一種直流gis的pd模擬裝置的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種直流GIS的PD模擬裝置。該裝置包括絕緣缺陷模型、放置絕緣缺陷模型的氣體放電室、向氣體放電室提供可調(diào)直流電壓的直流施壓系統(tǒng)以及檢測局部放電的脈沖電壓信號和UHF信號的檢測系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能夠模擬直流GIS的PD情況，彌補了現(xiàn)有實驗平臺只能模擬交流GIS的PD情況的不足，為直流GIS的在線監(jiān)測和絕緣狀態(tài)的評估提供了實驗基礎(chǔ)，滿足了現(xiàn)代特高壓直流輸出工程的需求。
【專利說明】
一種直流GIS的PD模擬裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請涉及氣體絕緣開關(guān)設(shè)備的絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及 一種直流GIS的ro模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，作為絕緣介質(zhì)可以提高絕緣強度，大大減小 高壓設(shè)備的尺寸，已廣泛地應(yīng)用于GIS中（Gas Insulated Switchgears，氣體絕緣開關(guān)設(shè) 備）中。然而，GIS在制造、運輸、安裝、檢修和運行等過程中，內(nèi)部不可避免地會出現(xiàn)各種絕 緣缺陷，從而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部電場發(fā)生畸變，進(jìn)而產(chǎn)生HKPartial Discharge，局部放電）。當(dāng) 出現(xiàn)嚴(yán)重ro時，一方面，PD會加快對設(shè)備內(nèi)部絕緣的進(jìn)一步破壞，最終導(dǎo)致絕緣故障造成停 電事故；另一方面，PD又是有效表征絕緣狀況的特征量，通過對GIS的PD進(jìn)行檢測和模式識 另IJ，可以在很大程度上發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部存在的絕緣缺陷及類型。因此，檢測ro對保證GIS安全可 靠運行具有重要的現(xiàn)實意義，國內(nèi)外同行長期致力于該方向的研究。
[0003] 目前國內(nèi)外針對GIS PD在線監(jiān)測的研究主要集中在交流，尚未擴展至直流領(lǐng)域， 然而隨著現(xiàn)代特高壓直流輸電工程的迅速發(fā)展，直流GIS必將得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，因 此，開展直流電壓下GIS的ro研究具有重大意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N直流GIS的PD模擬裝置，能夠模擬直流GIS在不同絕緣 缺陷模型下的ro情況，滿足現(xiàn)代特高壓直流輸出工程的需求。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006] 一種直流Gis的ro模擬裝置，包括：
[0007] 絕緣缺陷模型；
[0008] 盛放所述絕緣缺陷模型的氣體放電室；
[0009] 與所述氣體放電室相連，向所述氣體放電室兩端提供連續(xù)可調(diào)的直流電壓的直流 施壓系統(tǒng)；
[0010]與所述氣體放電室相連，獲取直流GIS的PD的脈沖電壓信號和UHF信號的檢測系 統(tǒng)。
[0011] 優(yōu)選的，所述直流施壓系統(tǒng)包括：調(diào)壓控制臺、實驗變壓器、保護(hù)電阻、電容分壓 器、高壓整流硅堆、濾波電容、電阻分壓器以及隔離電阻；
[0012] 其中，所述調(diào)壓控制臺與所述實驗變壓器的一次側(cè)接線端相連；
[0013] 所述保護(hù)電阻、所述高壓整流硅堆、所述隔離電阻以及所述氣體放電室依次串聯(lián)， 且所述保護(hù)電阻的自由接線端與所述實驗變壓器二次側(cè)的第一接線端相連，所述氣體放電 室的自由接電線與所述實驗變壓器二次側(cè)的第二接線端相連；
