[发明专利]一种中压开关柜局部放电检测试验平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验平台，尤其是涉及一种用于中压开关柜内局部放电检测试验平台。

背景技术

中压开关柜是向用户供电最直接的设备。电网要求开关柜能够长期稳定地工作，但是开关柜一方面在制造时不可避免留下工艺性缺陷，另一方面受到电磁发热，环境湿度、粉尘等因素，特别在我国的东南部沿海地区，某些特定天气状况下湿度很大，将严重地削弱绝缘强度。根据1989年到1997年的一项统计调查显示，开关柜的故障中，绝缘故障与载流故障大约占了40%~50%。在绝缘载流故障的发展前期，一般表现为局部微弱的异常放电，即局部放电。此时异常放电尚未对开关柜造成致命影响。在此阶段通过不同的监测手段捕获局部放电的信号，以判断故障的严重程度，决定是否需要停机检修。产生局部放电的故障种类繁多，但是基本上可以用几种典型的故障模型在实验室环境下进行模拟，即针-板故障模型、绝缘空隙故障模型、悬浮电位故障模型和表面污秽故障模型。检测局部放电的方法也很多，常见的如脉冲电流法、超声波法、超高频法、瞬态对地电压（TEV）法等。不同的检测方法对不同的故障类型的敏感程度不尽相同，因此多种检测方法之间能相互对比印证。中国发明专利《一种开关柜局部放电检测装置》（申请公布号CN 102749557A）公开了一种利用超高频传感器、声发射传感器、高频电流传感器和TEV传感器检测局部放电信号的方法，但只涉及检测方法而没有具体故障模型和试验参数；中国专利《一种10kV开关柜局部放电检测系统》（授权公告号CN 202471902）公开了一种利用瞬态对地电压（TEV）技术对开关柜内的针-板放电、绝缘空隙和悬浮电位故障模型进行局部放电信号检测的系统，此系统还配备了光电检测和声波检测等辅助检测设备，但局部放电初期信号一般很微弱，不会出现亮光，用光电倍增管的检测效果可能不理想，另一方面此系统未考虑湿度的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种框架式的中压开关柜局部放电检测试验平台，其考虑到故障类型和检测方法的多样性，可提供完善和便捷的实验条件，对开关柜局部放电特性展开综合研究。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种中压开关柜局部放电检测试验平台，其特征是：包括金属柜体、故障模型、导电杆、信号检测单元和工频高压源；

所述金属柜体左、右侧面分别开有多个方孔，右侧方孔面积为左侧方孔面积的两倍，方孔上方覆盖有磁性挡板；金属柜体内部设有小型加湿器、内壁上下端各安装有一个温湿度计；

所述故障模型包括模型和固定装置，固定装置由对称的上、下螺杆快速夹头组成，模型为针-板故障模型、绝缘空隙故障模型和悬浮电位故障模型，固定在上、下螺杆快速夹头之间；

所述的导电杆共有三根并对称分布竖在所述的金属柜体内，每根由上、下导电杆构成，上导电杆的上端穿出金属柜体顶部并连接有绝缘子接线柱、下端与故障模型的固定装置的上螺杆快速夹头连接，下导电杆的上端连接故障模型的固定装置的下螺杆快速夹头连接、下端与金属柜体连接；

所述信号检测单元包括超声波传感器、超高频传感器，TEV传感器、罗氏线圈、高压探头和第一、第二数字示波器，超声波传感器设置在金属柜体左、右侧面的方孔附近，通过屏蔽共轴电缆与第一数字示波器连接；超高频传感器设置在金属柜体左、右侧面的方孔附近，通过屏蔽共轴电缆与第二数字示波器连接；TEV传感器粘附在金属柜体外表面上，通过屏蔽共轴电缆与第二数字示波器连接；罗氏线圈环绕在下端导电杆上，通过屏蔽共轴电缆与第一数字示波器连接；高压探头设在绝缘子接线柱的高压进线上，通过屏蔽共轴电缆与第一数字示波器连接；

所述的工频高压源接入绝缘子接线柱。

在上述基础上，本发明还可以做进一步的完善改进：

所述的金属柜体设在一支撑台上，支撑台包括台面与4根支撑柱，支撑柱底部安装有可锁死滑轮，便于移动；

所述针-板故障模型的针尖曲率为30微米，针与板分别固定在前述固定装置的上下两部分，间距可调；

所述绝缘空隙由两层透明有机玻璃粘合而成，圆柱形电极与有机玻璃紧密配合，电极与空隙的最短绝缘距离为2mm。

所述悬浮电位故障模型包括两个圆柱形电极，一个有机玻璃块和悬浮针电极；所述圆柱形电极两端为半球形，嵌入有机玻璃块内10mm深度，两者紧密配合；所述有机玻璃块上表面围绕圆柱形电极周围每隔90°有一个直径1mm，深度20mm的小孔；所述小孔与圆柱形表面的最短距离分别为1mm，1.5mm，2mm，2.5mm；针电极可以放置在前述4个小孔中的任何一个。

本发明的有益效果是：