一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，包括直流電源、固態(tài)繼電器、過熱性故障模擬元件、PID溫度控制儀及紅外測溫儀。所述過熱性故障模擬元件由缸體、發(fā)熱體、發(fā)熱體溫度傳感器、溫度傳感器接線柱、發(fā)熱體接線柱、真空泵、真空泵球閥、盆式絕緣子、屏蔽罩及進氣球閥構(gòu)成。本發(fā)明專利技術(shù)能精準(zhǔn)地模擬SF

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置
本專利技術(shù)屬于六氟化硫氣體絕緣電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)監(jiān)測的
，具體涉及一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置。
技術(shù)介紹
SF6氣體絕緣電氣設(shè)備以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，具有絕緣強度高、運行穩(wěn)定、占地面積小和維護工作量小等優(yōu)點，在電力系統(tǒng)中，尤其是大中城市電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。但從近年來的運行情況看，其內(nèi)部不可避免的缺陷仍會引起故障并隨著運行時間的增長而不斷擴大，一旦故障發(fā)生，SF6氣體絕緣電氣設(shè)備由于其全封閉組合式結(jié)構(gòu)使得故障定位和檢修工作的執(zhí)行非常困難，且與分離式結(jié)構(gòu)設(shè)備相比，其事故的平均停電檢修時間更長、停電范圍更廣，由此常常導(dǎo)致極大的經(jīng)濟損失。SF6氣體絕緣電氣設(shè)備的故障模式主要有機械故障、過熱性故障和放電性故障三種類型，以后兩種為主，并且機械故障常以過熱性故障和放電性故障的形式表現(xiàn)出來。SF6氣體絕緣電氣設(shè)備的過熱性故障通常是由于接觸不良等原因而使得設(shè)備的熱應(yīng)力超過正常值，造成絕緣加速劣化，接觸面過熱性故障主要涉及SF6氣體絕緣電氣設(shè)備中母線及連接體之間的接觸面。過熱性故障的初期一般表現(xiàn)為持續(xù)的局部溫度過高，然而GISGasInsulatedSwitchgear，氣體絕緣封閉組合電器是全封閉結(jié)構(gòu)，無法通過傳感器直接測得內(nèi)部發(fā)生局部過熱部位的熱點溫度，因此，只能通過在GIS上開窗，然后透過鍺玻璃窗進行紅外測溫。得到的內(nèi)部熱點溫度可以反映出GIS局部過熱故障的嚴(yán)重程度，更有利于實現(xiàn)SF6氣體絕緣電氣設(shè)備的狀態(tài)在線監(jiān)測和故障診斷?，F(xiàn)有的SF6氣體絕緣電氣設(shè)備過熱性故障的模擬裝置，如專利號為CN201110431132.6的“六氟化硫氣體絕緣電氣設(shè)備接觸面過熱性故障的模擬裝置”專利，公開的系統(tǒng)主要包括開關(guān)電源、固態(tài)繼電器、過熱性故障模擬元件、智能數(shù)顯溫度調(diào)節(jié)儀和氣相色譜儀。該專利的主要缺點是：它與實際的GIS監(jiān)測相差太大，實際的GIS的導(dǎo)體上不能裝有溫度傳感器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有的SF6氣體絕緣電氣設(shè)備過熱性故障的模擬裝置的不足，提供一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，能在實驗室模擬SF6氣體絕緣電氣設(shè)備內(nèi)不同程度的局部過熱性故障，并能夠通過紅外測溫技術(shù)獲得局部過熱故障下熱源的溫度和內(nèi)部的溫度場，從而準(zhǔn)確地評估GIS設(shè)備發(fā)生局部過熱故障的嚴(yán)重程度，為進一步研制基于紅外間接測溫技術(shù)的SF6電氣設(shè)備局部過熱性故障在線監(jiān)測系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。本專利技術(shù)的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，其特征在于：包括直流電源、固態(tài)繼電器、過熱性故障模擬元件、PID溫度控制儀及紅外測溫儀，所述直流電源的輸入端通過導(dǎo)線與220V/50Hz的市電連接，所述發(fā)熱體一側(cè)表面的中部設(shè)置發(fā)熱體溫度傳感器，所述發(fā)熱體溫度傳感器的兩端通過帶絕緣外皮的銅導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱位于所述缸體內(nèi)的端頭連接，所述PID溫度控制儀的輸入端通過導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱位于所述缸體外的端頭連接，所述的PID溫度控制儀的控制信號輸出端通過導(dǎo)線與所述的固態(tài)繼電器的控制端連接。