[发明专利]一种高性能环氧绝缘件内部缺陷模拟系统、方法及应用

说明书

本发明属于高压试验技术领域，公开了一种高性能环氧绝缘件内部缺陷模拟系统、方法及应用，包括：工频交流电源模块、放电室模块、检测模块和缺陷模型；所述交流电源模块与放电室模块连接，用于通过无局放试验变压器提供并控制放电室模块内高压；所述放电室模块包括放电腔体，所述放电腔体用于对缺陷模型提供实验人员需要的高压以及放电环境，所述缺陷模型设置在放电腔体内部，所述放电腔体与无局放试验变压器的高压端连接；所述检测模块用于检测缺陷模型放电时的放电信号。本发明通过设置不同的缺陷模型来模拟实际生产、运行过程中环氧绝缘件可能出现的缺陷类型，具有更加接近实际故障的特点，同时具有较好的准确性和响应速度。

技术领域

本发明属于高压试验技术领域，尤其涉及一种高性能环氧绝缘件内部缺陷 模拟系统、方法及应用。

背景技术

目前，气体绝缘组合电器(gasinsulated switchgear，GIS)由于可靠性高和 占地面积小等优点，在电力系统中得到了广泛的应用。目前GIS中的绝缘子大 多采用环氧树脂浇注而成，由于加工工艺问题以及运输安装不当乃至运行期间 的机械振动都有可能使绝缘子中产生裂纹或者气泡，形成绝缘子的气隙缺陷， 长期运行工况下气隙缺陷会逐渐扩大并引发GIS产生局部放电，长时间的局部 放电将加速绝缘老化劣化并最终导致设备绝缘击穿，从而引发设备故障并可能 造成巨大损失，因此有效检测气隙缺陷是至关重要的。然而目前现场测量的很 多图谱与现有的典型气隙模型的图谱特征不具有相关性，无法进行有效的诊 断，甚至将其作为干扰信号而忽略，这对现场设备的安全来说是巨大的隐患。 调研发现，不同的成因可能导致固体绝缘内部气隙缺陷的类型有所差异，受制 作工艺的影响，浇注后的盆式绝缘子在固化过程中，材料不均匀的体积收缩往 往使绝缘子中出现气泡，裂缝等不同形状的缺陷，运输或安装过程中的不当的 操作也会使设备受到非正常应力作用，导致在金属与固体绝缘材料连接处出现 分层或裂纹，因此固体绝缘气隙缺陷大致可以分为绝缘子内部的气泡缺陷和绝 缘子与高压导体交界面处的气隙缺陷。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前现场测量的很多图谱 与现有的典型气隙模型的图谱特征不具有相关性，无法进行有效的诊断，甚至 将其作为干扰信号而忽略，以致运检人员未能及时发现环氧绝缘件设备中可能 存在的气泡、裂纹等故障，这对现场环氧设备的安全来说是巨大的隐患。

解决以上问题及缺陷的难度为：通过对环氧树脂现有技术存在的问题以及 缺陷进行分析，主要的重难点在于搭建一套合理的能够模拟实际环氧树脂绝缘 件可能存在的缺陷模拟试验平台，其中与实际缺陷较为契合的缺陷模型，选择 合适的电源、电阻、电容等电路元件，以及在试验过程中信号的采集等都具有 一定难度。

解决以上问题及缺陷的意义为：在高压绝缘中，环氧树脂绝缘材料作为主 绝缘已经被广泛的应用于GIS及GIL设备中。当设备内部出现故障时，检测出 故障的类型以及原因是实际工程中亟需解决的一个问题，其中，环氧树脂绝缘 件气隙缺陷的形状尺寸等因素会对放电特征造成一定影响。考虑到目前环氧绝 缘件局部放电故障检测及诊断面临着巨大的瓶颈，现场环境复杂多变，且气隙 的成因多种多样，而检测时的参考样本库大多是实验室中获得是典型的放电图 谱，较为单一，难以满足工程需求，这可能是导致现场诊断效果不佳的关键原 因，因此设计合理的实验平台模拟实际中可能存在的缺陷，得到不同缺陷下的 实验数据，补充气隙缺陷类型，丰富缺陷数据库。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高性能环氧绝缘件内部缺陷 模拟系统、方法及应用。

本发明是这样实现的，一种高性能环氧绝缘件内部缺陷模拟系统包括：

工频交流电源模块、放电室模块、检测模块和缺陷模型；

所述交流电源模块与放电室模块连接，用于通过无局放试验变压器提供并 控制放电室模块内高压；