一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置，涉及GIL内SF

An experimental device for studying the diffusion characteristics of decomposition gases in Gil

【技术实现步骤摘要】
一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置
本技术涉及GIL内SF6气体放电分解及其产物的扩散特性模拟技术，尤其涉及是一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置。
技术介绍
GIL（气体绝缘金属封闭技术）一般采用SF6（六氟化硫）气体作为主绝缘介质，具有电压等级高、通流容量大，安装和维护方便等优点，已在国内外水电、核电站及跨江等特殊场合中得到大量使用。GIL主要由盆式绝缘子、导体和壳体组成，在盆式绝缘子与金属电极和气体交界处为绝缘薄弱环节，当盆式绝缘子存在缺陷时，易发生局部放电导致绝缘件损坏及SF6分解，这会严重影响GIL稳定运行。为解决这一问题，可采用气体分析法对GIL进行绝缘诊断，从而在放电发展初期找出GIL内存在的固体绝缘缺陷，并实施相应的维护措施。气体分析法主要内容是对SF6特征分解物浓度变化进行检测分析，但由于分解气体产量较少，在尺寸较大的GIL腔体内很难迅速扩散均匀，这使腔体内各点的分解气体浓度存在差异，从而影响绝缘诊断结果。而GIL的轴向尺寸远远大于径向尺寸，因此相较于径向扩散，轴向扩散特性对于分解气体浓度变化的影响更为明显。为研究扩散效应对分解气体浓度的影响，从而提高绝缘诊断的准确性，需要一套能够模拟GIL盆式绝缘子放电缺陷和分解气体扩散特性的试验系统及其方法。
技术实现思路
针对研究GIL内分解气体扩散特性试验的要求，本技术提供了一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验系装置。该试验系统能够满足实际GIL的电场分布及长管道结构特点，扩展能力强，功能多样，即可用于研究GIL不同盆式绝缘子缺陷下的放电分解特性，还可用于研究不同分解气体的扩散特性。本技术可在实验室内模拟GIL内存在的盆式绝缘子缺陷及相应的局部放电，并通过局部放电波形及不同位置上的分解气体浓度变化数据，实现对不同缺陷及放电强度下的分解气体扩散特性研究，为提高GIL绝缘诊断的准确性和可靠性提供试验和理论研究基础。一、试验装置包括调压台、隔离变压器、试验变压器、保护电阻和分压器、检测阻抗、局放检测仪、放电分解气体扩散腔体和气相色谱仪；其位置和连接关系是：调压台、隔离变压器、试验变压器、保护电阻和分压器依次连接，检测阻抗串联接于分压器低压侧，局放检测仪与检测阻抗的输出端相连，分压器的输出端与放电分解气体扩散腔体相连，气相色谱仪通过软管与放电分解气体扩散腔体各分段采样检测口连接；各功能部件外壳及接地点与底线或接地网相连。本试验装置具有下列优点和积极效果：①相较于现有的GIL，本试验系统采用的试验腔体体积小，减少用气量，节约试验成本，且重量轻、结构紧凑，可在实验室内进行相关试验；②本试验装置可模拟实际GIL的长管道结构，可模拟出分解气体的扩散过程，其内部电场也与现有的GIL相近，且采用实际盆式绝缘子作为缺陷模型，所得试验结果更符合实际情况；③本试验装置多采用标准管道及密封法兰盘连接，可拓展性好，加工要求低，可在各教学、科研机构及设备制造厂商内完成制作和搭建；④本试验装置还可以利用尾段腔体8-19进行分解特性研究，尾段腔体8-19具有体积小、结构与现有GIL一致等特点，分解气体可快速扩散均匀，便于快速检测分解气体的浓度变化趋势；每次采样时，采气量较少，对于放电分解气体扩散腔体8内的扩散过程影响较小，可提高试验结果准确性；⑤本试验装置在放电分解气体扩散腔体8处均匀布置有多个分段采样检测口8-23，可检测不同位置的分解气体浓度变化，便于直观分析分解气体扩散过程；⑥本试验装置采用局放检测仪7和气相色谱仪9分别检测放电强度及分解物质组分，检测结果准确度高、稳定性好、灵敏度高，便于定量分析和扩散模型的建立。总之，本技术可模拟GIL内电场分布及分解气体扩散过程，检测灵敏度高，准确性好，适用于各教学及科研机构对GIL设备绝缘诊断技术的应用研究。附图说明图1是本试验装置的结构示意图；图2是放电分解气体扩散腔体的结构示意图；图3是放电分解气体扩散腔体的A侧剖面图，用于描述观察窗、采样检测口、密度继电器及扩展阀门空间布置方式。图中：1—调压台；2—隔离变压器；3—试验变压器；4—保护电阻；5—分压器；6—检测阻抗；7—局放检测仪；8—放电分解气体扩散腔体；8-1—均压屏蔽罩；8-2—高压电源连接盘；8-3—高电压套管；8-4—高电压连接段导电杆；8-5—高电压连接段腔体密度继电器；8-6—高电压连接段腔体密封端盖；8-7—高电压连接段腔体；8-8—高电压连接段腔体支座；8-9—转接均压屏蔽罩；8-10—密封式盆式绝缘子；8-11—前段长腔体；8-12—长腔体导电杆；8-13—后段长腔体；8-14—长腔体观察窗；8-15—通气式盆式绝缘子；8-16—导电杆端部屏蔽；8-17—尾段腔体支座；8-18—尾段腔体观察窗；8-19—尾段腔体；8-20—尾段腔体密封端盖；8-21—尾段腔体采样检测口；8-22—长腔体密度继电器；8-23—分段采样检测口；8-24扩展阀门。9—气相色谱仪。具体实施方式本技术可对实际GIL内的电场分布、缺陷类型、局部放电现象、分解气体扩散过程进行模拟和检测。以下结合附图和实施例详细说明：一、试验装置1、试验装置的总体结构如图1，本试验装置包括调压台1、隔离变压器2、试验变压器3、保护电阻4和分压器5、检测阻抗6、局放检测仪7、放电分解气体扩散腔体8和气相色谱仪9；其位置和连接关系是：调压台1、隔离变压器2、试验变压器3、保护电阻4和分压器5依次连接，检测阻抗6串联接于分压器5低压侧，局放检测仪7与检测阻抗6的输出端相连，分压器5的输出端与放电分解气体扩散腔体8相连，气相色谱仪9通过软管与放电分解气体扩散腔体8各分段采样检测口8-23连接；各功能部件外壳及接地点与底线或接地网相连。2、试验装置的功能部件1）调压台1是一种调压部件，一般为油浸式自耦变压器结构，由输入端、绕组和输出端组成，用于调整系统输出电压的幅值，实现变压输出。2）隔离变压器2是一种保护部件，一般为油浸式等比变压器结构，由输入端、绕组和输出端组成，用于隔离电源对试验系统的电磁干扰，提高局放检测仪7的灵敏度和准确度。3）试验变压器3是一种升压部件，一般为定比油浸式变压器结构，由输入端、绕组和输出端组成，无局放，可对调压台1输出的电压进行升压，达到试验系统的电压输出要求。4）保护电阻4是一种保护部件，防止系统中放电分解气体扩散腔体8内样品击穿时，击穿电流对系统设备的破坏。5）分压器5是一种测量部件，由高压臂和低压臂组成，用于测量和现实试验变压器的输出电压。6）检测阻抗6是一种采样部件，一般通过分压器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置，其特征在于：/n包括调压台（1）、隔离变压器（2）、试验变压器（3）、保护电阻（4）和分压器（5）、检测阻抗（6）、局放检测仪（7）、放电分解气体扩散腔体（8）和气相色谱仪（9）；/n其位置和连接关系是：/n调压台（1）、隔离变压器（2）、试验变压器（3）、保护电阻（4）和分压器（5）依次连接，检测阻抗（6）串联接于分压器（5）低压侧，局放检测仪（7）与检测阻抗（6）的输出端相连，分压器（5）的输出端与放电分解气体扩散腔体（8）相连，气相色谱仪（9）通过软管与放电分解气体扩散腔体（8）各分段采样检测口（8-23）连接；/n各功能部件外壳及接地点与底线或接地网相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置，其特征在于：
包括调压台（1）、隔离变压器（2）、试验变压器（3）、保护电阻（4）和分压器（5）、检测阻抗（6）、局放检测仪（7）、放电分解气体扩散腔体（8）和气相色谱仪（9）；
其位置和连接关系是：
调压台（1）、隔离变压器（2）、试验变压器（3）、保护电阻（4）和分压器（5）依次连接，检测阻抗（6）串联接于分压器（5）低压侧，局放检测仪（7）与检测阻抗（6）的输出端相连，分压器（5）的输出端与放电分解气体扩散腔体（8）相连，气相色谱仪（9）通过软管与放电分解气体扩散腔体（8）各分段采样检测口（8-23）连接；
各功能部件外壳及接地点与底线或接地网相连。


