高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置，试验部分放置在集装箱的中间位置，试验操作部分和能量辅助部分分别被放置在集装箱两边，都通过高压穿墙套管与试验部分相连接，试验操作部分由观察窗和交直流手动控制台组成，交流电接在调压器上，调压器与变压器相连接，在调压器后接有保护电阻，与试品相连接，试验部分包括一个由双电容组成的分压器来测量电压，分压器并联接入电路，通过一个无感电阻或罗氏线圈来测量试品表面的泄漏电流，无感电阻串联接入电路，示波器与无感电阻并联。本发明专利技术集中了试验相关设备、能量辅助系统、试验操作系统，同时该装置可以方便的移动，能实地对高海拔地区电气设备外绝缘的相关问题进行深入研究。

Moving experimental device for external insulation characteristics of electrical equipment in high altitude area

The invention discloses a mobile experimental device for the external insulation characteristics of electrical equipment in high altitude areas. The experimental part is placed in the middle of the container. The experimental operation part and the energy auxiliary part are placed on both sides of the container respectively. The experimental part is connected with the experimental part through the high-voltage wall bushing. The experimental operation part is composed of an observation window and an AC/DC manual console, and the AC connection is adjusted. On the voltage divider, the voltage regulator is connected with the transformer, and after the voltage regulator, the protective resistance is connected with the test product. The test part includes a voltage divider composed of two capacitors to measure the voltage. The voltage divider is connected in parallel with the circuit. The leakage current on the surface of the test product is measured by a non-inductance resistance or Roche coil. The non-inductance resistance is connected in series with the circuit, and the oscilloscope is connected in parallel with the non-inductance resistance. The invention centralizes test related equipment, energy auxiliary system and test operating system, and the device can be moved conveniently, and can conduct in-depth study on the related problems of external insulation of electrical equipment in high altitude areas.

