CN216926976U - 一种局部放电故障模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种局部放电故障模拟装置，包括电源、调压变压器、升压变压器、开关柜装置、三合一在线监测装置和集中器装置。电源输出端与调压变压器连接，调压变压器的输出端与升压变压器连接，开关柜装置内部设置有若干不同类型的放电模型，升压变压器的输出端与放电模型连接，三合一在线监测装置置于开关柜装置外面与集中器装置相连接。本实用新型可以真实模拟开关柜内局部放电，可以同时获取多种传感器数据，并同时对多放电模型进行统一模拟实验，方便工作人员实验及观测。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备绝缘检测技术领域，具体涉及一种局部放电故障模拟装置。
背景技术
配电网开关柜在运行过程中绝缘介质老化后将发生局部放电，在局部放电作用下，绝缘特性将逐级劣化导致电力事故，严重威胁着电力系统的安全运行，及供电质量和可靠性。
据统计，引起开关柜绝缘介质劣化的主要因数是局部放电引起，占开关柜事故的85%以上。因此，如何有效发现开关柜的局部放电，及时检测出潜在的开关柜故障，是电力运行单位日益关心的问题。目前应用于开关柜局部放电检测及定位技术主要有检测开关柜内气体成分、超声测量和暂态地电波测量。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种局部放电故障模拟装置，可以真实模拟开关柜内局部放电，同时获取多种传感器数据，方便工作人员实验及观测。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种局部放电故障模拟装置，包括电源、调压变压器、升压变压器、开关柜装置、三合一在线监测装置和集中器装置，电源输出端与调压变压器连接，调压变压器的输出端与升压变压器连接，开关柜装置内部设置有若干不同类型的放电模型，升压变压器的输出端与放电模型连接，三合一在线监测装置置于开关柜装置外面与集中器装置相连接。
进一步的，三合一在线监测装置包括TEV传感器、超声波传感器、温度传感器、无线通讯模块、数据采集模块和电源管理模块，电源管理模块分别为TEV传感器、超声波传感器、温度传感器、无线通讯模块和数据采集模块供电，无线通讯模块连接数据采集模块，数据采集模块分别与TEV传感器、超声波传感器和温度传感器连接。
进一步的，开关柜装置中间通过隔板隔开，其中上部为电控区，下部为实验区，实验区一侧开设有维修检测口，并在维修检测口上覆盖有开合门，三合一在线监测装置安装在开合门上，开合门上设置有观察窗，观察窗上设置有供探头进入的检测孔。
进一步的，放电模型为三个，包括尖端放电模型、内部放电模型和悬浮放电模型，实验区内通过支架设置有安装底板，升压变压器安装在安装底板，尖端放电模型、内部放电模型和悬浮放电模型均设置在升压变压器一侧的安装底板，并与升压变压器电连接。
进一步的，还包括有限流电阻，限流电阻设置在升压变压器和放电模型之间，并分别连接升压变压器和放电模型。
进一步的，电源的输出电压为三相交流220V。
进一步的，调压变压器为220V调压变压器。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.采用调压变压器和升压变压器配合，保证输入电压的稳定性的同时，并可以实时调节输入放电模型电压，从而检测在不同电压情况下放电模型的局部放电模拟效果。2.采用不同的典型故障模型与开关柜配合，实现了真实模拟不同额定工作电压开关柜内不同类型的局部放电效果。3.本实用新型可以由三合一在线监测装置采集TEV信号、AA信号及环境温度值，并传输至集中器装置，再由集中器装置将数据分析处理，并将数据传输至后台系统，后台系统通过数据波形展示及数据分析结果展示，从而判断局部放电的模拟效果，可以同时获取多种传感器数据，并可以同时对多个放电模型进行统一模拟实验，方便工作人员实验及观测。
附图说明
图1为本实用新型连接框图；
图2为本实用新型三合一在线监测装置连接框图；
图3为本实用新型开关柜装置结构示意图；
图4为本实用新型开关柜装置开合门关闭时示意图；
图5为本实用新型尖端放电模型示意图；
图6为本实用新型内部放电模型示意图；
图7为本实用新型悬浮放电模型示意图；
图中：1.电源、2.调压变压器、3.升压变压器、4.限流电阻、5.开关柜装置、51.电控区、52.实验区、53.开合门、54.观察窗、6.放电模型、61.尖端放电模型、62.内部放电模型、63.悬浮放电模型、7.三合一在线监测装置、71.电源管理模块、72.TEV传感器、73.超声波传感器、74.温度传感器、75.数据采集模块、76.无线通讯模块、8.集中器装置、9.后台系统。
具体实施方式
参照图1-7，一种局部放电故障模拟装置，包括电源1、调压变压器2、升压变压器3、开关柜装置5、三合一在线监测装置7和集中器装置8。电源1输出端与调压变压器2连接，调压变压器2的输出端与升压变压器3连接，开关柜装置5内部设置有若干不同类型的放电模型6，升压变压器3的输出端与放电模型6连接，三合一在线监测装置7置于开关柜装置5外面与集中器装置8相连接。在实际应用过程中，接通电源1，通过调压变压器2对输入的电压进行升压或降压调节，再由升压变压器3用于将电压升至高压模式，给放电模型6进行加压，使放电模型6模拟局部放电类型，再由三合一在线监测装置7采集TEV信号、AA信号及环境温度值，并传输至集中器装置8，再由集中器装置8将数据分析处理，并将数据传输至后台系统9，后台系统9通过数据波形展示及数据分析结果展示，从而判断局部放电的模拟效果。
