一种特高压绝缘子串带电覆冰系统技术方案

本发明专利技术提供一种特高压绝缘子串带电覆冰系统，由气候试验大厅、制冷装置和喷淋装置组成，气候试验大厅采用混凝钢筋结构；制冷装置由制冷机组、冷凝器、风机、冷风管道组成，八台冷凝器均匀布置在大厅顶部，每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均匀送到大厅内，冷风管道固定在大厅侧壁；喷淋装置由纯水箱、配液箱、冷水机、冷水箱、高压水泵、电磁阀、喷嘴、空气压缩机和控制装置组成。本发明专利技术的带电覆冰系统的优点是：制冷装置中冷凝器均匀布置在大厅顶部，每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均匀送到大厅内，由此提高了大厅的降温效率，温度分布也均匀；喷淋装置采用加热器和空气压缩机，解决了低温下管道及喷嘴冻结等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种特高压绝缘子串带电覆冰系统，属于高电压试验
，尤其涉及一种满足大型环境气候试验室的特高压绝缘子串带电覆冰系统。
技术介绍
我国大气环境复杂，电力系统设备处于户外极易遭受冰雪危害出现故障，造成巨大损失，超特高压输变电工程一旦遭受冰灾损失更加严重。2008年我国电网大面积遭受冰灾，损失高达一千亿。在覆冰雪条件下输变电设备出现机械和电气等故障，其中电气闪络故障是出现最多的，会造成停电损失，线路覆冰加速，过荷载时出现倒塔掉线等严重机械事故。因此研究输变电设备在覆冰雪条件下的电气特性尤为重要。因户外天气无法控制很难在实际线路上系统有效地开展此项研究，研究单位多建立气候试验室模拟覆冰从而开展研究，大大降低了试验的分散性。在研究的过程中，为模拟输变电设备在运行状态下的覆冰情况，需要在输变电设备上施加接近额定的运行电压，然后将试验室进行制冷至-10°C左右，利用喷淋装置对其进行淋雨模拟覆冰。为保证覆冰模拟试验安全有效，喷淋装置与设备保持一定的安全距离，且其喷射的雨量和水滴颗粒要合适。目前常规覆冰喷淋装置由配液箱、水泵、空压机和喷嘴组成，多采用气液二相喷嘴，利用空气将水进行雾化。常利用外来风将水滴送远投射到设备上，喷射过程中通过摆动来调节设备的受雨量。常规喷淋装置基本可以满足在小型气候试验室中小范围内覆冰的要求。常规覆冰喷淋装置喷射出来水滴颗粒较小，喷射距离近，一般!Μ以内，为满足大型气候试验室(直径20m)内特高压等级绝缘子串(IOm以上)的覆冰试验对安全距离的要求，务必要增大供应水和气的压力，提高其喷射距离。目前喷射距离最远的气液二相喷嘴只能达到7m左右，而且其压缩空气供应量非常大，供气装置造价昂贵。某些试验室利用供风系统将水滴送远投射到设备上，但往往由于试验室尺寸的限制，供风系统易在室内形成不稳定风场，造成覆冰不均勻。由于特高压等级绝缘子串很长，喷淋装置需要喷嘴增多，水气量和压力增大，管道变粗，对喷淋装置的固定强度加大，一般规定在墙壁，不易摆动，不易调整其喷射水量。喷嘴在喷射一段时间后也易出现堵塞。有鉴于此，有必要提供一种满足大型环境气候试验室的特高压绝缘子串带电覆冰系统，以满足工业应用需要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了解决常规覆冰喷淋装置的喷射距离近，气量供应量大，易堵塞，覆冰不均勻等问题，本专利技术提供了一种满足大型环境气候试验室的特高压绝缘子串带电覆冰系统。本专利技术所采用的技术方案是一种特高压绝缘子串带电覆冰系统，由气候试验大厅、制冷装置和喷淋装置组成，其特征在于气候试验大厅采用混凝钢筋结构；制冷装置由制冷机组、冷凝器、风机、冷风管道组成，八台冷凝器均勻布置在大厅顶部，每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均勻送到大厅内，冷风管道固定在大厅侧壁；喷淋装置由纯水箱、配液箱、冷水机、冷水箱、高压水泵、电磁阀、喷嘴、空气压缩机和控制装置组成，纯水箱与配液箱相连，配液箱用于将纯水配制成喷淋水；配液箱连接至冷水箱，由冷水机对喷淋水进行预冷却；高压水泵位于冷水箱与大厅之间，冷水箱的喷淋水由高压水泵打压送到气候试验大厅内通过喷嘴进行喷淋；每组喷嘴前端设置一个电磁阀，控制装置通过控制电磁阀来选择喷嘴数量，以控制喷淋范围；空气压缩机的出气管道与大厅相连，出气管道设置有进气阀，通过控制装置控制进气阀的开启和关闭。如上所述的特高压绝缘子串带电覆冰系统，其特征在于，每个冷风管道设置四个冷风出口。如上所述的特高压绝缘子串带电覆冰系统，其特征在于，喷嘴上安装有加热器以防止其冻结。本专利技术的有益效果是本专利技术的特高压绝缘子串带电覆冰系统的优点是1、本专利技术气候试验大厅采用混凝钢筋结构，内保温方式，两种结构形式使得整体结构造价低，节能效果好；2、通过超高压喷雾使得喷淋雨雾的距离达到IOm以上，满足特高压带电覆冰对安全距离的要求；3、制冷装置中冷凝器均勻布置在大厅顶部，每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均勻送到大厅内，由此提高了大厅的降温效率，温度分布也均勻，在喷淋覆冰阶段，大厅温度稳定，仅需小制冷量维持，可以控制出风管道的数量，配合喷淋装置喷淋覆冰; 4、喷淋装置采用加热器和空气压缩机，解决了低温下管道及喷嘴冻结等问题。