[0014] 所述保護(hù)電阻和所述高壓整流硅堆的公共端與所述電容分壓器的第一接線端相 連，所述電容分壓器的第二接線端與所述實驗變壓器二次側(cè)的第二接線端連；
[0015] 所述高壓整流硅堆和所述隔離電阻和公共端與所述濾波電容的第一接線端相連， 所述濾波電容的第二接線端與所述實驗變壓器的二次側(cè)的第二接線端相連；
[0016] 所述濾波電容和所述隔離電阻的公共端與所述電阻分壓器的第一接線端相連，所 述電阻分壓器的第二接線端與所述實驗變壓器的二次側(cè)的第二接線端相連。
[0017] 優(yōu)選的，所述絕緣缺陷模型包括：金屬突出物件缺陷模型、自由金屬為了缺陷模 型、絕緣子金屬污染缺陷模型和/或絕緣子氣隙缺陷模型。
[0018] 優(yōu)選的，所述檢測系統(tǒng)包括:脈沖電流檢測系統(tǒng)以及UHF信號檢測系統(tǒng)；
[0019] 其中，所述脈沖電流檢測系統(tǒng)包括:耦合電阻、檢測阻抗和數(shù)字存儲示波器；
[0020] 所述耦合電容的第一接線端與所述檢測阻的第二接線端相連，所述耦合電阻的第 二接線端與所述氣體放電室相連，所述檢測電阻的第二接線端接地，所述數(shù)字存儲示波器 與所述檢測電阻并聯(lián)；
[0021 ]所述UHF信號檢測系統(tǒng)包括:采集所述UHF信號的UHF傳感器以及與所述UHF傳感器 相連的數(shù)字存儲示波器。
[0022]優(yōu)選的，氣體放電室包括：
[0023] 設(shè)置有橢圓形蓋頂?shù)牟讳P鋼缸體、高壓導(dǎo)桿、接地導(dǎo)桿；
[0024] 其中，所述高壓導(dǎo)桿貫穿所述橢圓形蓋頂，且下端與所述絕緣缺陷的上電極相連， 所述接地導(dǎo)桿貫穿所述不銹鋼缸體的底部，且上端與所述絕緣缺陷的下電極相連；
[0025] 所述不銹鋼缸體四壁上分別對稱設(shè)置第一不銹鋼管和第二不銹鋼管，以及第一石 英玻璃觀察窗和第二石英玻璃觀察窗，所述第一石英玻璃觀察窗和所第二石英玻璃觀察窗 上設(shè)置有所述UHF傳感器；
[0026] 所述第一不銹鋼鋼管上依次設(shè)置進(jìn)樣球閥、與所述進(jìn)樣球閥相連的進(jìn)樣口、真空 壓力表球閥、與所述真空壓力表球閥相連的真空壓力表、真空栗球閥、與所述真空栗球閥相 連的真空栗；
[0027] 所述第二不銹鋼管上設(shè)置有采樣球閥和與所述采樣球閥相連的采樣口。
[0028]優(yōu)選的，所述氣體放電室還包括：
[0029] 固定所述高壓導(dǎo)桿和高壓套桿以及固定所述高壓套桿的法蘭；
[0030] 所述高壓導(dǎo)桿、所述高壓套桿和所述法蘭為一次性封裝成型。
[0031]優(yōu)選的，所述氣體放電室還包括:設(shè)置在所述不銹鋼缸體的內(nèi)腔底部，固定所述接 地導(dǎo)桿的支撐絕緣子。
[0032] 優(yōu)選的，所述第一石英玻璃觀察窗和所述第二石英玻璃觀察窗均通過法蘭和螺釘 固定在所述不銹鋼缸體的側(cè)壁上。
[0033] 優(yōu)選的，所述橢圓形蓋頂和所述不銹鋼缸體通過螺釘連接。
[0034] 經(jīng)由上述技術(shù)方案可知，本申請公開了一種直流GIS的ro模擬裝置。該裝置包括絕 緣缺陷模型、放置絕緣缺陷模型的氣體放電室、向氣體放電室提供可調(diào)直流電壓的直流施 壓系統(tǒng)以及檢測局部放電的脈沖電壓信號和UHF信號的檢測系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用 新型能夠模擬直流GIS的PD情況，彌補了現(xiàn)有實驗平臺只能模擬交流GIS的PD情況的不足， 為直流GIS的在線監(jiān)測和絕緣狀態(tài)的評估提供了實驗基礎(chǔ)，滿足了現(xiàn)代特高壓直流輸出工 程的需求。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)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 是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還 可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0036] 圖1示出了本實用新型一種直流GIS的ro模擬裝置的電路原理框圖；