其中，三合一在线监测装置7包括TEV传感器72、超声波传感器73、温度传感器74、无线通讯模块76、数据采集模块75和电源管理模块71；其中TEV传感器72为采用北京圣兰达科技有限公司的LS-TEV3100型号传感器，其工作频率3~110MHZ；超声波传感器73采用采用北京圣兰达科技有限公司的SL-ULT40型号传感器，其谐振频率为40kHz，温度传感器74采用北京圣兰达科技有限公司的SL-TEMP型号传感器，其温度采用精度±1℃；无线通讯模块76选取LoRa通信模组，数据采集模块75选取stm32处理器，电源管理模块71采用3.6V的蓄电池；电源管理模块71分别为TEV传感器72、超声波传感器73、温度传感器74、无线通讯模块76和数据采集模块75供电，无线通讯模块76连接数据采集模块75，数据采集模块75分别与TEV传感器72、超声波传感器73和温度传感器74连接。
其中，开关柜装置5中间通过隔板隔开，其中上部为电控区51，下部为实验区52，实验区52一侧开设有维修检测口，并在维修检测口上覆盖有开合门53，三合一在线监测装置7安装在开合门53上，开合门53上设置有观察窗54，观察窗54上设置有供探头进入的检测孔。开关柜装置5在实际应用过程中，可以直接采用KYN-28型配电柜。
其中，放电模型6为三个，包括尖端放电模型61、内部放电模型62和悬浮放电模型63，实验区52内通过支架设置有安装底板，升压变压器3安装在安装底板，尖端放电模型61、内部放电模型62和悬浮放电模型63均设置在升压变压器3一侧的安装底板，并与升压变压器3电连接。
其中，还包括有限流电阻4，限流电阻4设置在升压变压器3和放电模型6之间，并分别连接升压变压器3和放电模型6。限流电阻4用于对放电模型6起保护作用，防止放电模型6被电流击穿烧毁。
其中，电源1的输出电压为三相交流220V。
其中，调压变压器2为220V调压变压器2。
图5为模拟电晕放电的针板电极系统结构，针电极直径6mm,尖端曲率半径为0.5mm,锥角30度，板电极尺寸为φ50x3mm,针尖到板电极距离为1cm；图6为模拟固体绝缘内部气隙放电的电极系统结构，试品为两块厚度5mm直径20mm的环氧树脂板，将厚度1mm中间通孔直径50mm的环氧树脂板夹在两板中间形成扁平空气隙，绝缘板间用一层非常薄的环氧树脂胶粘合；图7为模拟悬浮放电的电极系统结构，悬浮电极采用直径为10mm高度为3mm的黄铜材质的圆柱体,直径50mm的环氧树脂环形。实验中悬浮电极和柱电极间距离为5mm。其中模拟电晕放电的针板电极系统即本实用新型的尖端放电模型61；模拟固体绝缘内部气隙放电的电极系统即本实用新型的内部放电模型62；悬浮放电的电极系统即本实用新型的悬浮放电模型63。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (7)
1.一种局部放电故障模拟装置，其特征是：包括电源、调压变压器、升压变压器、开关柜装置、三合一在线监测装置和集中器装置，电源输出端与调压变压器连接，调压变压器的输出端与升压变压器连接，开关柜装置内部设置有若干不同类型的放电模型，升压变压器的输出端与放电模型连接，三合一在线监测装置置于开关柜装置外面与集中器装置相连接。
2.根据权利要求1所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：三合一在线监测装置包括TEV传感器、超声波传感器、温度传感器、无线通讯模块、数据采集模块和电源管理模块，电源管理模块分别为TEV传感器、超声波传感器、温度传感器、无线通讯模块和数据采集模块供电，无线通讯模块连接数据采集模块，数据采集模块分别与TEV传感器、超声波传感器和温度传感器连接。
3.根据权利要求1所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：开关柜装置中间通过隔板隔开，其中上部为电控区，下部为实验区，实验区一侧开设有维修检测口，并在维修检测口上覆盖有开合门，三合一在线监测装置安装在开合门上，开合门上设置有观察窗，观察窗上设置有供探头进入的检测孔。
4.根据权利要求3所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：放电模型为三个，包括尖端放电模型、内部放电模型和悬浮放电模型，实验区内通过支架设置有安装底板，升压变压器安装在安装底板，尖端放电模型、内部放电模型和悬浮放电模型均设置在升压变压器一侧的安装底板，并与升压变压器电连接。
5.根据权利要求1所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：还包括有限流电阻，限流电阻设置在升压变压器和放电模型之间，并分别连接升压变压器和放电模型。
6.根据权利要求1所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：电源的输出电压为三相交流220V。
7.根据权利要求1所述的一种局部放电故障模拟装置，其特征是：调压变压器为220V调压变压器。
Priority Applications (1)
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| CN202123156296.0U CN216926976U (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种局部放电故障模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115993512A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 一种电缆局部放电监测装置 |
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