一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台，包括电压输出及测量模块、高压套管及转接模块、实验腔体、远程监测模块。通过电压输出及测量模块，将电压施加于高压套管，经母线作用于实验腔体。实验腔体用于盛放金属微粒的试品台，通过改变金属垫块数量控制试品台与实验腔体内导杆的距离。金属微粒在电场作用下运动状况由高清无线摄像机透过观察窗进行观测，经过无线网传输到控制终端进行观察及记录。通过高压电源控制柜及摄像控制终端确认微粒运动轨迹与施加电压之间的关系。并可实时改变施加电压大小，观测微粒运动轨迹变化。本发明专利技术解决了实验中对GIS内金属微粒运动状况的模拟及监测，远端调控确保了实验人员的安全。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及高电压实验
，特别涉及一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台。
技术介绍
：随着我国电力系统电压等级的不断提高，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)越来越广泛应用在我国的电力系统之中。GIS设备在生产、装配以及开关动作等过程中会不可避免地在设备内部产生金属微粒。这些金属微粒在电场作用下运动，使得GIS绝缘强度降低，掌握GIS中微粒运动情况非常重要。现阶段多采用小模型模拟GIS中金属微粒运动状态，并不能准确反映实际GIS中金属微粒运动情况，且尚未实现远程监测与控制。
技术实现思路
：基于此，本专利技术公开了一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台；所述实验平台包括：电压输出及测量模块、高压套管及转接模块、实验腔体、远程监测模块；所述电压输出及测量模块对高压套管及转接模块施加电压；所述高压套管及转接模块通转接段与实验腔体相连接；所述远程监测模块用于实时监测并记录实验腔体内的情况；所述实验平台通过调整电压输出及测量模块的输出电压，利用远程监测模块来观察实验腔体内金属微粒的运动轨迹与施加电压之间的关系。附图说明：图1为本专利技术的一个实施例中GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验验平台的示意图；其中1为电压输出及测量模块、2为高压套管及转接模块、3为实验腔体、4为远程监测模块；图2为本专利技术的一个实施例中实验腔体左视图；其中包括金属外壁1、盆式>绝缘子2、金属导杆3、金属微粒运动平台4、气压表及气阀5、观察窗6、试品台4-1、金属垫块4-2以及有机玻璃罩4-3；图3为本专利技术的一个实施例中实验腔体主视图；其中包括金属导杆1、观察窗转接段2、气阀及气压表3、有机玻璃盖4、试品台5以及金属垫块6。具体实施方式：下面将对本公开参照附图进行进一步说明。特别声明，以下的描述本质上只是起到了宏观解释和实例说明的作用，绝不对本公开及其应用或使用进行任何限制。除非另外特别说明，否则，在实施例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限制本公开的范围。另外，本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为说明书的一部分。在一个实施例中，本专利技术公开了一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台；所述实验平台包括：电压输出及测量模块、高压套管及转接模块、实验腔体、远程监测模块；所述电压输出及测量模块对高压套管及转接模块施加电压；所述高压套管及转接模块通转接段与实验腔体相连接；所述远程监测模块用于实时监测并记录实验腔体内的情况；所述实验平台通过调整电压输出及测量模块的输出电压，利用远程监测模块来观察实验腔体内金属微粒的运动轨迹与施加电压之间的关系。本实施例在于提出了一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台，该测量系统可以模拟实际GIS中金属微粒运动情况并进行远程监控，保证了操作人员的安全，观测结果真实可信。本实施例中GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验验平台的示意图如图1所示。本实施例中实验平台包括四个部分：电压输出及测量模块1、高压套管及转接模块2、实验腔体3、远程监测模块4。本实施例中，通过高压电源输出电压，施加于高压套管，经母线作用于实验腔体。实验腔体内试品台上的金属微粒在电场作用下运动。高清无线摄像机透过观察窗对微粒运动轨迹进行观测，经过无线网传输到控制终端进行观察及记录。通过高压电源控制柜及摄像控制终端确认微粒运动轨迹与施加电压之间的关系。并可实时改变施加电压大小，观测微粒运动轨迹变化。在一个实施例中，所述电压输出及测量模块包括高压电源、分压器以及控制柜；所述高压电源为高压直流源或高压交流源，用于输出电压；所述分压器用于测量高压电源的输出电压；所述控制柜用于调控高压电源所施加的电压。