[0037] 圖2示出了本實用新型公開的一種直流GIS的PD模擬裝置的氣體放電室的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0038] 圖3示出了本實用新型公開的一種直流GIS的ro模擬裝置的氣體放電室的俯視圖；
[0039] 圖4示出了本實用新型公開的四種典型絕緣缺陷模型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖5示出了一種脈沖電流法校準(zhǔn)電路的電路圖；
[00411圖6示出了本實用新型一種UHF法校準(zhǔn)電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0042]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0043]直流GIS的PD模擬裝置及實驗方法，本實用新型主要包括以下幾個內(nèi)容：（1)搭建 直流GIS ro模擬平臺；（2)在不同絕緣缺陷模型下開展ro實驗。具體步驟如下：
[0044] (1)搭建直流GIS ro模擬平
[0045] 參見圖1示出了本實用新型一種直流GIS的ro模擬裝置的電路原理框圖。
[0046] 在本實施例中，該直流GID的PD模擬裝置主要由直流施壓系統(tǒng)、氣體放電室、檢測 系統(tǒng)和四種不同的絕緣缺陷模型構(gòu)成。
[0047] 其中，直流施壓系統(tǒng)由調(diào)壓控制臺1、實驗變壓器2、保護(hù)電阻3、電容分壓器4、高壓 整流硅堆5、濾波電容6、電阻分壓器7以及隔離電阻8構(gòu)成。直流施壓系統(tǒng)的輸出端通過導(dǎo)線 與氣體放電室9相連，能夠向氣體放電室兩端提供0~50kV連續(xù)可調(diào)的直流電壓。
[0048] 該直流施壓系統(tǒng)的具體電路連接方式為：
[0049] 調(diào)壓控制臺1與實驗變壓器2的一次側(cè)接線端相連。實驗變壓器2的二次側(cè)的第一 接線端、保護(hù)電阻2、高壓整流硅堆5以及氣體放電室9的頂部接線端依次相連，氣體放電室 的底部接線端與實驗變壓器2的二次側(cè)的第二接線端相連。
[0050] 保護(hù)電阻2和高壓整流硅堆5的公共端與電容分壓器4的第一接線端相連，所述電 容分壓器4的第二接線端與所述實驗變壓器2二次側(cè)的第二接線端連。
[0051] 所述高壓整流硅堆5和所述隔離電阻8和公共端與所述濾波電容6的第一接線端相 連，所述濾波電容6的第二接線端與所述實驗變壓器2的二次側(cè)的第二接線端相連。
[0052] 所述濾波電容6和所述隔離電阻8的公共端與所述電阻分壓器7的第一接線端相 連，所述電阻分壓器7的第二接線端與所述實驗變壓器2的二次側(cè)的第二接線端相連。
[0053] 在本實施例中，直流施壓系統(tǒng)利用高壓硅堆進(jìn)行整流，再利用一個濾波電容起平 波作用，可以提供一個紋波因數(shù)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的kv級直流實驗電壓，能夠準(zhǔn)確模擬直流GID 的實際工作電壓。
[0054] 另外本實用新型公開一種氣體放電室的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2和圖3,圖2示出了本 實用新型公開的一種直流GIS的PD模擬裝置的氣體放電室的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3示出了本實用 新型公開的一種直流GI s的ro模擬裝置的氣體放電室的俯視圖。
