[發明專利]一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置及其方法

有效

• 申請號: 202110266850.6
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112946401B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 尤飛;許志亮;王勝;王振華;水凱;趙耀鵬;陳思怡
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王振佳

1.一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，其特征在于：包括中央信息處理器、生物質燃料特性表征模塊、陰燃發生模塊、陰燃煙場特性測試模塊、工頻電源模塊和跳閘特性測試模塊；

所述生物質燃料特性表征模塊包括：高精度電子天平、生物質燃料原料水分含量測定儀、高精度孔隙率與密度測試儀、大行程表面三維形貌輪廓掃描儀、傅立葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀；

所述陰燃發生模塊包括：陰燃容器、電加熱平板、操作工作臺、導線線纜；

所述陰燃煙場特性測試模塊包括：蓄煙采集板、煙氣采集分析儀、高速攝像儀、高清照相機、電極-電導率測試儀、煙氣光學密度檢測儀、紅外熱成像儀、熱電偶樹、探入型煙氣濕度分析儀、林格曼煙氣黑度計、煙氣煙塵顆粒物濃度測試儀、熱流密度計、紋影儀、大氣電導率Gerdien探針和智能電阻測試儀；

所述工頻電源模塊和跳閘特性測試模塊包括升變壓器、物理示波器、高壓電源裝置、數字音頻采集器、尖端放電點。

2.根據權利要求1所述的一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，其特征在于：所述陰燃容器為頂端敞口的長方體狀容器，所述陰燃容器的底面為石英板，所述陰燃容器的側壁和底面上設置有所述電加熱平板，位于底面上的所述電加熱平板與所述石英板齊平，所述陰燃容器的邊緣采用鋼材包邊，所述陰燃容器設置在所述高精度電子天平上；

所述陰燃容器的側壁上開有若干探測孔，所述探測孔內設置有熱電偶，所述陰燃容器外設置有所述紅外熱成像儀、所述熱電偶樹、所述熱流密度計和所述紋影儀，所述熱電偶樹由若干所述熱電偶組成，所述熱電偶設置于鋼結構框架上，所述鋼結構框架放置于所述陰燃容器外；

所述陰燃容器的頂端設置有蓄煙采集板，所述蓄煙采集板和所述陰燃容器的側壁均采用透明防火玻璃材質，所述蓄煙采集板的四周通過絕緣防火膠與所述陰燃容器固定連接，所述蓄煙采集板的頂部中間設置有出氣孔，所述出氣孔內設置有所述煙氣采集分析儀的探頭。

3.根據權利要求2所述的一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，其特征在于：所述蓄煙采集板的上方設置有所述導線線纜，所述導線線纜為鋼芯鋁絞線(ACSR)，所述導線線纜上設置有所述煙氣光學密度檢測儀、所述煙氣煙塵顆粒物濃度檢測儀、所述電極-電導率測試儀、所述林格曼煙氣黑度計、所述探入型煙氣濕度分析儀，所述煙氣煙塵顆粒物濃度檢測儀與所述出氣孔相對設置，所述煙氣光學密度檢測儀覆蓋在所述導線線纜的表面，所述導線線纜上方設置有所述尖端放電點。

4.根據權利要求1所述的一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，其特征在于：所述中央信息處理器分別與所述智能電阻測試儀、所述物理示波器、所述高精度電子天平電連接，所述智能電阻測試儀與所述導線線纜并聯，所述物理示波器與所述導線線纜的一端電連接，所述導線線纜的另一端與所述高壓電源裝置電連接，所述高壓電源裝置與所述操作工作臺電連接，所述操作工作臺與所述升變壓器電連接。

5.一種陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗方法，其特征在于，應用如權利要求1-4任一項所述的陰燃氛圍下高壓輸電線路跳閘特性實驗裝置，所述方法操作步驟如下:

S1、向所述陰燃容器內加入生物質燃料，通過所述生物質燃料原料水分含量測定儀測定生物質燃料的含水量，通過所述高精度孔隙率與密度測試儀測定所述生物質燃料的孔隙率和密度；

S2、啟動所述電加熱平板對所述生物質燃料進行加熱，所述熱電偶樹測量空間煙氣溫度，全程開啟所述高精度電子天平測量所述生物質燃料陰燃過程的質量變化，全程開啟所述大行程表面三維形貌輪廓掃描儀測定所述生物質燃料宏觀形貌；

S3、陰燃之后產生的煙氣持續上升，所述蓄煙采集板把煙氣集中到一起，利用鋁箔煙氣收集袋收集陰燃產生的煙氣，實驗全程開啟所述煙氣采集分析儀、所述高速攝像儀、所述高清照相機、所述電極-電導率測試儀、所述煙氣光學密度檢測儀、所述探入型煙氣濕度分析儀、所述林格曼煙氣黑度計、所述煙氣煙塵顆粒物濃度測試儀、所述熱流密度計、所述紋影儀、所述大氣電導率Gerdien探針和所述智能電阻測試儀，收集和分析煙場特性參數，包括煙氣成分、形體、形貌、相態、密度、溫度、濕度、色度、顆粒、流場、熱量和電導率；

S4、通電之后撤去所述蓄煙采集板，當煙氣上升到所述導線線纜處時開始通電，通過所述操作工作臺控制通過所述導線線纜的電壓及其頻率，啟動尖端放電實驗，記錄分析跳閘特性，包括尖端放電的時間、線路擊穿時的電壓、泄漏電流、故障錄波波形和電弧擊穿聲頻；

S5、在陰燃開始前和陰燃結束后分別開啟傅立葉變換紅外光譜儀、X射線衍射儀，測定所述生物質燃料的化學組成和無機雜質；

S6、分別向所述陰燃容器內加入不同形態和數量的所述生物質燃料進行重復實驗。