[發(fā)明專利]一種500kVGIS盆式絕緣子VFTO試驗裝置

在審

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• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107356823A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 何順;程志萬;程世軍;馬宏明
• 申請（專利權）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 北京弘權知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本申請涉及絕緣材料性能測試技術領域，具體涉及一種500kV GIS盆式絕緣子VFTO試驗裝置。

背景技術

盆式絕緣子一般由絕緣件(如瓷件)和金屬附件(如鋼腳、鐵帽、法蘭等)用膠合劑膠合或機械卡裝而成。在空間電場測量方面，目前已應用于強電場測量的傳感器主要有M-Z干涉類型和集成共路干涉類型，基于M-Z干涉的電場傳感器，半波電場范圍為1500kV/m～6000kV/m，能夠良好響應ms、μs、ns量級波形，滿足強電場測量對靈敏度及頻帶的要求。基于共路干涉的集成電場傳感器主要應用于介質表面放電電場測量，采用此結構的目的是制作亞mm級全電介質傳感器，以減小對原場的干擾。而針對VFTO下空間高頻電場傳感器的研究，對傳感器的要求則更加苛刻。球形電場傳感器，其帶寬為10Hz～25MHz，最大可測場強為10kV/cm，金屬球的直徑為4cm，將其應用于VFTO外部電場測量，研究結果表明由斷路器管殼輻射的電場基頻約為10MHz～20MHz，隨著傳感器與管殼之間距離的變化，電場幅值的變化范圍為5kV/m～60kV/m。脈沖電場探頭，其帶寬為3.5Hz～1GHz，最大可測場強為10kV/cm，經(jīng)改進后金屬殼體直徑為1cm、長度為6cm。利用該類型傳感器進行了ESD輻射場測試，得出了電場分布的基本規(guī)律。有源電場測量系統(tǒng)，采用偶極棒狀天線作為接收天線，測量系統(tǒng)的帶寬為540Hz～40MHz，最大可測場強為40kV/m。清華大學采用M-Z干涉電場傳感器研究了流注放電電場，發(fā)現(xiàn)流注所致的電場躍升現(xiàn)象。由以上分析可見，目前，國內外對光電集成電場傳感器的研究還處于起步階段，其應用主要用于測量流注不同位置電場強度，以及架空線周圍的電場強度。

實際運行中的GIS盆式絕緣子表面會積聚表面電荷，表面電荷的存在將使得局部電場發(fā)生畸變，造成VFTO下絕緣子沿面閃絡；對空間電場測量造成干擾，使得測量誤差變大。

發(fā)明內容

本申請的目的是為了解決實際運行中的GIS盆式絕緣子表面會積聚表面電荷，表面電荷的存在將使得局部電場發(fā)生畸變，造成VFTO下絕緣子沿面閃絡；對空間電場測量造成干擾，使得測量誤差變大的問題。

為此，本發(fā)明實施例提供了如下技術方案：一種500kV GIS盆式絕緣子VFTO試驗裝置，包括電場測量單元、數(shù)據(jù)處理單元和供能單元；

所述電場測量單元包括正壓容器模塊，所述正壓容器模塊內設置有高壓電極模塊，所述高壓電極模塊上設置有待測盆式絕緣子模塊，所述待測盆式絕緣子模塊上設置有若干傳感器模塊；

所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)計算模塊，所述數(shù)據(jù)計算模塊與顯示模塊相連接，所述數(shù)據(jù)計算模塊與所述傳感器模塊相連接；

所述供能單元包括高壓電源模塊，所述高壓電源模塊與所述高壓電極模塊相連接。

可選地，所述高壓電極模塊呈條狀結構，所述高壓電極模塊水平設置于所述正壓容器模塊內，所述高壓電極模塊左端通過導線與所述高壓電源模塊相連接。

可選地，所述待測盆式絕緣子模塊設置于所述高壓電極模塊外表面上，所述待測盆式絕緣子模塊設置于所述高壓電極模塊中間部位；所述待測盆式絕緣子模塊水平截面呈“V”形。

可選地，所述傳感器模塊包括沿所述待測盆式絕緣子模塊直徑軸線呈直線陣列分布的傳感器，所述傳感器模塊以所述待測盆式絕緣子模塊中心為圓心呈換裝陣列分布。

可選地，所述數(shù)據(jù)計算模塊與所述傳感器模塊通過光纖相連接。

可選地，所述數(shù)據(jù)計算模塊包括基于電致發(fā)光的電荷行為實時觀測評估系統(tǒng)。

可選地，所述待測盆式絕緣子模塊外延設置有法蘭接口，所述法蘭接口與所述正壓容器模塊外側連通。

可選地，所述待測盆式絕緣子模塊包括500kV GIS盆式絕緣子的微縮模型。

本發(fā)明實施例提供的技術方案包括以下有益效果：本申請通過將待測盆式絕緣子模塊設置于高壓電極模塊上，同時在待測盆式絕緣子模塊上設置若干傳感器模塊，使得整個裝置可以結合VFTO全過程波形的波形特征、擊穿次數(shù)等試驗結論，完成不同改性后盆式絕緣子微縮模型在VFTO作用下不同位置不同方向的電場測量，最終提出基于絕緣子材料改性受控電荷調控及電場優(yōu)化的VFTO沿面閃絡模型；測量干擾小，誤差小，精度高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。