[0055] 該氣體放電室主要由不銹鋼缸體14、橢圓形頂蓋15、高壓套管16、高壓導(dǎo)桿17、法 蘭18、螺釘19、真空壓力表球閥20、真空壓力表21、真空栗球閥22、真空栗23、進(jìn)樣球閥24和 進(jìn)樣口 25、支撐腳26、接地導(dǎo)桿27、絕緣缺陷28、采樣球閥29、采樣口 30、支撐絕緣子31及石 英玻璃觀察窗32構(gòu)成。所述不銹鋼缸體14最低可承受5個大氣壓且保證密封性，不銹鋼缸體 底端連接3~4個支撐腳26,其頂端封口為可拆卸的橢圓形頂蓋15,在頂蓋中心處設(shè)置一個 孔徑為20mm的通孔，所述高壓導(dǎo)桿17、法蘭18與聚四氟乙烯高壓套管16-次性封裝成型從 頂蓋的通孔深入到缸體內(nèi)部，并固定在所述的支撐絕緣子31中心處。在不銹鋼缸體底端中 心處設(shè)置一個孔徑為15mm的通孔，所述的接地導(dǎo)桿27與法蘭18-次性封裝成型穿過該通孔 并固定在所述的支撐絕緣子31中心處。缸體內(nèi)部的接地導(dǎo)桿末端和高壓導(dǎo)桿末端均采用螺 紋結(jié)構(gòu)與所述的絕緣缺陷電極28連接。在不銹鋼缸體的四側(cè)壁中心處分別對稱設(shè)置兩個孔 徑為15mm的通孔和兩個直徑為80mm、厚度為15mm石英玻璃觀察窗32,兩個通孔分別連接兩 根不銹鋼管，其中一根不銹鋼管上連接真空壓力表球閥20、進(jìn)氣球閥24、真空栗球閥22,另 一根不銹鋼管上連接采樣球閥29;石英玻璃裝觀察窗32在對接法蘭之間，使用"0"形橡膠墊 密封并用10根螺桿直徑為15mm的螺釘19壓緊固定。
[0056] 可選的，在本實施例中還公開了四種典型絕緣缺陷模型，參見圖4示出了本實用新 型公開的四種典型絕緣缺陷模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057] 所述的四種典型絕緣缺陷模型包括金屬突出物缺陷模型（圖4(a))、自由金屬微粒 缺陷模型（圖4(b))、絕緣子金屬污染缺陷模型（圖4(c))以及絕緣子氣隙缺陷模型（圖4 (d))。所述的金屬突出物模型使用針-板電極來模擬，其中針電極直徑為4mm、長度為30mm， 針尖部分的長度為5mm，尖端曲率半徑為0.3mm，板電極直徑為120mm、厚度為10mm。所述的自 由金屬微粒模型使用球-碗電極以及放置于半球形碗電極底部的銅肩來模擬，其中球電極 直徑為30mm，碗電極外徑為120_、厚度均為2mm，銅肩大小為10~100μπι。所述的絕緣子金屬 污染模型使用板-板電極以及夾在板-板電極之間的表面粘有銅肩的圓柱形環(huán)氧樹脂來模 擬，其中板電極直徑為120mm、厚度為10mm，圓柱形環(huán)氧樹脂直徑為60mm、高度為21mm，粘有 銅肩的區(qū)域長18mm、寬2mm，銅肩直徑約為10~1 ΟΟμπι。所述的絕緣子氣隙模型使用板-板電 極以及夾在板-板電極之間的圓柱形環(huán)氧樹脂和環(huán)形環(huán)氧樹脂片(與高壓板電極相連)來模 擬，其中板電極直徑為120mm、厚度為10mm，圓柱形環(huán)氧樹脂直徑為60mm、高度為20mm，環(huán)形 環(huán)氧樹脂片厚度為1mm、外環(huán)直徑為60mm、內(nèi)環(huán)直徑為50_。
[0058]所述的檢測系統(tǒng)包括脈沖電流檢測系統(tǒng)和UHF檢測系統(tǒng)兩部分。其中脈沖電流檢 測系統(tǒng)，主要包括耦合電容11、檢測阻抗12、和數(shù)字存儲示波器13; UHF檢測系統(tǒng)的連接電路 如圖6所示，主要由UHF傳感器10和數(shù)字存儲示波器13構(gòu)成，能夠檢測出的UHF脈沖幅值、 重復(fù)率和相位等信息。
[0059] (2)在不同絕緣缺陷模型下開展ro實驗
[0060] ①按照圖1所示實驗電路原理圖連接各個實驗裝置，保證所有實驗設(shè)備良好接地。 打開所述不銹鋼缸體14的橢圓形頂蓋15,用乙醇清洗缸體內(nèi)壁和人工缺陷模型28后把頂蓋 裝好，保證缸體的密閉性。
[0061]②打開所述的真空栗球閥22,啟動真空栗23,對不銹鋼缸體抽真空后依次關(guān)閉真 空栗球閥和真空栗。然后依次打開所述的SF6氣瓶閥門和進(jìn)樣球閥29，向缸體內(nèi)充入0.2~ 0.3MPa的純凈SF6氣體后依次關(guān)閉SF6氣瓶閥門和進(jìn)氣球閥。按所述的操作步驟，先抽真空， 再充入SF6氣體清洗，如此重復(fù)多次沖洗不銹鋼缸體，保證缸體內(nèi)水分和氧氣的含量分別小 于500ppm和2000ppm后再次抽真空。
