[發明專利]可模擬直流GIL內部溫升的絕緣子表面電荷測量平臺

有效

• 申請號: 201610170240.5
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105785146B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 馬國明;李成榕;周宏揚;王璁;石城
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24;G01R31/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種可模擬直流GIL內部溫升的絕緣子表面電荷測量平臺，其特征在于，包括：金屬腔體(1)、直流GIL縮比試驗裝置、電荷測量裝置、油循環加熱裝置及直流電源(18)；

所述金屬腔體(1)為密封腔體，通過兩個絕緣子(2)分隔為三個腔室，其中左側腔室通過法蘭(3)與外部套管(4)相連；右側上方的腔室內安裝有直流GIL縮比試驗裝置和電荷測量裝置；右側下方的腔室內安裝有油循環加熱裝置；三個腔室分別安裝有第一閥門(20)、第二閥門(21)和第三閥門(22)，各腔室分別安裝氣壓表；

所述直流GIL縮比試驗裝置包括試驗絕緣子(5)、兩個相同的屏蔽罩(6)和兩個相同的中心電極(7)；試驗絕緣子(5)為圓柱狀，其中心安裝有銅嵌件，試驗絕緣子(5)通過法蘭橫置于上下兩個屏蔽罩(6)之間，兩個相同的屏蔽罩(6)都為圓柱形狀；中心電極(7)的下部為帶螺紋圓柱，中部為圓柱狀，頂部為球狀；兩個相同的中心電極(7)分別通過螺紋安裝于試驗絕緣子(5)中心銅嵌件兩側；

所述電荷測量裝置位于直流GIL縮比試驗裝置的上部，其中三軸導軌(9)的z軸豎直固定于金屬腔體(1)內壁上，靜電容探頭(8)安裝于三軸導軌(9)上，電荷測量裝置配合電機完成靜電容探頭(8)對試驗絕緣子(5)表面電荷的測量；

所述油循環加熱裝置包括儲油罐(10)、導熱油、加熱器(23)、熱電偶、溫度繼電器、循環油泵(11)、兩個相同的絕緣導油管、第四閥門(16)、第五閥門(17)、密封法蘭及導熱金屬桿(13)；儲油罐(10)為圓柱狀，固定安裝于金屬腔體(1)的右側下方的腔室外的支架上，用于盛裝和加熱導熱油；儲油罐(10)中內置加熱器(23)，儲油罐(10)出口處安裝熱電偶和溫度繼電器，熱電偶與溫度繼電器相連共同組成溫度信號反饋系統，控制加熱器(23)的開啟和關閉，監測油溫，保證儲油罐內油溫時刻處于預設的溫度；儲油罐(10)出口接第四閥門(16)后通過密封法蘭接入金屬腔體(1)的右側下方的腔室中與第一絕緣導油管(12)的一端相連；兩個絕緣導油管皆為圓柱狀；導熱金屬桿(13)豎直放置在金屬腔體(1)的右側下方的腔室中，為中空結構，在兩側開有進油孔和出油孔，進油孔與出油孔在同一水平線上；第一絕緣導油管(12)的另一端密閉接入導熱金屬桿(13)的進油孔，導熱金屬桿(13)內焊接一個長方形隔板；第二絕緣導油管(15)的一端與導熱金屬桿(13)出油孔相連，第二絕緣導油管(15)的另一端與金屬腔體(1)內壁相連，經金屬腔體(1)外部的密閉法蘭和第五閥門(17)接入循環油泵(11)的進油孔；循環油泵(11)的出油孔與儲油罐(10)的進油孔由鍍鋅管相連，以便于導熱油的循環換熱；直流GIL縮比試驗裝置的中心電極(7)與導熱金屬桿(13)間由銅電極(14)連接，將導熱金屬桿上的熱量傳遞至直流GIL縮比試驗裝置中，達到模擬直流GIL內部溫升的效果；

所述直流電源(18)通過法蘭(3)和外部套管(4)與金屬腔體(1)左側腔室內的高壓導桿(19)的一端連接，高壓導桿(19)的另一端連接到導熱金屬桿(13)上，直流電源(18)施加高壓直流電，從高壓導桿(19)到導熱金屬桿(13)，再到銅電極(14)，故實現高壓直流電施加到直流GIL縮比試驗裝置中心電極(7)上。

2.根據權利要求1所述的一種可模擬直流GIL內部溫升的絕緣子表面電荷測量平臺，其特征在于，所述金屬腔體(1)采用304不銹鋼制成，腔體壁厚5mm，能耐受0.6Mpa的氣壓。

3.根據權利要求1所述的一種可模擬直流GIL內部溫升的絕緣子表面電荷測量平臺，其特征在于，所述試驗絕緣子(5)采用環氧樹脂制成，高度為20mm，外徑為122mm；所述銅嵌件外徑32mm，內螺紋孔直徑20mm。

4.根據權利要求1所述的一種可模擬直流GIL內部溫升的絕緣子表面電荷測量平臺，其特征在于，所述屏蔽罩(6)采用304不銹鋼制成，高度為75mm，外徑為112mm；

所述中心電極(7)采用鋁制成，其下部螺紋部分高度為10mm，外徑20mm；中部圓柱狀部分高度為50mm，外徑為32mm，頂部球狀部分直徑為35mm；將中心電極頂部制成球狀是為了避免尖端放電；上述屏蔽罩(6)和中心電極(7)的尺寸保證該直流GIL縮比試驗裝置中電場不均勻系數為1.83。