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用于气体绝缘金属封闭 开关设备的绝缘试验工装

阅读：14发布：2020-10-09

专利汇可以提供用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高压开关技术领域的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，包括：工频试验变压器、雷电冲击发生器、冲击电压引入套管、分压耦合器、局部放电校准端子、三相转换开关以及四个三工位隔离开关，本发明将雷电冲击试验装置和工频耐受电压试验结合起来，通过三工位隔离开关的切换在不改变间隔连接方式的情况下能够进行两种试验，提高试验效率。并且通过两个电压等级的三相转换能够实现同时对接145kV和252kV间隔各一套。本发明GIS绝缘试验工装结构，大大改善了试验设备的利用率；并且在间隔对接后能一次性完成雷电冲击试验，工频耐受试验，局放量测量三项试验；间隔对接较为方便。，下面是用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征在于，包括：工频试验变压器、雷电冲击发生器、冲击电压引入套管、分压耦合器、局部放电校准端子、三相转换开关以及四个三工位隔离开关，其中：第一三工位隔离开关的输出端依次与分压耦合器和工频试验变压器相连，第四三工位隔离开关的输出端依次与冲击电压引入套管和雷电冲击发生器相连，第二三工位隔离开关的输入端与三相转换开关相连，第三三工位隔离开关的输入端与第二三相转换开关相连，第一三工位隔离开关的输入端、第四三工位隔离开关的输入端、第二三工位隔离开关的输出端和第三三工位隔离开关的输出端均通过母线相连。
2.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的工频试验变压器通过母线与分压耦合器连接实现工频耐受电压试验和局放量测量试验。
3.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的雷电冲击发生器为多台电容器并联、球隙放电形式结构的冲击发生器，具体由放点电容、放电球隙和限流电阻组成。
4.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的冲击电压引入套管为充气式的冲击电压引入套管，具体由瓷套、导杆和外法兰组成。
5.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的三相转换开关为旋转式选择加高压或接地式结构形式的三相转换开关，由转向轮、屏蔽罩和导电杆组成。
6.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的三工位隔离开关包括：支撑座、触头座、滑动导电杆、绝缘拉杆和盆式绝缘子，其中：盆式绝缘子固定在母线上，支撑座安装于盆式绝缘子位置并通过滑动导电杆与触头座相连接，绝缘拉杆一端与触头座相连。
7.根据权利要求1所述的用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，其特征是，所述的局部放电校准端子包括：方波源和校准电容，其中：方波源与校准电容安装在一起，为外部设备。

说明书全文

用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装

技术领域

[0001] 本发明涉及的是一种高压开关技术领域的装置，具体是一种用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装。

背景技术

[0002] GIS必须在长年使用中保持高度的可靠性，为此必须对设备按设计的规格进行各种试验。在制造厂有：对所用的原材料的试验，制造过程的中间试验，产品的定型及出厂试验等。通过试验，掌握GIS绝缘的情况，可保证产品质量或及早发现其缺陷，从而进行相应的维护与检修，保证设备的正常运行。

[0003] 绝缘试验可分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验两大类；第一类绝缘特性试验是指在较低电压下或是用其他不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，如局部放电试验，从而判断绝缘内部有无缺陷。第二类是绝缘耐压试验，这类试验队绝缘的考验是严格的，特别是能揭露那些危险性较大的集中性缺陷，它能保证绝缘有一定的水平或裕度。

[0004] 对于GIS的出厂电气试验，按照《GB/T 7674额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》推荐进行工频耐受试验，局放量测量，雷电冲击试验。对于这些试验，现阶段没有一套试验设备能够将三种试验在不改变连接方式的情况下全部完成。现阶段大多数的电气试验设备都具有以下的一些缺点：一般的设备都只能对不同电压等级的GIS设备独立的试验，试验设备不具备通用性，试验效率不高。现有的多数高压开关厂所使用的高压开关的电气试验设备多是从国外知名试验设备制造商引进，投入成本极高。进行雷电冲击试验安装较为困难。试验设备与GIS间隔对接不便。

[0005] 经过对现有技术的检索发现，例如，于1990年发表于高压电器第一期名为《联邦德国MWB生产的SF6绝缘试验变压器系统》的文章介绍的绝缘设备只能实现对一种电压等级的GIS设备进行局放量测量，而且要实现工频耐压试验及雷电冲击试验，需要引进跟多其他设备。

发明内容

[0006] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于气体绝缘金属封闭开关设备的绝缘试验工装，通过总结高压开关电气试验设备存在的缺陷，提出了全新的结构形式，将雷电冲击试验装置和工频耐受电压试验结合起来，通过三工位隔离开关的切换在不改变间隔连接方式的情况下能够进行两种试验，提高试验效率。并且通过两个电压等级的三相转换能够实现同时对接145kV和252kV间隔各一套。本发明GIS绝缘试验工装结构，大大改善了试验设备的利用率；并且在间隔对接后能一次性完成雷电冲击试验，工频耐受试验，局放量测量三项试验；间隔对接较为方便。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：工频试验变压器、雷电冲击发生器、冲击电压引入套管、分压耦合器、局部放电校准端子、三相转换开关以及四个三工位隔离开关，其中：第一三工位隔离开关的输出端依次与分压耦合器和工频试验变压器相连，第四三工位隔离开关的输出端依次与冲击电压引入套管和雷电冲击发生器相连，第二三工位隔离开关的输入端与三相转换开关相连，第三三工位隔离开关的输入端与第二三相转换开关相连，第一三工位隔离开关的输入端、第四三工位隔离开关的输入端、第二三工位隔离开关的输出端和第三三工位隔离开关的输出端均通过母线相连。