[0062] ③打開所述的SF6氣瓶閥門和進(jìn)氣球閥，向不銹鋼缸體內(nèi)充入0.3~0.5MPa的純凈 SF6氣體，然后依次關(guān)閉SF6氣瓶閥門和進(jìn)氣球閥，穩(wěn)定數(shù)小時，使SF6氣體擴散均勻。
[0063] ④往不銹鋼缸體內(nèi)安裝人工絕緣缺陷之前，調(diào)節(jié)所述的調(diào)壓控制臺1緩慢升高實 驗電壓，檢測裝置固有起始放電電壓Ug。給氣體放電室9加壓做完實驗后，需緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓 控制臺將實驗電壓降為〇,關(guān)閉實驗電源，然后使用接地棒對所有設(shè)備的高壓端進(jìn)行有效放 電之后才可以進(jìn)入實驗區(qū)域，下文不再復(fù)述。
[0064] ⑤將不銹鋼缸體抽真空，打開所述的進(jìn)氣球閥使空氣進(jìn)入缸體，保證缸體內(nèi)外壓 強一致，關(guān)閉進(jìn)氣球閥。打開不銹鋼缸體的橢圓形頂蓋，在所述的高壓導(dǎo)桿17和接地導(dǎo)桿27 之間安裝好缺陷模型后把頂蓋裝好，保證缸體的密閉性。重復(fù)步驟②~③，調(diào)節(jié)所述的調(diào)壓 控制臺緩慢升高實驗電壓，檢測缺陷模型的起始放電電壓Ust和擊穿電壓Ub。
[0065] ⑥在Ust 和 min(Ug，Ub)之間平均取 5 個電壓等級 Ul、U2、U3、U4、U5(SPUst、Ul、U2、 1]3、1]4、1]5、!1^11(恥，1]13)相鄰電壓之間的差值相等），重復(fù)步驟?~@，調(diào)節(jié)所述的調(diào)壓控制 臺緩慢升高實驗電壓至1]1、1]2、1]3、1]4、1]5，在每個電壓等級下分別連續(xù)進(jìn)行8個小時的？0實 驗，每隔2個小時采集一次UHF ro信號，每次連續(xù)采集1分鐘。
[0066]⑦利用脈沖電流法檢測ro量
[0067] 本檢測方法采用如圖5所示的并聯(lián)法測量回路來測量ro脈沖電流信號。參見圖5示 出了一種脈沖電流法校準(zhǔn)電路的電路圖。首先對所述的氣體放電室9中不同絕緣缺陷模型 28產(chǎn)生的分別進(jìn)行定量標(biāo)定:根據(jù)IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)可知，脈沖電流法測得的脈沖電壓幅值 U與視在放電量Q成線性關(guān)系，將局部放電校準(zhǔn)儀33與氣體放電室并聯(lián)，在絕緣缺陷電極兩 端產(chǎn)生放電量已知的脈沖信號，通過所述的數(shù)字存儲示波器13可測得檢測阻抗12兩端的脈 沖電壓峰值，從而可以得到脈沖電壓峰值與視在放電量之間的線性關(guān)系。在實施連續(xù)PD實 驗過程中，利用數(shù)字存儲示波器測量檢測阻抗兩端的脈沖電壓峰值U，根據(jù)定量標(biāo)定得到的 脈沖電壓峰值與視在放電量之間的線性關(guān)系，可計算出實際的ro視在放電量Q。
[0068] ⑧利用UHF法檢測ro信號
[0069] 參見圖6示出了本實用新型一種UHF法校準(zhǔn)電路的電路圖。利用所述的數(shù)字存儲示 波器13采集UHF信號，每次連續(xù)采集1分鐘，可以得到PD的UHF脈沖幅值、重復(fù)率和相位等信 息。先對所述的氣體放電室9中不同絕緣缺陷模型28產(chǎn)生的UHF 信號進(jìn)行校正：首先，通 過實驗室實驗確定發(fā)射的UHF信號人工脈沖的參數(shù)(上升時間、半峰值時間、脈沖幅值等）。 然后，調(diào)節(jié)所述的調(diào)壓控制臺1向氣體放電室兩端加壓，使內(nèi)部的絕緣缺陷發(fā)生PD，在石英 觀察窗31處用UHF法檢測該缺陷激發(fā)的UHF信號A(用脈沖能量或幅值表示）。再然后，利用 信號發(fā)生器34向氣體放電室兩端注入幅值可調(diào)的UHF信號人工脈沖，在石英觀察窗處檢測 此時的UHF信號B。最后，利用信號發(fā)生器調(diào)節(jié)注入脈沖的相關(guān)參數(shù)，使UHF信號B與A的偏差 在± 10%以內(nèi)，認(rèn)為此時注入的UHF人工脈沖信號即為ro的等效源信號。
