一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力设备老化试验技术领域，公开了一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置及试验方法。所述装置包括：试验箱和试样支架，所述试样支架设置在试验箱内，所述试验箱用于提供试验环境，所述试样支架用于加载试样，还包括：温控模块、振动模块、加压模块和测试模块；所述温控模块用于加热试样并监测温度；所述振动模块用于提供不同振动强度并监测振动：所述加压模块用于提供电压并监测电压；所述测试模块用于监测试样老化状态。本试验装置能够对GIS固体绝缘材料进行多试样，单因子或多因子加速老化试验。三种老化因子，电场、热、机械振动参数可根据老化需求自由调节组合。

【技术实现步骤摘要】
一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置及试验方法
本专利技术属于电力设备老化试验
，具体涉及一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置及试验方法。
技术介绍
气体绝缘组合电器(GIS)的固体绝缘是保证其可靠性的重要部件，通常由聚合物基的复合绝缘材料制备而成。在设备运行过程中，GIS固体绝缘会受到电、热、力等因素的影响而发生性能劣化，对整个GIS甚至是电力系统的可靠性造成影响。尤其是近年来电压等级不断提高，对GIS固体绝缘的可靠性提出了更高的要求。因此，对GIS固体绝缘的状态评价和寿命评估非常重要。然而，一般情况下聚合物基的复合材料的寿命比较长，不利于进行寿命评估，所以需要在实验室中搭建人工加速老化装置进行加速老化试验，再利用相应的寿命模型进行寿命评估。根据GIS固体绝缘工作环境设计老化装置和相应的老化试验方法，是常用且有效的寿命评估手段。然而现有的老化装置通常不够灵活，只能模拟一种或同时模拟几种老化因子，无法进行老化因子的组合和拆解。如中国专利CN201510600286.1，只能针对GIS盆式绝缘子的环氧树脂材料，适用范围太小。而且，现有的多因子老化试验装置通常存在老化样本容量小的问题，导致最终得到的结果不够准确，且无法同时进行横向对比试验。因此，设计开发可灵活组合调控老化因子，且可同时进行多试样老化试验的老化试验装置具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置及试验方法，用以解决现有的多因子老化试验装置无法进行老化因子的组合和拆解以及样本容量小结果准确度低的问题。为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置，包括：试验箱和试样支架，所述试样支架设置在试验箱内，所述试验箱用于提供试验环境，所述试样支架用于加载试样，其特征在于，还包括：温控模块、振动模块、加压模块和测试模块；所述温控模块用于加热试样并监测温度；所述振动模块用于提供不同振动强度并监测振动；所述加压模块用于提供电压并监测电压；所述测试模块用于监测试样老化状态。进一步的，所述试验箱内充有绝缘油，所述试验箱上设置有出油口；所述试样支架的数量为一或多组，每组试样支架包括电极支架和底座，所述电极支架安装在底座上，所述电极支架上设置有多个电极；所述温控模块包括加热器，热电偶和温控器，所述加热器和电热偶设置在试验箱内，所述温控器设置在试验箱外，并通过导线与加热器和电热偶连接；所述振动模块包括激振器、振动传感器和振动加速度监测装置，所述激振器设置在试验箱下方，所述振动传感器设置在试验箱底部并通过导线连接振动加速度监测装置；所述加压模块设置在试验箱外部包括相互连接的电源、电压分压器、电压传感器和电压监测器，所述电压分压器和电压传感器分别通过导线与电极相连；所述测试模块包括局部放电测试系统和介质损耗及电容测试系统，两个测试系统通过导线与电极相连。进一步的，所述电极支架上设置有12个电极。一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验方法，利用任一所述的GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置进行试验时，按照如下步骤执行：步骤1：将待老化试样安装在试样支架上，使试样和电极均浸没在绝缘油中且电极和试样表面无气泡；步骤2：选择温控模块、振动模块和加压模块中任一个模块、任两个模块或全部模块作为老化试验需要的模块；步骤3：设定若干个执行周期，在每个执行周期内按照步骤3.1至步骤3.2进行老化试验，若选择的模块中包含加压模块(5)，则在电压监测器检测到击穿电压时，停止老化试验；若选择的模块中不包含加压模块(5)，则在所有执行周期结束后，停止老化试验；步骤3.1：根据所选择的老化试验需要的模块进行老化试验，其中，若选择温控模块，则根据老化需求获得需求温度，通过温控器打开加热管对绝缘油进行加热，至热电偶监测到绝缘油的温度达到需求温度；若选择振动模块，则根据老化需求设置激振器(8)强度，利用振动传感器和加速度监测装置监测振动加速度，并根据检测到的振动加速度调整激振器强度；若选择加压模块，则根据老化需求选择电源的频率和电压，通过电压分压器设置施加在不同试样上的电压，利用电压传感器获得电压并利用电压监测器监测电压；步骤3.2：关闭步骤3.1选择的老化试验需要的模块并使绝缘油温度降至室温，同时打开测试模块进行试样状态监测，获得局放信号、试样介质损耗及电容。