2.按权利要求1所述的一种研究GIL中分解气体扩散特性的试验装置，其特征在于：
所述的放电分解气体扩散腔体（8）包括均压屏蔽罩（8-1）、高压电源连接盘（8-2）、高电压套管（8-3）、高电压连接段导电杆（8-4）、高电压连接段腔体密度继电器（8-5）、高电压连接段腔体密封端盖（8-6）、高电压连接段腔体（8-7）、高电压连接段腔体支座（8-8）、转接均压屏蔽罩（8-9）、密封式盆式绝缘子（8-10）、前段长腔体（8-11）、长腔体导电杆（8-12）、后段长腔体（8-13）、长腔体观察窗（8-14）、通气式盆式绝缘子（8-15）、导电杆端部屏蔽（8-16）、尾段腔体支座（8-17）、尾段腔体观察窗（8-18）、尾段腔体（8-19）、尾段腔体密封端盖（8-20）、尾段腔体采样检测口（8-21）、长腔体密度继电器（8-22）、分段采样检测口（8-23）和扩展阀门（8-24）；
其位置和连接关系是：
均压屏蔽罩（8-1）通过螺栓固定于高压电源连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘溟，邹建明，李振柱，孟辉，张海龙，王永峰，李海明，周文俊，喻剑辉，邱睿，
申请(专利权)人：国家电网公司华中分部，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42