[0070] 本實用新型提出一種多階高斯函數(shù)作為注入脈沖的標(biāo)準(zhǔn)波形，以多階高斯函數(shù)的 上升時間、下降時間、高斯階數(shù)為調(diào)節(jié)參數(shù)，其函數(shù)表達(dá)式如下：
[0071]
[0072] 式中，ai表示波峰的高度，bi表示波峰所在位置的橫坐標(biāo)X的值，Ci反映了波峰的 陡度。
[0073] 本實用新型采用上述技術(shù)方案后，主要有以下效果：
[0074] 1、本實用新型中的實驗平臺能模擬直流GIS的PD情況，彌補了現(xiàn)有實驗平臺只能 模擬交流GIS的ro情況的不足，是直流GIS故障診斷研究的基礎(chǔ)。
[0075] 2、本實用新型中的直流施壓系統(tǒng)利用高壓硅堆進(jìn)行整流，再使用一個濾波電容起 平波作用，可以提供一個紋波因數(shù)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的kV級直流實驗高壓，能夠準(zhǔn)確模擬直流 GIS的實際工作電壓。
[0076] 3、本實用新型研制了四種典型的絕緣缺陷模型，涵蓋了實際直流GIS中常見的金 屬突出物、自由金屬微粒、絕緣子表面污染、絕緣子氣隙四種絕緣缺陷，模擬合理且準(zhǔn)確。
[0077] 4、本實用新型中的實驗平臺采用螺紋結(jié)構(gòu)連接氣體放電室內(nèi)的導(dǎo)電桿和絕緣缺 陷模型電極，能夠調(diào)節(jié)高壓電極與地電極之間的距離，便于研究UHF PD信號與放電強度之 間的關(guān)系。
[0078] 5、本實用新型使用UHF法檢測PD信號，并提出一種多階高斯函數(shù)作為注入脈沖的 標(biāo)準(zhǔn)波形，可以檢測ro的脈沖幅值、重復(fù)率和相位等信息，檢測靈敏度高、抗干擾能力強、檢 測直接、可實現(xiàn)在線監(jiān)測和故障定位。
[0079] 6、本實用新型中的實驗平臺結(jié)構(gòu)簡單、成本低，實驗過程和檢測手段簡單、易掌 握。
[0080] 最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將 一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作 之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意 在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那 些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者 設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排 除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0081] 本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0082] 對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新 型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因 此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種直流GIS的PD模擬裝置，其特征在于，包括： 絕緣缺陷模型； 盛放所述絕緣缺陷模型的氣體放電室； 與所述氣體放電室相連，向所述氣體放電室兩端提供連續(xù)可調(diào)的直流電壓的直流施壓 系統(tǒng)； 與所述氣體放電室相連，獲取直流GIS的PD的脈沖電壓信號和UHF信號的檢測系統(tǒng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述直流施壓系統(tǒng)包括:調(diào)壓控制臺、實驗 變壓器、保護(hù)電阻、電容分壓器、高壓整流硅堆、濾波電容、電阻分壓器以及隔離電阻； 