[发明专利]气体绝缘组合电器火花放电故障模拟实验装置及其方法

摘要

本发明的目的是针对现有的SF₆气体绝缘电气设备的故障模拟实验装置无法有效模拟火花放电这类故障的不足，提供气体绝缘组合电器火花放电故障模拟实验装置及其方法。该装置包括基础电路、继电器控制电路、SF₆放电装置、能量检测装置和缺陷装置。本发明提供的试验装置和方法弥补了交流电下火花放电次数无法控制的缺点，提高了对SF₆气体绝缘电气设备故障判断的准确性，实时获取火花放电的电压和电流信息，从而计算得到火花放电能量，充实SF₆气体绝缘电气设备故障程度的量化标准。实现对火花放电次数和频率的有效控制，保证模拟的准确性。

主权项

1.一种气体绝缘组合电器火花放电故障模拟实验装置，其特征在于：包括基础电路、继电器控制电路(2)、SF6放电装置、能量检测装置和缺陷装置；所述SF6放电装置包括罐体(30)、高压导管(31)和低压导管(32)；所述罐体(30)顶部中央开孔a，高压导管(31)的下端由孔a穿入罐体(30)内部；所述罐体(30)底部中央开孔b，低压导管(32)的上端由孔b穿入罐体(30)内部；所述罐体(30)在两侧壁上分别开第一孔(3051)和第二孔(3052)并分别引出导气管；所述第一孔(3051)末端设置抽真空开关阀(3043)，导气管上下分别连接真空压力表(3042)和进气口阀(3044)；所述第二孔(3052)末端设置采气口控制阀(3041)；所述采样口三通阀(3040)S1出口连接真空泵；所述采样口三通阀(3040)S2出口连接采气口控制阀(3041)末端；所述采样口三通阀(3040)S3出口接采样袋；所述抽真空开关阀(3043)末端连接真空泵；所述基本电路包括调压器(101)、无晕试验变压器(102)、电容分压器(103)、水阻(104)、高压硅堆(105)、单刀双掷继电器(106)、充放电电容(107)和放电电阻(108)；所述能量检测装置包括高压探针(401)、示波器(402)和罗氏线圈(403)；所述调压器(101)输出端连接无晕试验变压器(102)；所述调压器(101)输入端接220V/50Hz市电；所述无晕试验变压器(102)输出端并联电容分压器(103)；所述无晕试验变压器(102)一端接地；所述无晕试验变压器(102)非接地端串联水阻(104)后接高压硅堆(105)正极；所述高压硅堆(105)负极连接单刀双掷继电器(106)常闭端；所述单刀双掷继电器(106)常开端串联充放电电容(107)后与电容分压器(103)共地连接；所述单刀双掷继电器(106)常开端还串联放电电阻(108)后接A端子；所述放电电容(107)还接于端子B；所述高压探针(401)高压端接于端子A；所述高压探针(401)检测端连接示波器(402)；所述所述高压导管(31)丝杠的螺杆顶端接端子A；所述低压导管(32)中导电棒接于端子B；所述罗氏线圈(403)套在充放电电容(107)与低压导管(32)的连线上；所述继电器控制电路(2)包括方波发生器、第一电阻(R1)、频率可调电阻(R2)、第一二极管(D1)、第三电阻(R3)、占空比可调电阻(R4)、电容组(C0)、第二二极管(D2)、第五电容(C05)、第五电阻(R5)、第一稳压电源(VCC‑1)、第二稳压电源(VCC‑2)、光耦(OC)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、三极管(T)和第三二极管(D3)；所述方波发生器VCC引脚、RD引脚接第一稳压电源(VCC‑1)输出端；所述方波发生器OUT引脚串联第五电阻(R5)接光耦(OC)输入端负极；所述方波发生器VC引脚串联第五电容(C05)后与GND引脚连接共地；所述方波发生器DIS引脚接第二二极管(D2)正极；所述方波发生器TR引脚接第二二极管(D2)负极后接地；第一稳压电源(VCC‑1)输出端接光耦(OC)输入端正极；所述第一稳压电源(VCC‑1)输出端依次串联第一电阻(R1)和频率可调电阻(R2)后，接第一二极管(D1)负极；所述第一二极管(D1)的正极依次串联第三电阻(R3)和占空比可调电阻(R4)后，连接电容组(C0)的F1端子；所述方波发生器DIS引脚接频率可调电阻(R2)控制端；所述方波发生器TH引脚接第三电阻(R3)；所述光耦(OC)输出端正极接第二稳压电源(VCC‑2)输出端；所述光耦(OC)输出端负极串联第六电阻(R6)后接三极管(T)基极；所述三极管(T)基极和发射极间串联第七电阻(R7)；所述三极管(T)集电极接第三二极管(D3)正极；所述三极管(T)发射极接地；所述第三二极管(D3)负极接第二稳压电源(VCC‑2)的输出端；所述第三二极管(D3)两端接单刀双掷继电器(106)控制端；所述电容组(C0)包括并联在F1端子和F2端子之间的第零电容(C00)、第一电容(C01)、第二电容(C02)、第三电容(C03)和第四电容(C04)；所述第一电容(C01)、第二电容(C02)、第三电容(C03)和第四电容(C04)所在的支路上分别串联一个开关；所述F2端子接地；所述缺陷装置包括接触板(501)和探针(502)；所述接触板(501)和探针(502)位于罐体(30)的中空内腔之中；探针(502)悬于接触板(501)的上表面的上方；所述接触板(501)的下表面连接着导电棒的上端；所述导电棒的下端插入低压导管(32)中；所述探针(502)的下端为尖端；所述探针(502)的上端连接丝杠的螺杆的下端；所述丝杠的螺母嵌入高压导管(31)中；所述丝杠的螺杆的上端从高压导管(31)的上端穿出罐体(30)。