一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型的製作方法

2023-08-05 14:54:41 1

專利名稱：一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及仿真模型，具體地說是一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型。
背景技術：
電流互感器(簡稱CT，以下同)是電力系統中用於測量和保護的重要設備，按照結構型式的不同，可分為正立式和倒置式兩種。倒置式CT的繞組和鐵芯位於頭部，其中一次繞組為直線形鋁管和鋁棒貫穿於線圈罩殼內，二次繞組通過金屬罩殼包裹，另外為了改善場強分布在主絕緣內部增設與儲油櫃等電位的高壓電容屏，且在其內絕緣層中設置數十張端屏以改善整絕緣的軸向電場分布。因此，相對正立式而言，倒置式CT具有動熱穩定性好、 漏抗小和散熱性能好等優點。目前倒置式CT被大量應用，但是近年來，倒置式CT的缺陷故障率呈上升趨勢，甚至發生了多起損壞事件，嚴重危及了電網的運行安全，因此正確了解設備特別是運行中設備的絕緣狀況，分析絕緣劣化的原因並制定相應的措施就顯得尤為重要。然而目前對倒置式CT絕緣狀態檢測的方法和手段較少，常規的預防性試驗尚不能有效地發現運行中設備的缺陷和故障，而絕緣油色譜試驗作為分析設備絕緣狀況的常用方法，同樣也存在局限，一是由於倒置式CT的結構特點一無油枕，給多次抽取油樣後的補油工作帶來了困難。二是油色譜分析試驗結果不能完全地反映設備的絕緣狀況，主要表現在運行中倒置式CT的絕緣油中氫氣和乙炔超標問題上，目前尚無其對應關係及發展規律的研究，特別是對於其中的氣體產生的原因上存在較大的分歧。

實用新型內容為了進一步研究倒置式CT內部的絕緣狀態，豐富檢測的方法和手段，本實用新型提供一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，通過調整電極間的斷口距離及發熱導電桿的結構靈活模擬內部放電、過熱等一系列運行倒置式CT中設備的缺陷和故障。本實用新型採用的技術方案如下一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，包括主體，其特徵在於，所述的主體內裝有兩根相對設置的金屬導杆，金屬導杆水平放置，兩金屬導杆的內端部之間裝有一對電極或一貫通主體內部的發熱導電桿，每根金屬導杆的外端部套有一固定在主體外殼上的無局放絕緣筒；其中一個無局放絕緣筒表面設有表示電極之間距離的標尺，該無局放絕緣筒外側裝有用於調節電極距離的接線端子，接線端子與金屬導杆連接，接線端子中心開有供插接試驗導線的插孔，另一無局放絕緣筒的中心開有供插接試驗導線的插孔。接線端子可以旋轉，以調節電極間距。無局放絕緣筒由無局放絕緣材料製成，在模擬試驗所需電壓形成的場強之下不產生局部放電，增加故障模擬的準確性。兩電極間形成的斷口可充斥不同介質，發熱導電桿可通大電流，以上述兩種情況模擬主體內部不同的缺陷。兩個電極中一端為加壓端，另一端接地，兩極功能可以互換；發熱導電桿為主體提供了一個電流入口和一個電流出口，本實用新型利用兩電極間的空間位置放置不同介質，利用發熱導電桿通過大電流，可靈活模擬倒置式CT內部放電、過熱等一系列缺陷。作為優選，所述主體的頂部有一油箱蓋，該油箱蓋上設有兩個相互垂直的真空閥、真空表和熱電偶插孔，真空閥用於將主體內部抽至真空，真空表用於隨時觀測內部壓力；主體的下部設有取油、放油二用的4分球閥，用以獲取油樣。作為優選，所述的發熱導電桿外套有多片蝶形導熱片，蝶形導熱片上設有測溫元件。作為優選，所述的電極為尖-尖電極或板-板電極，電極和發熱導電桿通過螺紋與金屬導杆連接。作為優選，所述的接線端子呈球形，金屬導杆的內端面和電極的端面均呈圓形，以達到均壓之目的。作為優選，主體的一側設有玻璃管油位計，主體的中部裝有紫外玻璃觀察窗，以隨時觀測內部油位和電極狀況。本實用新型利用電極和發熱導電桿結構能夠靈活模擬主體內部放電、過熱等一系列缺陷，並採用紫外玻璃觀察窗方便缺陷狀態監視；通過研究缺陷在變壓器油處於高溫、不同材料和大電流的影響下的發展特徵，為電力系統正常運行倒置式CT內部缺陷的檢測診斷提供試驗平臺。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。