附图说明图1为本专利技术实施例的特高压绝缘子串带电覆冰系统的结构示意图。图2为图1中的带电覆冰系统的制冷系统的结构示意图。图3为本专利技术实施例的带电覆冰系统的覆冰喷淋系统结构示意图。图4为图3中的覆冰喷淋系统局部组成图。具体实施例方式以下通过具体实施方式，结合附图对本专利技术作进一步说明。附图中的符号说明1大厅；2制冷机组；4冷凝器；5风机；6冷风出口 ；7冷风管道；8纯水箱；9配液箱；10冷水机；11冷水箱；12高压水泵；13电磁阀；14喷嘴；15空气压缩机；16控制系统；17加热器。参见图1，本专利技术的特高压绝缘子串带电覆冰系统主要由气候试验大厅1、制冷装置和喷淋装置组成。气候试验大厅1采用混凝钢筋结构，内表面安装保温材料。制冷装置由制冷机组2、冷凝器4、风机5、冷风管道7组成，主要提供冷量，降低试验大温度。八台冷凝器4均勻布置在大厅1顶部，每台冷凝器4通过风机5和冷风管道7将冷量均勻送到大厅1内，冷风管道7固定在大厅1侧壁，每个冷风管道7设置四个冷风出口 6。如此布置冷风管道7使得大厅1内降温效率高，温度分布均勻。参见图3，喷淋装置主要由纯水箱8、配液箱9、冷水机10、冷水箱11、高压水泵12、 电磁阀13、喷嘴14、空气压缩机15和控制装置16组成。喷淋水首先在配液箱9将由纯水添加NaCl配制成具有一定电导率的水，然后由冷水机10对喷淋水进行预冷却至2°C左右，再由高压水泵12打压送到气候试验大厅1内通过喷嘴14进行喷淋。喷淋装置喷射出来的水滴要求落在设备上之前形成过冷却水滴，落在试品上后迅速形成雨凇。高压水泵12给管道加压，使得喷嘴14喷出水雾，模拟雨雾覆冰；每组喷嘴14前端设置一个电磁阀13，控制装置16通过控制电磁阀13来选喷嘴14的数量，以控制喷淋范围； 为控制喷嘴14的喷雾量，采用间隙式喷雾。通过控制装置16电磁阀13和高压水泵12同步开启，防止高压水泵12停机泄压的时候喷嘴14出现非雾状滴漏。加热器17安装在喷嘴 14上防止其冻结，参见图4。空气压缩机15的出气管道与大厅1相连，出气管道设置有进气阀，通过控制装置 16控制进气阀的开启和关闭。在长时间不需要喷淋时，空气压缩机15用于清除管道内的喷淋水，防止残存水在管道内生锈或者低温下管道内水冻结。本专利技术的创新点至少有1)冷凝器4和冷风管道7的布置方式冷凝器4均勻布置在大厅1顶部，每台冷凝器4通过风机5和冷风管道7将冷量均勻送到大厅1内，由此提高了大厅的降温效率，使温度分布均勻。在喷淋覆冰阶段，大厅1 温度稳定，仅需小制冷量维持，可以控制出风管道冷风出口 6的数量，配合喷淋系统喷淋覆冰。2)喷淋系统的结构及工作方式本专利技术的喷淋系统满足模拟覆冰试验的要求，对喷水管道上的喷嘴14数量进行控制，以控制喷淋范围和喷雾量。通过控制系统16电磁阀13和高压水泵12同步开启，防止高压水泵12停机泄压的时候喷嘴14出现非雾状性滴漏。加热器17安装在喷嘴14上防止其冻结。采用空气压缩机15清除管道内的喷淋水，防止残存水在管道内生锈或者低温下管道内水冻结本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种特高压绝缘子串带电覆冰系统，由气候试验大厅、制冷装置和喷淋装置组成，其特征在于：气候试验大厅采用混凝钢筋结构；制冷装置由制冷机组、冷凝器、风机、冷风管道组成，八台冷凝器均匀布置在大厅顶部，每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均匀送到大厅内，冷风管道固定在大厅侧壁；喷淋装置由纯水箱、配液箱、冷水机、冷水箱、高压水泵、电磁阀、喷嘴、空气压缩机和控制装置组成，纯水箱与配液箱相连，配液箱用于将纯水配制成喷淋水；配液箱连接至冷水箱，由冷水机对喷淋水进行预冷却；高压水泵位于冷水箱与大厅之间，冷水箱的喷淋水由高压水泵打压送到气候试验大厅内通过喷嘴进行喷淋；每组喷嘴前端设置一个电磁阀，控制装置通过控制电磁阀来选择喷嘴数量，以控制喷淋范围；空气压缩机的出气管道与大厅相连，出气管道设置有进气阀，通过控制装置控制进气阀的开启和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种特高压绝缘子串带电覆冰系统，由气候试验大厅、制冷装置和喷淋装置组成，其特征在于气候试验大厅采用混凝钢筋结构；制冷装置由制冷机组、冷凝器、风机、冷风管道组成，八台冷凝器均勻布置在大厅顶部， 每台冷凝器通过风机和冷风管道将冷量均勻送到大厅内，冷风管道固定在大厅侧壁；喷淋装置由纯水箱、配液箱、冷水机、冷水箱、高压水泵、电磁阀、喷嘴、空气压缩机和控制装置组成，纯水箱与配液箱相连，配液箱用于将纯水配制成喷淋水；配液箱连接至冷水箱，由冷水机对喷淋水进行预冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚涛，刘云鹏，甘军明，许佐明，徐涛，蔡林，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：84