模擬油浸倒立式ct末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電流互感器是電力輸配電過程中用于測量、計量和保護等功能的不可缺少的重要設備。隨著電力系統(tǒng)和設備制造技術的快速發(fā)展，油浸倒立式電流互感器得到廣泛應用。該類電流互感器特點是帶有主絕緣的二次繞組處于環(huán)狀上部，因此與正立式相比，一次導體較短，容易滿足較高動熱穩(wěn)定電流的要求，另外當一次電流較小時，此類設備容易實現(xiàn)高準確度及滿足大的短路電流倍數(shù)的要求，而且瓷套徑向尺寸較小，制造工藝性較好，不存在“U”形一次繞組絕緣處在油箱底部的環(huán)部絕緣容易受潮的薄弱環(huán)節(jié)，運行可靠性較高。同時由于此類電流互感器結構的特殊性也有其缺點，如二次繞組、鐵心及儲油柜在互感器頭部，使得互感器重心高，抗震性能較差，在搬放、運輸或安裝過程中電容屏容易受到擠壓損壞。
[0003]油浸倒立式電流互感器主絕緣分別由頭部絕緣和引線管電容屏套管絕緣組成，頭部絕緣是由絕緣油紙層層包裹而成，而電容屏套管部分是由若干個電容屏依此嵌入分壓，其電容屏電位由外至內(nèi)逐級分壓，形成了末屏(又稱零電位屏)靠二次引線管的特點。在制造過程中，由于引線管、電容屏和絕緣紙的膨脹系數(shù)不同，在加熱干燥過程中產(chǎn)生的熱應力釋放使得零屏漲裂或者末屏接地引出線焊接不牢固等因素造成的末屏接地不良；另外，設備“頭重腳輕”的結構在運輸和安裝過程中使二次導管和電容屏內(nèi)部可能反復受力損傷，尤其電容屏受到軸向沖擊力的作用，導致末屏或者末屏引出線斷開;工作人員在檢修或試驗后未有效檢查末屏接地情況，使得末屏虛接或未接造成的故障。在運行條件下當油浸倒立式電流互感器末屏接地不良所引起懸浮電位能量很高，使得斷開間隙處產(chǎn)生火花放電乃至電弧，產(chǎn)生很高的熱量和過電壓，可導致設備燃燒或爆炸。這不僅會使輸送電量受到損失，更會對變電站中的鄰近設備造成嚴重損壞，對電網(wǎng)運行的威脅很大。統(tǒng)計并分析油浸倒立式電流互感器的故障報告，近年此類設備末屏接地不良故障引起的絕緣燒損、設備爆炸事故占到三分之一。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，能夠用于研究油浸倒立式CT末屏接地不良故障下放電脈沖特性和發(fā)展過程。
[0005]—種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特別之處在于:包括套管，在該套管內(nèi)安裝有電容屏，在該套管頂部依次安裝有儲油柜、膨脹器，而在該套管底部安裝有底座，在該底座內(nèi)安裝有與前述電容屏末屏電連接的末屏接地端子，該末屏接地端子通過放電球隙與底座上的接地螺栓連接。
[0006]其中在儲油柜上設有油位指示器。
[0007]其中放電球隙由兩個直徑均為20mm的第一金屬球和第二金屬球組成，該第一金屬球和第二金屬球安裝在絕緣盒中，其中第一金屬球與末屏接地端子電連接，而第二金屬球通過長度可調(diào)的連接引線與接地螺栓連接從而能調(diào)整兩個金屬球的間距。
[0008]其中絕緣盒采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)。
[0009]其中套管采用高強有機玻璃套管。
[0010]本實用新型的試驗系統(tǒng)可用于在高壓交流系統(tǒng)中研究該設備的此類故障的發(fā)展過程和放電脈沖特性。通過實驗室的采集和分析放電脈沖特性，包括脈沖頻帶、脈寬、上升沿和下降沿，可定性、定量分析相應的缺陷，為進一步在實驗室研究提供理論依據(jù)和在現(xiàn)場實踐檢測此類故障提供借鑒。因此，為了在實驗室條件下研究此類故障放電特征，真實完整模擬還原其放電脈沖特性和發(fā)展過程，在此基礎上設計一種模擬油浸倒立式電流互感器末屏接地不良故障模型，通過實驗觀察放電發(fā)展過程、采集放電脈沖信號、分析其放電特性、確定其特性參數(shù)(N— Φ —Q譜圖)，而且一定意義上可實現(xiàn)定性和定量快速分析判斷油浸倒立式電流互感器此類故障缺陷。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實用新型提供了一種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，包括套管5，具體采用高強有機玻璃套管5，在該套管5內(nèi)安裝有電容屏6，在該套管5頂部依次安裝有儲油柜4、膨脹器I，在該儲油柜4上還安裝有高壓引線端子3，而在該套管5底部安裝有底座8，在該底座8內(nèi)安裝有與前述電容屏6末屏7電連接的末屏接地端子9，該末屏接地端子9通過放電球隙10與底座8上的接地螺栓連接。
[0013]其中在儲油柜4上設有油位指示器2，放電球隙10由兩個直徑均為20mm的第一金屬球和第二金屬球組成，該第一金屬球和第二金屬球安裝在環(huán)氧樹脂材質(zhì)的絕緣盒中，其中第一金屬球與末屏接地端子9電連接，而第二金屬球通過長度可調(diào)的連接引線與接地螺栓連接從而能調(diào)整兩個金屬球的間距。
[0014]本實用新型的試驗系統(tǒng)旨在設計(模擬)末屏7接地不良故障，其模型建立在110千伏油浸倒立式電流互感器設備實體基礎上;所設故障為可調(diào)間距的球形放電間隙，因此在研究故障特性時，需要逐步緩慢加壓，不斷觀察放電發(fā)展情況和局放檢測儀器的脈沖信號以保證試驗順利完成；在同一試驗電壓下，不斷調(diào)整球隙間距，使得研究更具有可參考性，監(jiān)測球隙放電劇烈程度，避免燒壞主絕緣。
