【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绝缘气体的电气设备，特别是一种面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置及方法。
技术介绍
1、气体绝缘介质得到了越来越广泛的应用。自六氟化硫（sf6）气体问世起，因其优异的绝缘和灭弧特性以及稳定的物理化学性质，如今已在各式各样的电气设备中得以重用，担当起绝缘灭弧的重要角色。近几年，以c4f7n、c5f10o等为代表的一系列环保绝缘气体进入了研究者的视野，它们在环保和绝缘上的良好性能让我们看到了对sf6进行替代的可能。
2、以气体绝缘变压器（gas insulated transformer, git）为代表的气体绝缘输配电设备（gie），主要利用sf6气体作为绝缘灭弧介质，具有占地面积小、抗外界干扰能力强、电能质量好等特点。git充分发挥了气体绝缘的优势，在多电压等级、多种变电场景下起重要作用，目前已具有慢慢替代油浸式变压器的趋势，应用更广泛。
3、然而，在git的实际运行中常发生放电故障，其出现频次占总故障次数的比重大，成为导致git出现运行异常和绝缘缺陷的主要故障，严重时甚至造成介质击穿以致完全丧失绝缘性能，给git的安全稳定运行带来严重影响。特别对于新型环保绝缘气体，在此前的研究中发现，在放电故障下环保绝缘气体会发生分解造成绝缘性能整体下降，且自恢复性差，无法像sf6气体利用自恢复性在放电后一段时间内仍能使绝缘水平恢复并保持稳定，较严重放电故障下由于环保绝缘气体的持续分解可能出现绝缘逐步恶化直至完全丧失绝缘性能的情况，则对应用于git的环保绝缘气体开展电稳定性的研究具有重要工程意义
4、因此，需要提出面向git应用的环保绝缘气体电稳定性的评估装置及方法，对环保绝缘气体开展试验，探究其在git应用中遇放电故障时表现出的稳定性并进行评估，能够为git的发展进一步探索各种环保绝缘气体对其的适用性，且为采用环保绝缘气体的git在运行维护中电稳定性能的评估提供了技术指导。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于，提供了一种面向git应用的环保绝缘气体电稳定性的评估装置及方法，模拟git内部结构搭建特征装置模型开展试验，能够综合多种放电情况的多类型试验数据对环保绝缘气体在git中应用的电稳定性进行评估并提供电稳定性指数作为评估结果，为git的发展进一步探索各种环保绝缘气体对其的适用性，且为采用环保绝缘气体的git在运行维护中电稳定性能的评估提供了技术指导。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，包括罐体和设置于罐体中的模拟git中典型缺陷物理模型；
4、所述罐体为一密封罐体，设置有进出气口；
5、所述模拟git中典型缺陷物理模型包括放电四针电极模型、气-固沿面闪络放电模型和绕组匝间放电模型；
6、所述放电四针电极模型包括平板电极以及垂直于平板电极的四针电极；
7、所述气-固沿面闪络放电模型包括针电极、绝缘板和平板电极；所述绝缘板设置于平板电极上，针电极垂直于平板电极，位于绝缘板一侧；
8、所述绕组匝间放电模型包括第一、第二导电杆；两导电杆包裹有git薄膜材料，竖向平行设置，穿出罐体侧壁并进行密封处理；
9、所述稳定性评估装置通过选择不同的模拟git中典型缺陷物理模型以实施不同测试。
10、进一步，所述罐体为带盖罐体，盖上设置有进出气口并连接有导管。
11、进一步，所述放电四针电极模型中，所述四针电极为爪型结构，其上端通过固定杆连接于罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
12、进一步，所述气-固沿面闪络放电模型中，针电极下端为尖端，上端到下端为变径平滑过渡，针电极通过固定杆连接到罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
13、进一步，所述绕组匝间放电模型中，所述导电杆为方形铜线，第一导电杆和第二导电杆竖直投影部分重合，分别从罐体两侧穿出。
14、进一步，所述气-固沿面闪络放电模型中，绝缘板为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或绝缘纸板；所述绕组匝间放电模型中，git薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
15、进一步，电极上施加电压以进行测试。
16、进一步，所述环保绝缘气体包括：常规气体，如n2、co2和干燥空气等；sf6混合气体，如sf6分别与n2、co2等气体混合；全氟碳化合物气体（pfcs），如cf4、c2f6、c3f8和八氟环丁烷（c-c4f8）等；强电负性气体，如三氟碘甲烷（cf3i）、氟化腈类物质（pfns）中的c4f7n、氟化酮类物质（pfks）中的c5f10o和c6f12o以及氢氟烯烃类物质（hfos）等。
17、第二方面，本专利技术提供利用第一方面装置进行环保绝缘气体电稳定性评估的方法，包括以下步骤：
18、(1)放电试验测试：利用面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置对环保绝缘气体进行放电试验，包括低能放电试验、高能放电试验和闪络放电试验，试验过程中施加不同的外加电压；
