一種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能變電站內(nèi)氣體絕緣組合電器設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)能源中心與經(jīng)濟(jì)中心呈逆向分布，對(duì)大容量高性能的輸電、配電設(shè)備的渴求越來越大?；诖耍瑢?duì)氣體絕緣組合電器(GAS INSULATED SffITCHGEAR, GIS)而言，即是制造質(zhì)量要求最高、也是瓶頸問題最多的設(shè)備之一；其中的盆式絕緣子作為氣體絕緣組合電器中的關(guān)鍵部件，其健康狀態(tài)直接影響設(shè)備絕緣性能及可靠性，具體應(yīng)用現(xiàn)況如下:
[0003]一方面，通過電網(wǎng)企業(yè)對(duì)氣體絕緣金屬全封閉組合電器的可靠性統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)由盆式絕緣子表面自由金屬微粒會(huì)產(chǎn)生局部放電，并導(dǎo)致設(shè)備本體內(nèi)部六氟化硫氣體的絕緣性能下降、固體介質(zhì)盆式絕緣子)沿面放電及閃絡(luò)、甚至擊穿等缺陷，而隨著氣體絕緣組合電器設(shè)備規(guī)模的日益增大、設(shè)備供應(yīng)商技術(shù)水平的參差不齊，導(dǎo)致在設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)輸、組裝及檢修過程中產(chǎn)生自由金屬微粒的概率增大，進(jìn)而頻繁引起設(shè)備故障，影響供電可靠性；另一方面，自由金屬微粒產(chǎn)生的局部放電，會(huì)伴生300MHz?3000MHz的特高頻電磁波脈沖信號(hào)，并可盆式絕緣子縫隙處由內(nèi)而外衍射。電網(wǎng)企業(yè)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心的技術(shù)人員通過基于特高頻技術(shù)的帶電/在線檢測(cè)方法識(shí)別氣體絕緣組合電器設(shè)備內(nèi)部的放電信號(hào)，診斷設(shè)備內(nèi)部絕緣劣化程度；并進(jìn)一步判斷設(shè)備本體中是否存在盆式絕緣子擊穿或六氟化硫氣體擊穿等故障。
[0004]鑒于此，迫切需要一種能夠模擬盆式絕緣子表面自由金屬微粒缺陷的裝置，用以分析其產(chǎn)生放電的演變過程，總結(jié)、提出提升盆式絕緣子針對(duì)性檢測(cè)方法，并指導(dǎo)氣體絕緣組合電器的生產(chǎn)安裝及運(yùn)行維護(hù)，藉此測(cè)試過程還可提高相關(guān)運(yùn)維人員的操作水平，積累診斷經(jīng)驗(yàn)，更好地識(shí)別設(shè)備的潛伏性放電現(xiàn)象。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的局限，研發(fā)了一種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置，能夠模擬盆式絕緣子上的金屬顆粒造成放電的狀況，并進(jìn)行測(cè)試，該技術(shù)有助于拓展表征局部放電脈沖源差異性的技術(shù)手段，提升氣體絕緣組合電器的制造及安裝工藝、提升技術(shù)人員的技術(shù)水平，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括GIS殼體和缺陷測(cè)試電路，以及由GIS殼體構(gòu)成的密封腔室，所述密封腔室內(nèi)設(shè)置有上盆式絕緣子、下盆式絕緣子和中心導(dǎo)體，所述上盆式絕緣子和下盆式絕緣子水平均衡地設(shè)置在密封腔室內(nèi)，且分別至密封腔室內(nèi)頂部和底部的距離相同，所述中心導(dǎo)體由上而下先后垂直貫穿上盆式絕緣子、下盆式絕緣子的中心，所述缺陷測(cè)試電路包括特高頻傳感器、采集器、濾波器和高速示波器，所述特高頻傳感器通過光纖電纜依次與采集器、濾波器和高速示波器連接，所述特高頻傳感器包括右特高頻傳感器和左特高頻傳感器，且分別設(shè)置于被下盆式絕緣子和上盆式絕緣子所貫穿處的GIS殼體外部。
[0007]進(jìn)一步的，所述右特高頻傳感器和左特高頻傳感器分別緊貼布置在GIS外殼被下盆式絕緣子、上盆式絕緣子所橫向貫穿處的澆注口外側(cè)。
[0008]具體的，所述上盆式絕緣子和下盆式絕緣子采用環(huán)氧樹脂澆注制成的單相單筒結(jié)構(gòu)，其澆注口呈圓角矩形，長(zhǎng)為40mm，寬為20mm;其中，上盆式絕緣子和下盆式絕緣子的厚度為55mm，外圈直徑為920mm,所述GIS殼體的腔體壁厚為16mm，中心導(dǎo)體直徑為86mm。
[0009]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的，所述上盆式絕緣子和下盆式絕緣子的表面固定或不固定地設(shè)置有金屬自由微粒，所述金屬自由微粒采用直徑為0.2mm?1.5mm的招金屬微粒構(gòu)成。
[0010]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的，所述上盆式絕緣子和下盆式絕緣子水平均衡設(shè)置于GIS殼體中央?yún)^(qū)域，且邊緣均設(shè)置有不少于十顆用于固定的金屬螺栓及螺孔，并與GIS殼體固定支撐連接。
