一種可移動式局部放電源模擬裝置的製作方法

2023-07-14 16:55:26

本發明屬於油浸式變壓器內部局部放電模擬試驗技術領域，尤其涉及一種可移動式局部放電源模擬裝置。

背景技術：

變壓器局部放電主要是變壓器在高電壓的作用下，其內部絕緣發生的放電。變壓器內部絕緣在運行中長期處於工作電壓的作用下，特別是隨著電壓等級的提高，絕緣承受的電場強度值很高，在絕緣薄弱處很容易產生局部放電。局部放電的存在雖然並不影響電氣設備短時的絕緣強度，但一臺變壓器在運行電壓下，如在不可恢復的絕緣中存在局部放電現象，這些微弱的放電能量和由此產生的一些不良效應可以慢慢損壞絕緣，最後導致整個絕緣被擊穿，使得絕緣壽命降低，影響變壓器的安全運行，給整個電力系統正常穩定運行帶來越來越大的影響。因此，對變壓器局部放電的研究對提高電網安全運行的可靠性有著重要的意義。

目前，對局部放電的檢測有多種方法，而超聲波法和超高頻法是兩種比較有效的檢測手段，其抗幹擾能力強，靈敏度高。相比之下，超高頻法適合對設備進行長期連續的監測，需要廠家在設備製造時內置傳感耦合器以保證測量精度；超聲波設備使用簡便，可以通過對設備的逐點測量進行缺陷定位，更適合帶電巡檢和短期的在線監測。

實際運行中，變壓器內部的局部放電具有隨機性、突發性和不確定性，因此，對於變壓器內部的局部放電研究多數採用模擬的方法，即通過放電發生器來模擬實際運行中變壓器內部的局部放電。現有技術中模擬變壓器內部的局部放電主要有兩種方式：一種是採用獨立的放電發生器，放電發生器的電極浸泡在變壓器的油中，通過外部的加壓裝置給放電發生器加壓，使其產生局部放電；另一種是在標準的變壓器上進行改造，在變壓器的油箱上開孔，將放電發生器從油箱開孔處放入到變壓器內部，通過外部的加壓裝置給放電發生器加壓，使其產生局部放電。但是，這兩種方案中，局部放電的位置都是固定不變的，對於採用超聲波法進行局部放電的檢測時，不能驗證局部放電超聲傳感器的定位功能。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發明提供一種可移動式局部放電源模擬裝置。

本發明是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種可移動式局部放電源模擬裝置，包括絕緣導管、牽引裝置和放電源，所述絕緣導管設置在放電源需要經過的變壓器內部的高壓區域，其兩端分別與兩個控制箱相連；所述絕緣導管內設有放電源，所述放電源的兩端分別連接著一個牽引裝置，所述兩個牽引裝置分別設置在兩個所述控制箱內，在牽引裝置的作用下，所述放電源可在絕緣導管內移動。

作為本發明的進一步改進，所述放電源可根據變壓器局部放電類型進行更換，以便模擬不同類型的變壓器局部放電，例如：沿面放電模型、氣泡放電模型、懸浮放電模型、匝間放電模型和尖端放電模型等。

作為本發明的進一步改進，所述牽引裝置包括步進電機、機械轉軸、繞線和支撐軸，機械轉軸通過支撐軸可轉動的安裝在所述控制箱的前壁內側，繞線纏繞在機械轉軸的軸芯上；

所述步進電機用於調整機械轉軸的轉動，繞線與所述放電源連接，通過機械轉軸的轉動帶動繞線的收放，從而自動控制放電源的移動。

作為本發明的進一步改進，所述牽引裝置還包括手柄，所述手柄的一端安裝在機械轉軸靠近所述控制箱前壁的轉盤上，另一端穿過控制箱安裝在其前壁的外側，所述手柄用於從外側手動控制機械轉軸的轉動。

作為本發明的進一步改進，所述控制箱內設有控制電路，能控制步進電機的速度、輸出力矩和時序方向，通過控制電路驅動步進電機，從而控制機械轉軸的轉動速度、繞線拉力的大小以及轉向，實現了放電源速度可調的自動移動。

作為本發明的進一步改進，所述繞線是鋼絲線。

作為本發明的進一步改進，所述絕緣導管是特氟龍管。

作為本發明的進一步改進，所述絕緣導管的內徑可根據放電源模型的大小進行選擇。

作為本發明的進一步改進，所述可移動式局部放電模擬裝置還包括絕緣掛鈎，所述絕緣掛鈎的上端固定在變壓器頂部內側，所述絕緣掛鈎的長度與所述絕緣導管的中間直線段距變壓器頂部的距離相適應，所述絕緣導管的中間直線段置於多個絕緣掛鈎上，這樣使得管路更加穩定。

