流电压与交流电压叠加下的局部放电测量试验、交流电压与直流电压及冲击电压叠加下的局部放电测量试验，以实现研究GIS/GIL不同缺陷在不同性质电压叠加下的局部放电特性。
Claims (6)
1.一种多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，包括试品R1、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器、局部放电检测装置，所述试品R1、冲击电压支路、直流电压支路、交流电压支路、电阻电容分压器并联，试品R1一端接地，局部放电检测装置的检测端与试品R1的两端连接；
冲击电压支路包括冲击电压发生器、保护球隙R2、隔离电容C7，冲击电压发生器、保护球隙R2、隔离电容C7串联，交流电压支路包括串联的交流电压发生器及交流保护电阻R3，直流电压支路包括串联的直流电压发生器及直流保护电阻R4；
所述冲击电压发生器包括储能电容C1、放电球隙C2、波尾电阻C3、波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6，储能电容C1与放电球隙C2串联后与波尾电阻C3并联，波头电阻C4、第一均压电容C5、第二均压电容C6串联后与波尾电阻C3并联；波头电阻C4一端连接波尾电阻C3，波头电阻C4另一端为冲击电压发生器的输出端，冲击电压发生器的输出端连接所述保护球隙R2。
2.如权利要求1所述的多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，还包括触发装置，所述触发装置的触发头位于放电球隙C2的球隙中。
3.如权利要求1所述的多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，直流电压发生器和交流电压发生器均包括可调变压器。
4.如权利要求3所述的多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，还包括电源控制器，所述电源控制器的输出分别连接交流电压发生器中的可调变压器、直流电压发生器中的可调变压器、触发装置，电源控制器用于发出控制命令控制电压通断及幅值。
5.如权利要求3所述的多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，所述直流电压发生器还包括电容D1、电容D2、电容D8、电容D9及高压硅堆，高压硅堆包括高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6，高压整流二极管D3、高压整流二极管D4、高压整流二极管D5、高压整流二极管D6串联，电容D2并联在高压整流二极管D3及高压整流二极管D4上，电容D1并联在高压整流二极管D5及高压整流二极管D6上，电容D8并联在高压整流二极管D4及高压整流二极管D5上，电容D9并联在高压整流二极管D6及可调变压器上。
6.如权利要求3所述的多电压叠加下GIS/GIL耐压及局部放电试验装置，其特征在于，所述交流电压发生器还包括电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2，电源保护电阻A4、均压电容A1和均压电容A2均与可调变压器A3串联，输出端通过交流保护电阻并联在试品R1两端。
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| CN110146794A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-20 | 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 | 多电压叠加下gis/gil耐压及局部放电试验方法及装置 |
| CN112710936A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 平高集团有限公司 | 一种交直流放电击穿测试系统与测试方法 |
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