本专利技术与现有技术相比具有以下技术特点：(1)本专利技术的试验装置灵活多变。所述三因子可单独施加，也可以任意组合施加，进行单因子，双因子及三因子老化试验。同时，本装置操作简单，使用方便灵活，能够满足多种单因子或多因子老化试验方案的要求，可更加准确地研究GIS固体绝缘材料的老化规律。(2)本专利技术中三因子部分包括温控模块，振动模块和加压模块均可独立运行，也可以任一组合同时运行。试样支架可同时放置多组试样，试样可为相同材料以增加样本量，也可为不同材料以进行横向对比。电压分压器可设置不同组试样施加相同的电压，也可根据工程需要对不同组试样施加不同的电压。(3)本专利技术的测试模块用于定期检测材料的局部放电和介质损耗，以评估材料的老化状态，可设置任一间隔时间，对试样状态参数进行测试。附图说明图1为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置系统结构示意图；图2为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置结构图；图3为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置试验箱及其内部结构图；图4为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置样品结构主视图；图5为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置样品结构左视图；图6为GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置样品结构俯视图。图中标号代表：1-试验箱，2-试样支架，3-温控模块，4-振动模块，5-加压模块，6-测试模块，7-加热器及热电偶安装接口，8-激振器，9-电极支架，10底座，11-电极。具体实施方式为了便于理解本专利技术的目的、优点及技术方案，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做出进一步的说明。此处所描述的具体实施方案进用于解释本专利技术，并不用于对本专利技术进行限定。在本专利技术的说明中，上、下、左、右、前和后等方位以及顶部和底部的描述都是针对图2进行限定的，当试验装置的放置方式发生改变时，其相应的方位以及顶部和底部的描述也将根据放置方式的改变而改变，本专利技术在此不做赘述。实施例1在本实施例中公开了一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置，包括：试验箱1和试样支架2，所述试样支架2设置在试验箱1内，所述试验箱1用于提供试验环境，所述试样支架2用于加载试样，还包括：温控模块3、振动模块4、加压模块5和测试模块6；所述温控模块3用于加热试样并监测温度；所述振动模块4用于提供不同振动强度并监测振动；所述加压模块5用于提供电压并监测电压；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置，包括：试验箱(1)和试样支架(2)，所述试样支架(2)设置在试验箱(1)内，所述试验箱(1)用于提供试验环境，所述试样支架(2)用于加载试样，其特征在于，还包括：温控模块(3)、振动模块(4)、加压模块(5)和测试模块(6)；/n所述温控模块(3)用于加热试样并监测温度；/n所述振动模块(4)用于提供不同振动强度并监测振动；/n所述加压模块(5)用于提供电压并监测电压；/n所述测试模块(6)用于监测试样老化状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置，包括：试验箱(1)和试样支架(2)，所述试样支架(2)设置在试验箱(1)内，所述试验箱(1)用于提供试验环境，所述试样支架(2)用于加载试样，其特征在于，还包括：温控模块(3)、振动模块(4)、加压模块(5)和测试模块(6)；
所述温控模块(3)用于加热试样并监测温度；
所述振动模块(4)用于提供不同振动强度并监测振动；
所述加压模块(5)用于提供电压并监测电压；
所述测试模块(6)用于监测试样老化状态。


2.如权利要求1所述的GIS固体绝缘多试样三因子老化试验装置，其特征在于，所述试验箱(1)内充有绝缘油，所述试验箱(1)上设置有出油口；
所述试样支架(3)的数量为一或多组，每组试样支架(3)包括电极支架(9)和底座(10)，所述电极支架(9)安装在底座(10)上，所述电极支架(9)上设置有多个电极(11)；
所述温控模块(3)包括加热器，热电偶和温控器，所述加热器和电热偶设置在试验箱(1)内，所述温控器设置在试验箱(1)外，并通过导线与加热器和电热偶连接；
所述振动模块(4)包括激振器(8)、振动传感器和振动加速度监测装置，所述激振器(8)设置在试验箱(1)下方，所述振动传感器设置在试验箱(1)底部并通过导线连接振动加速度监测装置；
所述加压模块(5)设置在试验箱(1)外部包括相互连接的电源、电压分压器、电压传感器和电压监测器，所述电压分压器和电压传感器分别通过导线与电极(11)相连；
所述测试模块(6)包括局部放电测试系统和介质损耗及电容测试系统，两个测试系统通过导线与电极(11)相连。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉，王双，刘聪，贾峰，毛佳乐，成永红，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61