其中，所述調(diào)壓控制臺與所述實驗變壓器的一次側(cè)接線端相連； 所述保護(hù)電阻、所述高壓整流硅堆、所述隔離電阻以及所述氣體放電室依次串聯(lián)，且所 述保護(hù)電阻的自由接線端與所述實驗變壓器二次側(cè)的第一接線端相連，所述氣體放電室的 自由接電線與所述實驗變壓器二次側(cè)的第二接線端相連； 所述保護(hù)電阻和所述高壓整流硅堆的公共端與所述電容分壓器的第一接線端相連，所 述電容分壓器的第二接線端與所述實驗變壓器二次側(cè)的第二接線端連； 所述高壓整流硅堆和所述隔離電阻和公共端與所述濾波電容的第一接線端相連，所述 濾波電容的第二接線端與所述實驗變壓器的二次側(cè)的第二接線端相連； 所述濾波電容和所述隔離電阻的公共端與所述電阻分壓器的第一接線端相連，所述電 阻分壓器的第二接線端與所述實驗變壓器的二次側(cè)的第二接線端相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述絕緣缺陷模型包括:金屬突出物件缺 陷模型、自由金屬為了缺陷模型、絕緣子金屬污染缺陷模型和/或絕緣子氣隙缺陷模型。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測系統(tǒng)包括:脈沖電流檢測系統(tǒng)以 及UHF信號檢測系統(tǒng)； 其中，所述脈沖電流檢測系統(tǒng)包括:耦合電阻、檢測阻抗和數(shù)字存儲示波器； 所述耦合電容的第一接線端與所述檢測阻的第二接線端相連，所述耦合電阻的第二接 線端與所述氣體放電室相連，所述檢測電阻的第二接線端接地，所述數(shù)字存儲示波器與所 述檢測電阻并聯(lián)； 所述UHF信號檢測系統(tǒng)包括:采集所述UHF信號的UHF傳感器以及與所述UHF傳感器相連 的數(shù)字存儲示波器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，氣體放電室包括： 設(shè)置有橢圓形蓋頂?shù)牟讳P鋼缸體、高壓導(dǎo)桿、接地導(dǎo)桿； 其中，所述高壓導(dǎo)桿貫穿所述橢圓形蓋頂，且下端與所述絕緣缺陷的上電極相連，所述 接地導(dǎo)桿貫穿所述不銹鋼缸體的底部，且上端與所述絕緣缺陷的下電極相連； 所述不銹鋼缸體四壁上分別對稱設(shè)置第一不銹鋼管和第二不銹鋼管，以及第一石英玻 璃觀察窗和第二石英玻璃觀察窗，所述第一石英玻璃觀察窗和所第二石英玻璃觀察窗上設(shè) 置有所述UHF傳感器； 所述第一不銹鋼鋼管上依次設(shè)置進(jìn)樣球閥、與所述進(jìn)樣球閥相連的進(jìn)樣口、真空壓力 表球閥、與所述真空壓力表球閥相連的真空壓力表、真空栗球閥、與所述真空栗球閥相連的 真空栗； 所述第二不銹鋼管上設(shè)置有采樣球閥和與所述采樣球閥相連的采樣口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述氣體放電室還包括： 固定所述高壓導(dǎo)桿和高壓套桿以及固定所述高壓套桿的法蘭； 所述高壓導(dǎo)桿、所述高壓套桿和所述法蘭為一次性封裝成型。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述氣體放電室還包括:設(shè)置在所述不 銹鋼缸體的內(nèi)腔底部，固定所述接地導(dǎo)桿的支撐絕緣子。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一石英玻璃觀察窗和所述第二石英 玻璃觀察窗均通過法蘭和螺釘固定在所述不銹鋼缸體的側(cè)壁上。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述橢圓形蓋頂和所述不銹鋼缸體通過螺 釘連接。
【文檔編號】G01R31/12GK205539326SQ201620064549
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】苗玉龍, 伏進(jìn), 邱妮, 唐炬, 姚強, 曾福平, 李龍, 楊旭
【申請人】國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 武漢大學(xué)