19、(2)评估参考数据获取：分别获取各项试验的物理化学特征参数作为评估参考数据，特征参数包括三类：放电特征参数、气体分解组分特征参数以及git内材料性能变化表征参数，分别从放电故障直接情况、环保绝缘气体分解情况和git材料特性三个角度综合反映放电严重程度以及放电故障对git内部运行情况的影响；
20、(3)开展综合定量评估，获得环保绝缘气体git内应用的电稳定指数：综合评估参考数据，逐类逐级赋予相应权重进行加权计算整合，最终获得该环保绝缘气体面向git应用的电稳定指数。
21、进一步，所述步骤（1）中，低能放电试验用于局部放电测试，高能放电试验用于电弧放电测试，每个类型放电试验均有组测试，根据设置的外加电压试验条件的个数确定；
22、低能放电试验分为对git内金属材料和绝缘材料开展；对git内金属材料放电试验采用四针板电极模型开展；对git内绝缘材料放电试验采用绕组匝间放电模型开展；
23、高能放电试验分为对git内金属材料和绝缘材料开展；对git内金属材料放电试验采用四针板电极模型开展；对git内绝缘材料放电试验采用绕组匝间放电模型开展；
24、闪络放电试验采用气-固沿面闪络放电模型开展，在模型两端施加高电压引发沿面闪络。
25、进一步，所述步骤（2）中，
26、为放电特征参数类建立集合，放电特征参数类包含参数项，分别为起始放电电压、击穿电压、放电能量、放电频率以及放电最大幅值，即集合中共有5个元素，；
27、为气体分解组分特征参数类建立集合，气体分解组分特征参数类包含参数项为所测试的环保绝缘气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面向GIT应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，包括罐体和设置于罐体中的模拟GIT中典型缺陷物理模型；
2.根据权利要求1所述的面向GIT应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述放电四针电极模型中，所述四针电极为爪型结构，其上端通过固定杆连接于罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
3.根据权利要求1所述的面向GIT应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述气-固沿面闪络放电模型中，针电极下端为尖端，上端到下端为变径平滑过渡，针电极通过固定杆连接到罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
4.根据权利要求1所述的面向GIT应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述绕组匝间放电模型中，所述导电杆为方形铜线，第一导电杆和第二导电杆竖直投影部分重合，分别从罐体两侧穿出。
5.根据权利要求1所述的面向GIT应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述气-固沿面闪络放电模型中，绝缘板为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜或绝缘纸板；所述绕组匝间放电模型中，GIT薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
7.根据权利要求6所述的评估方法，其特征在于：所述步骤（1）中，低能放电试验使用局部放电测试，高能放电试验使用电弧放电测试，每个类型放电试验均有组测试，根据设置的外加电压试验条件的个数确定；
8.根据权利要求6所述的评估方法，其特征在于：所述步骤（2）中，
9.根据权利要求6所述的评估方法，其特征在于：所述步骤（3）包括以下子步骤：
10.根据权利要求9所述的评估方法，其特征在于：所述步骤（3）的子步骤中：
...【技术特征摘要】
1.面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，包括罐体和设置于罐体中的模拟git中典型缺陷物理模型；
2.根据权利要求1所述的面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述放电四针电极模型中，所述四针电极为爪型结构，其上端通过固定杆连接于罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
3.根据权利要求1所述的面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述气-固沿面闪络放电模型中，针电极下端为尖端，上端到下端为变径平滑过渡，针电极通过固定杆连接到罐体；平板电极通过固定杆连接于罐体。
4.根据权利要求1所述的面向git应用的环保绝缘气体电稳定性评估装置，其特征在于，所述绕组匝间放电模型中，所述导电杆为方形铜线，第一导电杆和第二导电杆竖直投影部分重合，分别从罐体两侧穿出。
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖淞，李祎，覃婧姿，张晓星，陈钇江，唐炬，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。