作為本發明的進一步改進，絕緣導管的中間直線段也可以採用其他穩定管路的支撐方式，例如支架支撐的方式。

給變壓器加壓，當放電源進入高壓區域時，放電源內部金屬電極開始放電。在牽引裝置的作用下，放電源在絕緣導管內移動，當靠近第一高壓套管時，放電源開始放電，隨著放電源的不斷移動，放電源慢慢遠離第一高壓套管，放電源停止放電，直到靠近第二高壓套管，放電源又開始放電，再遠離第二高壓套管，放電源停止放電。

與現有技術相比，本發明所提供的一種可移動式局部放電源模擬裝置，通過牽引裝置的作用，使得放電源在絕緣導管內移動，實現了放電源可移動放電的效果；通過控制電路控制步進電機的速度、輸出力矩和時序方向，實現了放電源速度可調的自動移動。對於採用超聲波法檢測局部放電時，可移動式的局部放電源能有效驗證超聲傳感器的定位功能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一個實施例，對於本領域普通技術人員來說，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一種可移動式局部放電源模擬裝置的結構示意圖；

圖2是本發明牽引機構的結構示意圖；

圖3是本發明絕緣掛鈎的結構示意圖；

其中：1- 絕緣導管，2-牽引裝置，3-放電源，4-控制箱，5-第一高壓套管，6-第二高壓套管，7-第三高壓套管，8-機械轉軸，9-繞線，10-手柄，11-支撐軸，12-絕緣掛鈎。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明實施例提供了一種可移動式局部放電源模擬裝置，通過牽引裝置的作用，使得放電源在絕緣導管內移動，實現了放電源可移動放電的效果。對於採用超聲波法檢測局部放電時，可移動式的局部放電源能有效驗證超聲傳感器的定位功能。

如圖1、圖2和圖3所示，本發明所提供的一種可移動式局部放電源模擬裝置，包括絕緣導管1、牽引裝置2和放電源3，所述絕緣導管1設置在放電源2需要經過的變壓器內部的高壓區域，其兩端分別與兩個控制箱4相連；所述絕緣導管1內設有放電源3，所述放電源3的兩端分別連接著一個牽引裝置2，所述兩個牽引裝置2分別設置在兩個所述控制箱4內，在牽引裝置2的作用下，所述放電源3可在絕緣導管1內移動。

所述放電源可根據變壓器局部放電類型進行更換，以便模擬不同類型的變壓器局部放電，例如：沿面放電模型、氣泡放電模型、懸浮放電模型、匝間放電模型和尖端放電模型等，本實施例中放電源採用沿面放電模型。

所述牽引裝置2包括步進電機、機械轉軸8、繞線9和支撐軸11，機械轉軸8通過支撐軸11可轉動的安裝在所述控制箱4的前壁內側，繞線9纏繞在機械轉軸8的軸芯上；

所述步進電機用於調整機械轉軸8的轉動，繞線9與所述放電源3連接，通過機械轉軸8的轉動帶動繞線9的收放，從而自動控制放電源3的移動。

所述牽引裝置2還包括手柄10，所述手柄10的一端安裝在機械轉軸8靠近所述控制箱4前壁的轉盤上，另一端穿過控制箱4安裝在其前壁的外側，所述手柄10用於從外側手動控制機械轉軸8的轉動。

所述控制箱4內設有控制電路，能控制步進電機的速度、輸出力矩和時序方向，通過控制電路驅動步進電機，從而控制機械轉軸8的轉動速度、繞線9拉力的大小以及轉向，實現了放電源3速度可調的自動移動。

所述繞線9是鋼絲線。

所述絕緣導管1是特氟龍管。

所述絕緣導管1的內徑根據沿面放電模型的大小進行選擇。

所述可移動式局部放電模擬裝置還包括絕緣掛鈎12，所述絕緣掛鈎12的上端固定在變壓器頂部內側，所述絕緣掛鈎12的長度與所述絕緣導管1的中間直線段距變壓器頂部的距離相適應，所述絕緣導管1的中間直線段置於多個絕緣掛鈎12上，這樣使得管路更加穩定。

給變壓器加壓，當放電源3進入變壓器內部的高壓區域時，放電源3內部金屬電極開始放電。在牽引裝置2的作用下，放電源3在絕緣導管1內移動，當靠近第一高壓套管5時，放電源3開始放電，隨著放電源3的不斷移動，放電源3慢慢遠離第一高壓套管5，放電源3停止放電，直到靠近第二高壓套管6，放電源3又開始放電，再遠離第二高壓套管6，放電源3停止放電，直到下一個高壓套管。這種結構實現了放電源可移動放電的效果，更加真實的模擬了實際工作中變壓器內局部放電的情況，同時在採用超聲波檢測局部放電時，能有效驗證超聲傳感器的定位功能；牽引裝置2採用控制電路控制步進電機，從而控制機械轉軸8，達到了放電源3的自動移動，並且移動速度可調。

以上所揭露的僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或變型，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。