【技术实现步骤摘要】
高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置
用于实地研究高海拔地区(低气压条件下)输变电设备如绝缘子、输电线路、变压器等电气设备外绝缘特性及放电机理。技术背景我国国土面积辽阔，地理特点就海拔高度而言是西高东低，海拔高度超过1000米的地区占国土面积的60％以上。同时，由于目前我国能源的供应以煤炭、水电、风能、光伏等形式为主，这些资源主要集中在我国的西部地区，而经济较发达地区大多集中在我国的东南沿海，这就造就了我国的能源中心在西部，而负荷中心在东部的局面。我国国土面积较大，输电距离较远，为了减少输电过程中的能量损失，超高压、特高压输电是必须采取的技术措施。为此，我国电力行业提出了“西电东送、南北互供、超级电网”等方案。无论何种方案，输电线路都不可避免地要经过高海拔地区。众所周知，高海拔地区空气稀薄，气压低，这就导致无论是空气间隙的放电电压、电晕起始电压以及污闪电压都会随着海拔高度的升高而降低。同时，我国地理环境比较复杂，正在建设的高海拔输电线路不可避免的会面临污秽以及不利气象条件的影响，因而与发达国家相比，我国输电线路各种设备的外绝缘问题较为突出。如何解决复杂环境对电网中电气设备外绝缘特性的影响是现阶段高压、特高压输电面临的技术难题。到目前为止，包括我国在内的世界许多国家对电气设备外绝缘特性开展了大量的研究工作，在上述研究工作的基础上，针对具体电气设备的外绝缘问题，提出了多种技术方案。但是，电气设备外绝缘问题并未从电网中消失，特别是随着我国工业的迅猛发展，环境问题日益严重，从而导致我国电网较大规模的电气设备外绝缘事故日益频发。电气设备外绝缘特性试验一般通过实验室或者现场两种方式。目前对电气设备外绝缘特性的研究更多的是在实验室展开，在实验室中开展相关研究可以快速获得大量试验结果，同时实验室内能更好的开展机理方面的研究。但是，现场试验可获得最真实的电气设备外绝缘特性状态评估结果，其试验结果能充分反映电气设备在实际运行条件下的状态，因而得到世界各国的高度重视。不过，现场试验由于试验条件难以具备，特别是高海拔地区，由于气候、运输等问题导致试验难度较大，因而到目前为止，所得数据量较小。高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置把试验相关设备、能量辅助系统、以及试验操作系统以集装箱的形式融于一体，移动方便快捷，解决了目前现场试验需要耗费大量人力、物力、财力的问题，可以研究不同海拔高度、不同地区、不同季节、不同环境下电气设备外绝缘特性。利用该实验装置，实验人员可以快速获得大量第一手资料，为我国高海拔地区超、特高压输电线路建设提供技术支持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术不足，提供高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置。本专利技术的技术方案是这样实现的：高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置，包括试验部分、能量辅助部分以及试验操作部分，试验部分放置在集装箱的中间位置，试验操作部分和能量辅助部分分别被放置在集装箱两边，都通过高压穿墙套管与试验部分相连接，试验操作部分由观察窗和交直流手动控制台组成，交流电接在调压器上，调压器与变压器相连接，在调压器后接有保护电阻，与试品相连接，试验部分包括一个由双电容组成的分压器来测量电压，分压器并联接入电路，通过一个无感电阻或罗氏线圈来测量试品表面的泄漏电流，无感电阻串联接入电路，示波器与无感电阻并联。交直流手动控制台由过电压、过电流保护指示仪以及交流、直流旋转式调压器四部分组成。保护电阻后再接入整流器，把交流电转变成直流。能量辅助部分由太阳能电池板、柴油发电机、储能蓄电池三部分组成，通过套管与试验部分以及试验操作部分相连接。本专利技术集中了试验相关设备、能量辅助系统、试验操作系统，同时该装置可以方便的移动，能实地对高海拔地区电气设备外绝缘的相关问题进行深入研究。附图说明图1是本专利技术的内部结构示意图；1观察窗；2交直流手动控制台；3储能蓄电池；4柴油发电机；5太阳能电池板；6穿墙套管；7调压器；8单相变压器；9整流器；10保护电阻；11分压器；12接地；13升降台；14喷淋装置；15示波器；16灭火器；17大气参数测量仪；18照相机。图2是本专利技术的交流电路图；T：调压器(20KVA)；B：变压器；R0：保护电阻；F：分压器(其中C1、C2是电容)；S：被测试品；R2是无感电阻(或罗氏线圈)；J：示波器。图3是本专利技术直流电路图；T：调压器(20KVA)；B：变压器；R0：保护电阻Z:整流器；F：分压器(其中C1、C2是电容)；S：被测试品；R2是无感电阻(或罗氏线圈)；J：示波器。具体实施方式参照附图所示，高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置共由三部分组成，其分别是试验部分、能量辅助部分以及试验操作部分。试验部分放置在集装箱的中间位置，试验操作部分和能量辅助部分分别被放置在集装箱两边，都通过高压穿墙套管与试验部分相连接。试验操作部分由观察窗和交直流手动控制台组成。交直流手动控制台由过电压、过电流保护指示仪以及交流、直流旋转式调压器四部分组成。为了保证试验人员安全，试验操作人员通过观察窗观察试验过程，通过交直流手动控制台控制试验进程。发电机发出的交流电接在额定容量为20KVA的调压器上，调压器与变压器相连接，为了保证失压情况下电路安全，在电路中要接入保护电阻，然后再与试品相连接。做直流试验时，需要在保护电阻后再接入整流器，把交流电转变成直流。该装置通过一个由双电容组成的分压器来测量电压，分压器并联接入电路。通过一个无感电阻(或罗氏线圈)来测量试品表面的泄漏电流，无感电阻串联接入电路，示波器与无感电阻并联。能量辅助部分由太阳能电池板、柴油发电机、储能蓄电池三部分组成。太阳能电池板由于电量较小，主要负担日常用电，多余的电能储存在蓄电池内。柴油发电机主要负担试验过程用电。它们都通过套管与试验部分以及试验操作部分相连接。试验部分主要设备包括变压器、调压器、分压器、整流器等设备，详细参数介绍如下：(1)变压器。额定容量20KVA，额定电压100KV，额定电流0.2A。(2)调压器。额定容量20KVA。(3)升降台。用于悬挂试验用绝缘子、导线等设备。考虑到输电设备在高海拔地区会出现飘弧等现象，为了保证实验人员的安全，同时也为了能更真实反映当地环境对实验结果的影响，升降台应在试验过程中移出集装箱，与集装箱至少保持安全要求距离。(4)加湿喷淋系统。干燥天气下，电气设备一般不会发生污闪事故。事故一般发生在电气设备被润湿以后，为了研究雾、露、雨等对电气设备的影响，实验箱安装加湿喷淋系统。该系统由储水箱、缺水压力保护、水满压力保护、超声波起雾器、喷淋设备组成。(5)风源。由于高海拔地区风速变化较大，因此，该设备用于研究当地风速变化对电气设备外绝缘特性的影响。(6)照相设备。i--speedTR高速摄像机。用于拍摄实验过程中的闪络、飘弧现象等。(7)大气参数测量仪。芬兰Vaisala公司生产的PTU2000综合测量仪，可同时测量温度、湿度、气压。(8)分压器。SGB-200A工频电容分压器。(9)泄漏电流采集系统。无感电阻、USB-6215数据采集卡。(10)盐密、灰密测量仪。采用DDS-11A型电导率仪。(11)示波器。利用高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置进行相关试验时，首先把发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置，包括试验部分、能量辅助部分以及试验操作部分，其特征在于，试验部分放置在集装箱的中间位置，试验操作部分和能量辅助部分分别被放置在集装箱两边，都通过高压穿墙套管与试验部分相连接，试验操作部分由观察窗和交直流手动控制台组成，交流电接在调压器上，调压器与变压器相连接，在调压器后接有保护电阻，与试品相连接，试验部分包括一个由双电容组成的分压器来测量电压，分压器并联接入电路，通过一个无感电阻或罗氏线圈来测量试品表面的泄漏电流，无感电阻串联接入电路，示波器与无感电阻并联。

【技术特征摘要】
1.高海拔地区电气设备外绝缘特性移动实验装置，包括试验部分、能量辅助部分以及试验操作部分，其特征在于，试验部分放置在集装箱的中间位置，试验操作部分和能量辅助部分分别被放置在集装箱两边，都通过高压穿墙套管与试验部分相连接，试验操作部分由观察窗和交直流手动控制台组成，交流电接在调压器上，调压器与变压器相连接，在调压器后接有保护电阻，与试品相连接，试验部分包括一个由双电容组成的分压器来测量电压，分压器并联接入电路，通过一个无感电阻或罗氏线圈来测量试品表面的泄漏电流，无感电阻串联接入电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海云，刘怀东，王昭，唐红川，高乃奎，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61