圖I為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型一對尖-尖電極的結構示意圖。圖3為本實用新型一對板-板電極的結構示意圖。圖4為本實用新型發熱導電桿的結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，主體I內裝有兩根相對設置的金屬導杆5，金屬導杆水平放置，兩金屬導杆的內端部之間裝有一對電極或一貫通主體內部的發熱導電桿4。每根金屬導杆5的外端部穿過主體後套有一固定在主體外殼上的無局放絕緣筒14。其中一個無局放絕緣筒表面設有表示電極之間距離的標尺13，該無局放絕緣筒外側裝有用於調節電極距離的球形接線端子6，接線端子與穿過金屬導杆連接，接線端子中心開有供插接試驗導線的插孔19，另一無局放絕緣筒的中心開有供插接試驗導線的插孔20。無局放絕緣筒由無局放絕緣材料製成。發熱導電桿4外套有6片蝶形導熱片15，蝶形導熱片上設有測溫元件16。所述的電極為尖-尖電極2或板-板電極3，電極通過電極接口 7與金屬導杆5連接，金屬導杆的內端面和電極的端面均呈圓形。主體I的頂部油箱蓋8上設有兩個相互垂直的真空閥9、真空表10和熱電偶插孔22 ;主體I的下部設有取油、放油二用的4分球閥11。主體I的一側設有玻璃管油位計17，主體的中部裝有紫外玻璃觀察窗18。[0020]本實用新型可完成三種故障模擬，分別為整體過熱故障、局部過熱故障以及放電故障。進行整體過熱故障模擬時，將主體置於大型烘箱內，主體內中部安裝兩個相對的電極。插孔19、插孔20分別插接試驗導線，一端接高壓另一端接地；打開油箱蓋8，在將取油、放油二用4分球閥11關閉後將變壓器油注入主體I ;擰緊位於油箱蓋邊緣的六隻密封螺絲21，打開垂直於油箱蓋的真空閥並關閉平行於油箱蓋的真空閥進行抽真空，當真空表10指示位於0. 8-0. 9Mpa時，關閉所有真空閥，拔出抽氣管；將熱電偶插入油箱蓋上的熱電偶插孔22並旋緊固定；最後關上溫室箱門，並根據電極間距離施以一定場強的電壓。在故障仿真工作進行的途中，需要多次對油取樣，每次取樣時退下電壓，將取樣針筒與取油、放油二用4分球閥通過橡膠管連接，打開取油、放油二用4分球閥，將油樣抽取至取樣針筒中。
進行局部過熱故障模擬時，主體內中部安裝發熱導電桿4。打開油箱蓋8，在將外殼下部取油、放油二用4分球閥11關閉後將變壓器油注入主體；擰緊位於油箱蓋邊緣的六隻密封螺絲21，打開垂直於油箱蓋的真空閥並關閉平行於油箱蓋的真空閥進行抽真空，當真空表10指示位於0. 8-0. 9Mpa時，關閉所有真空閥，拔出抽氣管；以插孔19和插孔20為出入口施加電流，因此發熱導電桿周圍溫度將升高，產生局部過熱的效果。在故障仿真工作進行的途中，需要多次對油取樣，每次取樣時退下電壓，將取樣針筒與放油閥通過橡膠管連接，打開取油、放油二用4分球閥，將油樣抽取至取樣針筒中。進行放電故障模擬時，主體內中部安裝兩個相對的電極。與電極相連的兩個插孔分別插接試驗導線，一端接高壓另一端接地，在高壓端設置耦合電容，並採用局部放電儀以此觀察放電情況。打開油箱蓋8，在將外殼下部取油、放油二用4分球閥11關閉後將變壓器油注入主體；擰緊位於油箱蓋邊緣的六隻密封螺絲21，打開垂直於油箱蓋的真空閥並關閉平行於油箱蓋的真空閥進行抽真空，當真空表10指示位於0. 8-0. 9Mpa時，關閉所有真空閥，拔出抽氣管；並根據電極間距離施以一定場強的電壓。在故障仿真工作進行的途中，需要多次對油取樣，每次取樣時退下電壓，將取樣針筒與放油閥通過橡膠管連接，打開取油、放油二用4分球閥，將油樣抽取至取樣針筒中。
權利要求1.一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，包括主體(I)，其特徵在於，所述的主體(I)內裝有兩根相對設置的金屬導杆(5)，金屬導杆水平放置，兩金屬導杆的內端部之間裝有一對電極或一貫通主體內部的發熱導電桿(4)，每根金屬導杆(5)的外端部套有一固定在主體外殼上的無局放絕緣筒(14);其中一個無局放絕緣筒表面設有表示電極之間距離的標尺(13)，該無局放絕緣筒外側裝有用於調節電極距離的接線端子(6)，接線端子與金屬導杆連接，接線端子中心開有供插接試驗導線的插孔(19)，另一無局放絕緣筒的中心開有供插接試驗導線的插孔(20 )。
2.根據權利要求I所述的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於，所述主體(I)的頂部有一油箱蓋(8)，該油箱蓋(8)上設有兩個相互垂直的真空閥(9)、真空表(10)和熱電偶插孔(22);主體(I)的下部設有取油、放油二用的4分球閥(11)。
3.根據權利要求I或2所述的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於，所述的發熱導電桿(4)外套有多片蝶形導熱片(15)，蝶形導熱片上設有測溫元件(16)。
4.根據權利要求I或2所述的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於，所述的電極為尖-尖電極(2)或板-板電極(3)，電極和發熱導電桿(4)通過螺紋與金屬導杆(5)連接。
5.根據權利要求I或2所述的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於，所述的接線端子(6)呈球形，金屬導杆的內端面和電極的端面均呈圓形。
6.根據權利要求I或2所述的倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於，主體(I)的一側設有玻璃管油位計(17)，主體的中部裝有紫外玻璃觀察窗(18)。
專利摘要目前的倒置式電流互感器內部存在一些缺陷，而目前的檢測手段又難以檢出局部的絕緣隱患。本實用新型提供了一種倒置式電流互感器油紙絕緣故障仿真模型，其特徵在於所述的主體內裝有兩根相對設置的金屬導杆，兩金屬導杆的內端部之間裝有一對電極或一貫通主體內部的發熱導電桿，每根金屬導杆的外端部套有一固定在主體外殼上的無局放絕緣筒；其中一個無局放絕緣筒表面設有表示電極之間距離的標尺，該無局放絕緣筒外側裝有能調節電極距離的接線端子，接線端子與金屬導杆連接，接線端子中心開有供插接試驗導線的插孔，另一無局放絕緣筒的中心開有供插接試驗導線的插孔。本實用新型能夠靈活模擬主體內部放電、過熱等一系列缺陷。
文檔編號G01N33/28GK202512205SQ201220181820
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者何文林, 盧洪坤, 周國良, 李晨, 潘芝瑛, 薛偉華, 谷小博 申請人:浙江省電力試驗研究院