本实施例中，电压输出及测量模块1包括高压电源、分压器以及控制柜。本实施例中高压电源可为高压直流源或高压交流源；所述分压器可为电阻分压器或阻容分压器，用于测量高压电源输出电压；所述控制柜位于操作室内，可观测及调控所施加电压。本实施例中，高压连线可选用波纹管。在一个实施例中，所述高压套管及转接模块包括高压套管及转接段；所述高压套管经过母线将电压输出及测量模块所施加的电压作用于实验腔体；所述高压套管的电压等级能够根据实验所需电压等级进行调整；所述转接段能够与高压套管匹配，所述转阶段内充入适量SF6气体，用于保证其绝缘强度。本实施例中，高压套管及转接模块2包括高压套管以及转接段。本实施例中选用550kV高压套管，转接段尺寸与高压套管出线端尺寸相匹配。本实施例中，高压套管与转接段通过550kV盆式绝缘子相隔，分别冲入适量SF6气体。本实施例中，转接段内SF6气体可为0.3～0.6MPa。本实施例中，转接段与高压套管及实验腔体应为平滑过渡，保证电场均匀。在一个实施例中，所述实验腔体包括金属导杆、金属微粒运动平台、气孔、气压表、气压阀以及观察窗；所述实验腔体内充有适量SF6气体，最高可达0.8MPa。本实施例中，所述实验腔体3尺寸应于实验要求相吻合。本实施例中以220kV电压等级腔体。本实施例中实验腔体与转接段隔有220KV盆式绝缘子。实验腔体内充入SF6气体最高可至0.8MPa。本实施例中，实验腔体材料可选为铝或者不锈钢。在一个实施例中，所述远程监测模块包括无线高清摄像机、光源、路由器以及控制终端；所述光源位置根据现场光照情况及拍摄角度分布，位于观察窗外侧；所述高清摄像头用于透过观察窗观察金属微粒在电场作用下运动状况，并经过无线网传输到控制终端进行观察及记录。本实施例中，远程监测模块4包括高清摄像机、光源、路由器以及控制终端。本实施例中无线高清摄像机像素可选为130万，可360度调节角度。所述路由器用于产生无线网络，所述控制终端可通过无线网实时调整摄像机角度，监测并记录腔体内情况。本实施例所述的光源为高清摄像头服务，用于光照情况不良时，改善高清摄像头的拍摄环境中的光照；其分布与观察窗的外侧，当有多个观察窗时，位于多个观察窗的中间位置。在一个实施例中，所述金属导杆的尺寸能够与实验腔体匹配，所述金属导杆末端为圆角结构，头部安装有尺寸合适的球头。在本实施例中，金属导杆材料可选为铝或者不锈钢，金属导杆长度可为腔体长度的1/2～2/3，金属导杆头部应有尺寸合适的球头，保证电场均匀。在一个实施例中，所述金属微粒运动平台包括试品台、有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台，其特征在于：所述实验平台包括电压输出及测量模块、高压套管及转接模块、实验腔体、远程监测模块；所述电压输出及测量模块对高压套管及转接模块施加电压；所述高压套管及转接模块通过转接段与实验腔体相连接；所述远程监测模块用于实时监测并记录实验腔体内的情况；所述实验平台通过调整电压输出及测量模块的输出电压，利用远程监测模块来观察实验腔体内金属微粒的运动轨迹与施加电压之间的关系。

【技术特征摘要】
1.一种GIS中金属微粒运动状况模拟及监测实验平台，其特征在于：
所述实验平台包括电压输出及测量模块、高压套管及转接模块、实验腔体、
远程监测模块；
所述电压输出及测量模块对高压套管及转接模块施加电压；
所述高压套管及转接模块通过转接段与实验腔体相连接；
所述远程监测模块用于实时监测并记录实验腔体内的情况；
所述实验平台通过调整电压输出及测量模块的输出电压，利用远程监测模块
来观察实验腔体内金属微粒的运动轨迹与施加电压之间的关系。
2.根据权利要求1所述实验平台，其特征在于：优选的，所述电压输出及
测量模块包括高压电源、分压器以及控制柜；
所述高压电源为高压直流源或高压交流源，用于输出电压；
所述分压器用于测量高压电源的输出电压；
所述控制柜用于调控高压电源所施加的电压。
3.根据权利要求1所述的实验平台，其特征在于：所述高压套管及转接模
块包括高压套管及转接段；
所述高压套管经过母线将电压输出及测量模块所施加的电压作用于实验腔
体；
所述高压套管的电压等级能够根据实验所需电压等级进行调整；
所述转接段能够与高压套管匹配，所述转接段内充入适量SF6气体，用于保
证其绝缘强度。
4.根据权利要求1所述的实验平台，其特征在于：所述实验腔体包括金属
导杆、金属微粒运动平台、气孔、气压表、气压阀以及观察窗；
所述实验腔体内充有适量SF6气体，最高可达0.8MPa。
5.根据权利要求4所述的试验平台，其特征在于：所述远程监测模块包括
无线高清摄像机、光源、路由器以及控制终...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乔根，秦逸帆，马径坦，游浩洋，刘子瑞，刘孝为，郭安祥，周艺环，张小平，杨雁，刘轩东，殷禹，时卫东，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11