[0008] 所述的工频试验变压器通过母线与分压耦合器连接实现工频耐受电压试验和局放量测量试验；

[0009] 所述的雷电冲击发生器为多台电容器并联、球隙放电形式结构的冲击发生器，具体由放点电容、放电球隙和限流电阻组成。

[0010] 所述的冲击电压引入套管为充气式的冲击电压引入套管，具体由瓷套、导杆和外法兰组成。

[0011] 所述的三相转换开关为旋转式选择加高压或接地式结构形式的三相转换开关，由转向轮、屏蔽罩和导电杆组成；

[0012] 所述的三工位隔离开关包括：支撑座、触头座、滑动导电杆、绝缘拉杆和盆式绝缘子，其中：盆式绝缘子固定在母线上，支撑座安装于盆式绝缘子位置并通过滑动导电杆与触头座相连接，绝缘拉杆一端与触头座相连。

[0013] 所述的局部放电校准端子包括：方波源和校准电容，其中：方波源与校准电容安装在一起，为外部设备。其作用为在对GIS设备进行试验之前，对绝缘工装测量进行放电量的校准。

[0014] 本发明的技术效果如下：

[0015] 1)三相转换开关操作相互独立，三相分别可以切换到高压、和接地。以利于相间绝缘试验和三相断口同时试验。操作手柄应有止退闭锁机构；

[0016] 2)冲击电压引入套管和三工位开关能耐受长期1050kV雷电冲击电压，在对产品进行工频耐压及局部放电试验时，冲击电压引入套管断开并接地，以防外部干扰进入试验回路；

[0017] 3)局部放电校准端子通过外置的转换开关和方波发生器来对试验回路进行视在放电量校准，并能有效的使校准电极接地和电气闭锁；

[0018] 4)三工位隔离开关可以分体或组合，能实现工频耐压和雷电冲击试验相互转换。附图说明

[0019] 图1本发明结构示意图。

[0020] 图2局部放电校准端子示意图。

[0021] 图3实施例工作示意图。

具体实施方式

[0022] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0023] 如图1-3所示，本实施例包括：工频试验变压器1、雷电冲击发生器(与雷电冲击引入套管11相连，图中未标出)、冲击电压引入套管11、分压耦合器2、局部放电校准端子、三相转换开关5、8以及四个三工位隔离开关3、4、9、10，其中：第一三工位隔离开关3的输出端依次与分压耦合器2和工频试验变压器1相连，第四三工位隔离开关10的输出端依次与冲击电压引入套管11和雷电冲击发生器相连，第三三工位隔离开关9的输入端依次与第一三相转换开关5相连，第二三工位隔离开关4的输入端依次与第二三相转换开关8相连，第一三工位隔离开关3的输入端、第四三工位隔离开关10的输入端、第三三工位隔离开关9的输出端和第二三工位隔离开关4的输出端均通过母线相连。6、7为试验过程中的145kV和252kVGIS间隔。

[0024] 所述的工频试验变压器1为卧式结构的SF6气体绝缘试验变压器；

[0025] 所述的分压耦合器2为立式结构的SF6气体绝缘分压耦合器；

[0026] 本实施例具体工作过程如下：

[0027] 工频耐受电压试验和局放量测量：

[0028] 145间隔试验：工频试验变压器启动，第一和第三三工位隔离开关3、9合闸状态，第二和第四三工位隔离开关4、10接地，三相转换开关8合闸，调整三相转换开关8对145间隔各相进行工频耐受电压试验。试验时间为1min，工频耐受电压试验结束以后降压进行局放量测量。

[0029] 252间隔试验：工频试验变压器启动，第一和第二三工位隔离开关3、4合闸状态，第三和第四三工位隔离开关9、10接地，三相转换开关5合闸，调整三相转换开关5对252间隔各相进行工频耐受电压试验。试验时间为1min，工频耐受电压试验结束以后降压进行局放量测量。

[0030] 雷电冲击试验：

[0031] 145间隔试验：冲击电压引入套管连接到雷电冲击发生器，第一和第二三工位隔离开关3、4接地，第三和第四三工位隔离开关9、10合闸，三相转换开关8合闸，调整三相转换开关8对145间隔各相进行雷电冲击试验。

[0032] 252间隔试验：冲击电压引入套管连接到雷电冲击发生器，第一和第三三工位隔离开关3、9接地，第二和第四三工位隔离开关4、10合闸，三相转换开关5合闸，调整三相转换开关5对252间隔各相进行雷电冲击试验。

[0033] 表1试验变压器技术要求

[0034]

[0035] 表2分压耦合器技术要求

[0036]

[0037]

[0038] 表2分压耦合器技术要求

[0039] 500kV分压耦合器：

[0040] 序号名称单位

[0041] 1额定电容量 400pF

[0042] 2额定工作电压 500kV

[0043] 3额定频率 50Hz

[0044] 4电容器耐受电压 600kV

[0045] 5屏蔽电极与外壳之间电容量 0.5μF

[0046] 6屏蔽电极与外壳之间工频耐受电压 5kV/1min

[0047] 7局部放电要求

[0048] 额定电压下局部放电视在放电量不大于3pC。试验时间为30min

[0049] 8六氟化硫气体压力(20℃)

[0050] 额定压力 0.50MPa

[0051] 报警压力 0.45MPa

[0052] 9六氟化硫气体水分含量(20℃)

[0053] 交接验收值 ≤150ppm

[0054] 运行允许值 ≤25010ppm

[0055] 10六氟化硫气体年泄漏率 ≤0.5％

[0056] 11电容量允许偏差 ≤±3％

[0057] 12 温度系数 ≤3×10-5/℃

[0058] 13损耗角正切值 ≤2×10-5

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