[0015]在油浸倒置式CT實體端子盒中，將末屏7接地端子不直接與接地螺栓連接，而與直徑為20mm的金屬球相接，在此球垂線下方設置另一大小相等的金屬球，最終通過下方的金屬球的引線與接地螺栓連接，如說明書附圖部分所示;為了便于操作調(diào)整兩球之間垂直距(球隙)，將兩球固定在絕緣盒子中，盒子由環(huán)氧樹脂板制作而成，避免兩球碰觸CT端子盒，此裝置可以通過拉伸金屬球的連接引線控制兩球間距，金屬球的大小滿足空間電場的要求，可以加不同電壓和調(diào)整不同球間距來檢測此故障的發(fā)展過程和放電特征；由于本模型著重檢測設備一次末屏7不良接地典型缺陷，有別于長期在電力系統(tǒng)運行的功能性電流互感器，設置變比設計為200/5，二次繞組為兩個:保護和測量繞組，準確級分別為，保護10P，測量0.5。
[0016]本實用新型設計模擬油浸倒立式電流互感器末屏接地不良故障，如說明書附圖1所示，該模型由約11個部分組成。一次側(cè)(高壓端)貫穿于鐵心和二次繞組正中間(用環(huán)氧樹脂澆注于頭部鋁罩殼內(nèi))，與二次引線管相連并接地。正常情況下當加壓時電容屏6逐級分壓，在末屏(最內(nèi)側(cè)的電容屏6)處降至零電位，因為末屏7與地電位相連接，可若是末屏7接地不良，如虛接或斷路，則末屏7電位會升到很高，能量聚集無法釋放，對端部絕緣或金屬突出物放電。此模型將懸浮電荷能量引至兩球隙。
[0017]由于安全需要，在最初試驗時，為模擬球隙虛接放電狀態(tài)，可在兩球間隙涂抹油膜，若無問題則可深入研究。在確定兩球隙間距后，升壓過程須緩慢進行，仔細觀察端子盒中的球隙放電狀況，以及通過檢測儀表和局部放電檢測系統(tǒng)上觀察放電過程，有初步微弱放電可降壓，反復三次使得絕緣材料和油處于老練狀態(tài)再開始加較高電壓實驗。
[0018]在實際試驗過程中，同一球間距下應以不同電壓區(qū)間為界記錄放電特性(脈寬和頻帶)，若觀測到有較大放電脈沖或明顯火花，迅速降壓，如此進行多次實驗，記錄大量數(shù)值，通過軟件統(tǒng)計和分析放電數(shù)據(jù)，比對其主要特性數(shù)據(jù)包括脈沖頻帶、脈寬、上升沿和下降沿，最終建立與此類故障相應的“指紋庫”，可定性、定量分析缺陷，為進一步在現(xiàn)場實踐檢測此類故障提供理論依據(jù)。
【主權項】
1.一種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特征在于:包括套管(5)，在該套管(5)內(nèi)安裝有電容屏(6)，在該套管(5)頂部依次安裝有儲油柜(4)、膨脹器(I)，而在該套管(5)底部安裝有底座(8)，在該底座(8)內(nèi)安裝有與前述電容屏(6)末屏(7)電連接的末屏接地端子(9)，該末屏接地端子(9)通過放電球隙(10)與底座(8)上的接地螺栓連接。2.如權利要求1所述的模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特征在于:其中在儲油柜(4)上設有油位指示器(2)。3.如權利要求1所述的模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特征在于:其中放電球隙(10)由兩個直徑均為20_的第一金屬球和第二金屬球組成，該第一金屬球和第二金屬球安裝在絕緣盒中，其中第一金屬球與末屏接地端子(9)電連接，而第二金屬球通過長度可調(diào)的連接引線與接地螺栓連接從而能調(diào)整兩個金屬球的間距。4.如權利要求1至3中任意一項所述的模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特征在于:其中絕緣盒采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)。5.如權利要求1至3中任意一項所述的模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)，其特征在于:其中套管(5)采用高強有機玻璃套管(5)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種模擬油浸倒立式CT末屏接地不良故障的試驗系統(tǒng)。其特點是：包括套管(5)，在該套管(5)內(nèi)安裝有電容屏(6)，在該套管(5)頂部依次安裝有儲油柜(4)、膨脹器(1)，而在該套管(5)底部安裝有底座(8)，在該底座(8)內(nèi)安裝有與前述電容屏(6)末屏(7)電連接的末屏接地端子(9)，該末屏接地端子(9)通過放電球隙(10)與底座(8)上的接地螺栓連接。本實用新型的試驗系統(tǒng)可用于在高壓交流系統(tǒng)中研究該設備的此類故障的發(fā)展過程和放電脈沖特性。通過實驗室的采集和分析放電脈沖特性，可定性、定量分析相應的缺陷，為進一步在實驗室研究提供理論依據(jù)和在現(xiàn)場實踐檢測此類故障提供借鑒。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN205353276
【申請?zhí)枴緾N201520967228
【發(fā)明人】馬波, 吳旭濤, 馬奎, 李秀廣, 常彬, 郭飛, 侯峰, 邢琳
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學研究院, 西安交通大學, 河北匯智電力工程設計有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2015年11月27日