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，所述過熱性故障模擬元件包括缸體、發(fā)熱體、發(fā)熱體溫度傳感器、溫度傳感器接線柱、發(fā)熱體接線柱、真空泵、真空泵球閥、進氣球閥、鋁合金屏蔽罩、螺栓、及盆式絕緣子；在所述缸體的底端的中心處設(shè)置兩個孔徑為0.5～0.7cm的圓形通孔，并通過環(huán)氧樹脂將兩個發(fā)熱體接線柱分別固定在這兩個通孔內(nèi)，所述兩個發(fā)熱體接線柱貫穿缸體的底部，一端位于缸體內(nèi)，另一端凸出缸體的底部；在所述缸體的側(cè)壁抽氣孔的上方設(shè)置兩個孔徑為0.5～0.7cm的圓形通孔，并分別通過環(huán)氧樹脂將兩個溫度傳感器接線柱分別固定在這兩個通孔內(nèi)，所述兩個溫度傳感器接線柱貫穿缸體的側(cè)壁，一端位于缸體內(nèi)，另一端伸出缸體的側(cè)壁；在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，所述缸體的材料為不銹鋼，所述的缸體的形狀為內(nèi)徑為55～65cm、厚度為1.0～1.5cm、高度為70～85cm的底端封閉的圓柱形，在所述缸體的一側(cè)壁的下部設(shè)置一孔徑為0.6～1.2cm的抽氣孔，所述真空泵通過所述真空泵球閥和特氟龍導(dǎo)氣管與缸體的抽氣孔連通，在所述缸體的另一側(cè)壁的上部設(shè)置一孔徑為1.5～2cm的進氣孔。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，所述進氣球閥的一端通過特氟龍導(dǎo)氣管與缸體的進氣孔連通，所述進氣球閥的另一端通過塑料導(dǎo)管與SF6氣瓶連通，在所述缸體的抽氣孔和進氣孔之間的側(cè)壁上，設(shè)置一孔徑為1.5～2cm的通孔作為真空壓力表孔，在真空壓力表孔上設(shè)置真空壓力表，真空壓力表通過真空壓力表球閥與真空壓力表孔連通。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，所述兩個發(fā)熱體接線柱位于所述缸體內(nèi)的端頭，分別通過硬質(zhì)銅線分別與所述發(fā)熱體的兩極連接，所述發(fā)熱體通過固接在所述缸體內(nèi)壁上的絕緣支柱固定，并定位于所述缸體的軸向中心的中部；所述兩個發(fā)熱體接線柱位于缸體外的端頭，通過導(dǎo)線分別與所述直流電源的負(fù)極和所述固態(tài)繼電器的輸出端連接。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，所述發(fā)熱體材質(zhì)為或鋁或電解銅，所述發(fā)熱體的形狀為直徑為1.5～5cm、厚度為6～16cm的圓柱體。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，在所述的缸體的側(cè)壁位于進氣孔下方設(shè)置一個鍺玻璃觀察窗，所述鍺玻璃觀察窗通過O型密封圈和螺栓進行密封，所述鍺玻璃厚度設(shè)置為2.5cm。在上述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，在所述缸體的上端開口處，固接一直徑為50～60cm、厚度為0.8～1.5cm的不銹鋼材質(zhì)的法蘭，所述法蘭通過O型密封圈和螺栓與直徑50～60cm、厚度為1.2～1.5cm的不銹鋼材質(zhì)的封口連接，在所述的缸體的底端沿圓柱面的外側(cè)均勻地固接3～4個長度為8～10cm的支撐腳。因此，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點：1、本專利技術(shù)能通過鍺玻璃觀察窗測得SF6氣體絕緣電氣設(shè)備中發(fā)生局部過熱性故障時內(nèi)部的溫度場，彌補了現(xiàn)有的SF6氣體絕緣電氣設(shè)備過熱性故障的模擬裝置不能精確監(jiān)測GIS設(shè)備內(nèi)部的溫度場這一缺陷，提高了對SF6氣體絕緣電氣設(shè)備故障判斷的準(zhǔn)確性。2、實際SF6氣體絕緣電氣設(shè)備局部過熱故障的故障點通常出現(xiàn)在罩著屏蔽罩內(nèi)部的觸指上，本專利技術(shù)設(shè)置了盆式絕緣子和鋁合金屏蔽罩能更真實地模擬實際SF6氣體絕緣電氣設(shè)備中局部過熱性故障，盡可能的還原實際局部過熱故障中發(fā)熱點附近溫度輻射和傳遞環(huán)境，模擬的準(zhǔn)確度高，從而使紅外測溫儀測量出的溫度更接近實際溫度。