本发明专利技术提高一种GIS内部过热故障试验装置，本发明专利技术通过硬质金属杆件作为加热丝正负极的引出线，可以与罐体上的螺孔直接螺合固定，螺合面密封效果好，提高试验精度，降低试验装置的装配精度。通过两个温度探测器，可分别探测加热丝表面温度和罐体内腔温度，能够准确控制加热丝温度和罐体内腔温度，避免热传导带来的温度差，进一步提高试验精度；通过延伸出的观察窗，远离高温区，可以降低观察窗的材质要求，节约试验装置的制作成本。节约试验装置的制作成本。节约试验装置的制作成本。
【技术实现步骤摘要】
一种GIS内部过热故障试验装置及试验方法
[0001]本专利技术涉及GIS故障检测
，具体来说是一种GIS内部过热故障试验装置及试验方法。
技术介绍
[0002]GIS内部会存在一些不可避免的缺陷，如触头接触不良以及触头镀银不均、脱落、形成氧化层等。这些缺陷会使回路接触电阻增大，在工作电流的作用下，会产生不正常发热。当因高温产生的热量在局部聚集时，会导致局部温度迅速升高，一方面加速绝缘劣化；另一方面致使GIS内部绝缘气体在高温作用下与各种杂质发生反应，生成复杂的分解产物，降低绝缘气体的绝缘性能。在众多导致GIS故障的原因中，接触不良所占的比例最高，而接触不良直接导致的即是过热性故障。然而，GIS实体非常昂贵，直接用GIS来研究其内部过热故障不现实。所以行业内出现了GIS设备故障模拟实验装置。
[0003]如申请号为201710278829.1公开的一种GIS设备内部接头过热故障模拟试验装，该装置包括：GIS设备本体，GIS设备本体包括依次相连的故障模拟段和正常模拟段，故障模拟段对应的故障导体在通电流时过热，正常模拟段对应的正常导体通过接头与所述故障导体连接；故障导体的外表面、正常导体的外表面和GIS设备的壳体的外表面均设置有温度传感器。该实验设备根据故障导体的外表面的温度值、正常导体的外表面的温度值，以及壳体外表面的温度值，结合GIS设备本体的回路电阻值，获得GIS设备本体的故障模拟段的运行状态和正常模拟段的运行状态的对比结果，使得在GIS设备的实际应用当中，工作人员能够根据该对比结果，判断GIS设备是否出现内部接头过热的故障，在不停电的情况下对GIS设备内部是否发生接头过热故障进行评估，保证了使用该GIS设备的电力系统的安全运行，提高了电力系统的运行效率，有利于电力系统的经济运行。虽然该试验装置能够在一定程度上判断GIS的故障情况，但是，其未公开关于由于导线的的设置如何保证结构上的机密性，以及如果获取故障端气体分析。
[0004]因此，建立行之有效的GIS内部过热故障试验装置及检测方法来诊断GIS内部过热故障，并研究GIS内部绝缘气体在不同过热条件下气体分解产物组分种类、含量变化规律在电气设备评估和故障诊断中更加具有意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种低成本的GIS内部过热故障试验装置。
[0006]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]一种GIS内部过热故障试验装置，包括罐体(1)、加热丝(2)、温度控制器、第一温度探测器(3)、第二温度探测器(4)；所述罐体(1)上开设有4个螺纹孔；在4个螺纹孔内分别螺合固定接电源正极的第一导体(12)、接电源负极的第二导体13、第一温度探测器(3)、第二温度探测器(4)；所述第一导体(12)、第二导体(13)均为硬质金属杆件；所述加热丝(2)位于罐体(1)内，第一导体(12)、第二导体(13)分别电性连接加热丝(2)的两端；所述第一温度探
测器(3)探测加热丝(2)温度，并与温度控制器通信连接；所述温度控制器控制电源通断；第二温度探测器(4)探测罐体(1)内腔温度；
[0008]所述罐体(1)包括气体进口；所述气体进口通过管道连接气瓶；所述管道还通有第一旁管和第二旁管；按照进气方向，所述第一旁管位于第二旁管上游；所述第一旁管通过第一阀门(5)与真空泵的进口连通；所述第二旁管通过减压阀(9)与气相色谱仪的进气口连通；在所述第一旁管和第二旁管之间的管路上，还安装有第二阀门(6)和三通阀(7)；所述三通阀(7)的其中一通固定有真空表；
[0009]所述罐体(1)上还设置有观察窗(14)，所述观察窗(14)为自罐体壁向外延伸出一观察通道；所述观察通道的端部设有透明区域。
[0010]本专利技术通过硬质金属杆件作为加热丝正负极的引出线，可以与罐体上的螺孔直接螺合固定，螺合面密封效果好，提高试验精度，降低试验装置的装配精度。通过两个温度探测器，可分别探测加热丝表面温度和罐体内腔温度，能够准确控制加热丝温度和罐体内腔温度，避免热传导带来的温度差，进一步提高试验精度；通过延伸出的观察窗，远离高温区，可以降低观察窗的材质要求，节约试验装置的制作成本。
[0011]进一步的，所述第一导体(12)和第二导体(13)均为金属螺杆；第一导体(12)和第二导体(13)位于罐体(1)内的一端分别与加热丝(2)的两端电性连接。
