[发明专利]一种带有放电观察窗的GIS设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有放电观察窗的GIS设备，属于高压开关在线监测技术领域。

背景技术

GIS内部每一次局部放电过程都伴随着正负荷的中和，并出现陡度很大的电流脉冲，同时向周围辐射能量。国内外研究者通过局部放电激发的特高频电磁波信号、高频脉冲电流信号、超声波信号以及局部放电引发的SF6气体分解物情况来判断GIS内部绝缘状态。但局放源激励的各种信号外在表现形式不一，其内在的关联性决定了可以利用多方法多维度对局放放电信息进行综合诊断，实现故障诊断和模式识别。而目前GIS局部放电过程中无法直观了解其发展过程中光现象的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有放电观察窗的GIS设备，以解决GIS局部放电过程中无法直观了解其发展过程中光现象的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种带有放电观察窗的GIS设备，包括GIS腔体以及腔体内安装的盆式绝缘子，所述GIS腔体的顶面和或侧面上设置有观察窗，所述观察窗的直径和中心轴线对地倾角由GIS腔体内安装的盆式绝缘子锥台截面的母线长度和倾角确定。

所述观察窗的直径L₂和观察窗中心轴线对地倾角β为：

L₂＝L₁/Cosβ

β＝90-α

其中L₁为GIS腔体内盆式绝缘子锥台截面的母线长度，α为GIS腔体内盆式绝缘子锥台截面母线的对地倾角，L₂为所求的观察窗的直径，β为所求的观察窗中心 轴线对地倾角。

所述观察窗石英玻璃的厚度t与GIS腔体的设计压力P有关，

P＝1.33×S_max×(t²÷r₀²)

其中P为腔体的设计压力，S_max为观察窗的最大应力，r₀为观察窗的半径，t为观察窗的厚度。

所述的观察窗采用远紫外石英玻璃。

本发明的有益效果是：本发明在GIS腔体的侧面或顶面设计观察窗，且观察窗的直径和轴心轴线对地倾角可根据GIS腔体内的盆式绝缘子锥台截面的母线长度和倾角确定。本发明通过在GIS腔体上设置的观察窗，可以直观的看到局部放电发生的位置、电弧形状，缺陷类型等，解决了GIS局部放电过程中无法直观了解其发展过程中光现象的问题；同时配合其他局部放电诊断方法，对局部放电信息进行综合诊断，各方法互补验证，弥补单一方法可能引起的误判。

附图说明

图1是本发明实施例中腔体观察窗直径和角度确定示意图；

图2是本发明实施例中腔体观察窗玻璃厚度计算示意图；

图3是本发明实施例中GIS腔体上观察窗的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

为全面观察放电发展过程中的光现象，本发明在GIS腔体的侧面和或顶面分别设计有一个或两个观察窗口。如图3所示，本发明的带有放电观察窗的GIS设备包括GIS腔体1，GIS腔体内设置有盆式绝缘子2，GIS腔体的侧面和或顶面开设有观察窗2，观察窗2通过螺钉固定安装在GIS体1上，本实施例以GIS腔体的侧面开设一个观察窗为例来进行说明，观察窗采用具有优良透紫外性能的远紫外石英玻璃，且观察窗的直径及中心轴线对地倾角与GIS腔体内设置有盆式绝 缘子2锥台截面的母线长度和倾角有关。

观察窗设置的直径及角度根据GIS腔体内的盆式绝缘子锥台截面的母线长度和倾角确定。本实施例中GIS设备腔体内的单相盆式绝缘子锥台截面的母线长度为L₁，倾角为α，如图1所示，经计算，

L₂＝L₁/Cosβ

β＝90-α

其中L₂为所求的观察窗的直径，β为所求的观察窗中心轴线对地倾角。

石英玻璃的厚度根据GIS腔体压力进行确定选择，本发明按照下式进行石英玻璃的厚度计算，如图2所示：

P＝1.33×S_max×(t²÷r₀²)

其中P为石英玻璃两边的压力差，单位为Pa，本发明定义其为腔体的设计压力；Smax为石英玻璃的最大应力，单位为Pa；r_o为石英玻璃的半径，单位为mm；t为石英玻璃的厚度，单位为mm。

本发明通过在GIS腔体上设置观察窗可以直观的看到局部放电发生的位置、电弧形状，缺陷类型等，解决了GIS局部放电过程中无法直观了解其发展过程中光现象的问题；同时配合其他局部放电诊断方法，对局部放电信息进行综合诊断，各方法互补验证，弥补了单一方法可能引起的误判漏判。