3、本專利技術(shù)中的發(fā)熱體材質(zhì)選用鋁或電解銅，能真實的模擬SF6氣體絕緣電氣設(shè)備材質(zhì)，發(fā)熱體的形狀為圓柱形，發(fā)熱體的溫度為100～600℃，能真實的模擬SF6氣體絕緣電氣設(shè)備中局部過熱性故障的常見情況，從而進一步提高模擬的準(zhǔn)確性和精確度。4、本專利技術(shù)設(shè)置有鍺玻璃觀察窗與紅外測溫儀，實現(xiàn)了對GIS內(nèi)部溫度場的在線監(jiān)測，能準(zhǔn)確測量設(shè)備中出現(xiàn)的不同的過熱性故障狀態(tài)時不同位置的溫度值，保證模擬的準(zhǔn)確性。5、本專利技術(shù)中設(shè)置有發(fā)熱體溫度傳感器，能夠準(zhǔn)確模擬發(fā)生局部過熱故障時發(fā)熱體的溫度值，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，其特征在于：包括直流電源(1)、固態(tài)繼電器(2)、過熱性故障模擬元件(3)、PID溫度控制儀(4)及紅外測溫儀(5)，所述直流電源的輸入端通過導(dǎo)線與220V/50Hz的市電連接，所述發(fā)熱體(9)一側(cè)表面的中部設(shè)置發(fā)熱體溫度傳感器(10)，所述發(fā)熱體溫度傳感器(10)的兩端通過帶絕緣外皮的銅導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱(11)位于所述缸體(8)內(nèi)的端頭連接，所述PID溫度控制儀(4)的輸入端通過導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱(11)位于所述缸體(8)外的端頭連接，所述的PID溫度控制儀(4)的控制信號輸出端通過導(dǎo)線與所述的固態(tài)繼電器(2)的控制端連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，其特征在于：包括直流電源(1)、固態(tài)繼電器(2)、過熱性故障模擬元件(3)、PID溫度控制儀(4)及紅外測溫儀(5)，所述直流電源的輸入端通過導(dǎo)線與220V/50Hz的市電連接，所述發(fā)熱體(9)一側(cè)表面的中部設(shè)置發(fā)熱體溫度傳感器(10)，所述發(fā)熱體溫度傳感器(10)的兩端通過帶絕緣外皮的銅導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱(11)位于所述缸體(8)內(nèi)的端頭連接，所述PID溫度控制儀(4)的輸入端通過導(dǎo)線分別與兩個溫度傳感器接線柱(11)位于所述缸體(8)外的端頭連接，所述的PID溫度控制儀(4)的控制信號輸出端通過導(dǎo)線與所述的固態(tài)繼電器(2)的控制端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，其特征在于：所述過熱性故障模擬元件(3)包括缸體(8)、發(fā)熱體(9)、發(fā)熱體溫度傳感器(10)、溫度傳感器接線柱(11)、發(fā)熱體接線柱(12)、真空泵(14)、真空泵球閥(13)、進氣球閥(17)、鋁合金屏蔽罩(18)、螺栓(19)、及盆式絕緣子(20)；在所述缸體(8)的底端的中心處設(shè)置兩個孔徑為0.5～0.7cm的圓形通孔，并通過環(huán)氧樹脂將兩個發(fā)熱體接線柱(12)分別固定在這兩個通孔內(nèi)，所述兩個發(fā)熱體接線柱(12)貫穿缸體(8)的底部，一端位于缸體(8)內(nèi)，另一端凸出缸體(8)的底部；在所述缸體(8)的側(cè)壁抽氣孔的上方設(shè)置兩個孔徑為0.5～0.7cm的圓形通孔，并分別通過環(huán)氧樹脂將兩個溫度傳感器接線柱(11)分別固定在這兩個通孔內(nèi)，所述兩個溫度傳感器接線柱(11)貫穿缸體(8)的側(cè)壁，一端位于缸體(8)內(nèi)，另一端伸出缸體(8)的側(cè)壁。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于紅外測溫技術(shù)的GIS局部過熱故障模擬裝置，其特征在于：所述缸體(8)的材料為不銹鋼，所述的缸體(8)的形狀為內(nèi)徑為55～65cm、厚度為1.0～1.5cm、高度為70～85cm的底端封閉的圓柱形，在所述缸體(8)的一側(cè)壁的下部設(shè)置一孔徑為0.6～1.2cm的抽氣孔，所述真空泵(14)通過所述真空泵球閥(13...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賈勇勇，楊景剛，唐炬，趙天成，曾福平，張曉星，李玉杰，康禎，陶加貴，王銘民，丁然，王靜君，姚強，苗玉龍，陳少波，高山，吳昊，趙科，宋思齊，劉通，劉媛，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，國網(wǎng)江蘇省電力公司，武漢大學(xué)，國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32