[0011]具體的，所述上盆式絕緣子和下盆式絕緣子與中心導(dǎo)體貫穿中部的周圍形成凸臺(tái)，所述凸臺(tái)呈36°的平緩傾斜角，所述下盆式絕緣子表面不帶氣孔，使上下部氣體隔斷，所述上盆式絕緣子表面帶氣孔，使上下部氣體連通。
[0012]具體的，所述特高頻傳感器采用雙擎阿基米德平面螺旋天線，所述濾波器為腔體封裝式的SRP系列濾波器，所述高速示波器采用四通道便攜式示波器
[0013]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]第一，本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，配置靈活，且成本低廉，適于推廣應(yīng)用，同時(shí)采用了無損檢測(cè)技術(shù)，破壞性低，可在工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制中得到深入應(yīng)用。
[0015]第二，該實(shí)驗(yàn)裝置采用非侵入的檢測(cè)方式，各需操作的測(cè)試元件均裝置安裝于模擬設(shè)備體外，在不改變?cè)O(shè)備原有結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式的情況下實(shí)現(xiàn)一次回路與二次回路隔離，故不危及監(jiān)測(cè)預(yù)警中心測(cè)試人員的人身安全。
[0016]第三，本實(shí)用新型的模擬裝置攻克了準(zhǔn)確辨識(shí)放電類型、評(píng)估放電嚴(yán)重程度等傳統(tǒng)難題，測(cè)試電路積累的先驗(yàn)數(shù)據(jù)可促進(jìn)完善確定放電位置的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0017]第四，本實(shí)用新型還能夠有效還原盆式絕緣子的表面固定金屬顆粒沿面局部放電發(fā)展過程，包括呈現(xiàn)出電暈放電、電暈和沿面流注放電共存、沿面流注放電三個(gè)主要階段，利于提高技術(shù)人員的故障診斷水平，更有利于標(biāo)定通用局部放電脈沖源的特征參量，并為研發(fā)并測(cè)試驗(yàn)證的標(biāo)定信號(hào)源奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單地介紹，顯然，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實(shí)用新型是一種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置的原理圖。
[0020]附圖中，1-金屬螺栓或螺孔，2-GIS殼體，3-中心導(dǎo)體，41-右特高頻傳感器，42-左特高頻傳感器，5-采集器，6-濾波器，7-高速示波器，8-金屬自由微粒，11-上盆式絕緣子，12-下盆式絕緣子，20-密封腔室。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]如圖1所示，一種盆式絕緣子的自由金屬微粒缺陷模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括GIS殼體I和缺陷測(cè)試電路，以及由GIS殼體I構(gòu)成的密封腔室20，所述密封腔室20內(nèi)設(shè)置有上盆式絕緣子11、下盆式絕緣子12和中心導(dǎo)體3，所述上盆式絕緣子11和下盆式絕緣子12水平均衡地設(shè)置在密封腔室20內(nèi)，且分別至密封腔室20內(nèi)頂部和底部的距離相同，所構(gòu)成密封腔室的壓力范圍在0.40?0.7MPa，所述中心導(dǎo)體3由上而下先后垂直貫穿上盆式絕緣子
11、下盆式絕緣子12的中心。在本實(shí)用新型中，所述上盆式絕緣子11和下盆式絕緣子12的表面固定或不固定地設(shè)置有金屬自由微粒8，放置的具體位置、數(shù)量、形狀可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要調(diào)整，金屬自由微粒8形狀為規(guī)則或不規(guī)則微粒，必要時(shí)可在粘貼后固定至盆式絕緣子表面，當(dāng)然，其材質(zhì)亦可由圖釘、螺桿替代，所述金屬自由微粒8采用直徑為0.2mm?1.5mm的鋁金屬微粒構(gòu)成。
[0023]在本實(shí)用新型中，所述上盆式絕緣子11和下盆式絕緣子12水平均衡設(shè)置于GIS殼體2中央?yún)^(qū)域，且邊緣均設(shè)置有不少于十顆用于固定的金屬螺栓及螺孔1，并與GIS殼體2固定支撐連接；所述上盆式絕緣子11和下盆式絕緣子12與中心導(dǎo)體3貫穿中部的周圍形成凸臺(tái)，所述凸臺(tái)呈36°的平緩傾斜角，所述盆式絕緣子單面上凸，凸起部分與中心導(dǎo)體呈36°傾斜角，以此在盆式絕緣子兩面形成起均勻的圓弧、凹槽，使之具備應(yīng)有強(qiáng)度要求，并完善表面電場(chǎng)強(qiáng)度分布，使之沿面絕緣距離充足，保證中心導(dǎo)體3對(duì)周邊存有足夠沿面絕緣裕度；