[0012]进一步的，所述罐体(1)上开设有两个操作窗口，两个操作窗口分别密封固定有端盖(11)，所述端盖(11)为绝缘体；其中一个端盖(11)开设有3个螺纹孔，第一导体(12)和第二导体(13)分别固定在两个端盖(11)上。
[0013]进一步的，所述端盖(11)采用环氧树脂材质制得；所述第一导体(12)、第二导体(13)、第一温度探测器(3)、第二温度探测器(4)分别与对应的螺孔过盈配合。
[0014]进一步的，所述两个操作窗口相对设置。
[0015]进一步的，所述罐体(1)上还开设有多个观察窗(14)，多个所述观察窗位于罐体(1)的不同侧。
[0016]进一步的，所述第一温度计为热电偶，与加热丝(2)接触。
[0017]与上述装置对应的，本专利技术还提供一种GIS内部过热故障试验方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1、将第一导体(12)、第二导体(13)连接到电路上，并与加热丝(2)电性连接；将罐体(1)、气相色谱仪、真空泵组装完毕；
[0019]步骤2、实验之前，关闭气瓶上的阀门关闭，依次打开真空泵，打开第一阀门(5)、第二阀门(6)，达到要求真空度后，依次关闭第二阀门(6)、第一阀门(5)、真空泵；
[0020]步骤3、抽真空完毕后，首先打开盛装实验气体的钢瓶的阀门，听到气体流动的声音后，打开第二阀门(6)，直到气压表示数为实验所需的气压值后关闭第二阀门(6)；
[0021]步骤4、打开电源，加热丝(2)通电对气体加热，待加热丝(2)表面温度达到设定温度时，温度控制器控制加热丝(2)维持设定维度，待罐体(1)内腔温度达到实验温度时，断开电源，加热丝(2)停止加热；
[0022]步骤5、待罐体(1)内气体温度冷却至100℃以下开始气体检测，具体为：打开减压阀(9)，利用罐体(1)内腔与气相色谱仪的压力差，使得实验后的气体进入气象色谱仪进行检测。
[0023]本专利技术的优点在于：
[0024]本专利技术通过硬质金属杆件作为加热丝正负极的引出线，可以与罐体上的螺孔直接螺合固定，螺合面密封效果好，提高试验精度，降低试验装置的装配精度。通过两个温度探测器，可分别探测加热丝表面温度和罐体内腔温度，能够准确控制加热丝温度和罐体内腔温度，避免热传导带来的温度差，进一步提高试验精度；通过延伸出的观察窗，远离高温区，可以降低观察窗的材质要求，节约试验装置的制作成本。
[0025]直接采用螺杆作为加热丝的引出线，制备简便，成本低廉，可直接与螺孔螺合。
[0026]尤其是采用环氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种GIS内部过热故障试验装置，其特征在于，包括罐体(1)、加热丝(2)、温度控制器、第一温度探测器(3)、第二温度探测器(4)；所述罐体(1)上开设有4个螺纹孔；在4个螺纹孔内分别螺合固定接电源正极的第一导体(12)、接电源负极的第二导体13、第一温度探测器(3)、第二温度探测器(4)；所述第一导体(12)、第二导体(13)均为硬质金属杆件；所述加热丝(2)位于罐体(1)内，第一导体(12)、第二导体(13)分别电性连接加热丝(2)的两端；所述第一温度探测器(3)探测加热丝(2)温度，并与温度控制器通信连接；所述温度控制器控制电源通断；第二温度探测器(4)探测罐体(1)内腔温度；所述罐体(1)包括气体进口；所述气体进口通过管道连接气瓶；所述管道还通有第一旁管和第二旁管；按照进气方向，所述第一旁管位于第二旁管上游；所述第一旁管通过第一阀门(5)与真空泵的进口连通；所述第二旁管通过减压阀(9)与气相色谱仪的进气口连通；在所述第一旁管和第二旁管之间的管路上，还安装有第二阀门(6)和三通阀(7)；所述三通阀(7)的其中一通固定有真空表；所述罐体(1)上还设置有观察窗(14)，所述观察窗(14)为自罐体壁向外延伸出一观察通道；所述观察通道的端部设有透明区域。2.根据权利要求1所述的一种GIS内部过热故障试验装置，其特征在于，所述第一导体(12)和第二导体(13)均为金属螺杆；第一导体(12)和第二导体(13)位于罐体(1)内的一端分别与加热丝(2)的两端电性连接。3.根据权利要求1或2所述的一种GIS内部过热故障试验装置，其特征在于，所述罐体(1)上开设有两个操作窗口，两个操作窗口分别密封固定有端盖(11)，所述端盖(11)为绝缘体；其中一个端盖(11)开设有3个螺纹孔，第一导体(12)和第二导体(13)分别固定在两...
【专利技术属性】
技术研发人员：马凤翔，林莘，张佳，徐建源，赵跃，宋宇，朱峰，杭忱，封鼎，袁小芳，马亚彬，庚振新，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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