一种局部放电试验针板模型的试验平台[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203465379 U(45)授权公告日 2014.03.05

(21)申请号 201320459017.4(22)申请日 2013.07.30

(73)专利权人山西省电力公司太原供电分公司

地址030012 山西省太原市并州北路89号专利权人国网电力科学研究院武汉南瑞有

限责任公司国家电网公司(72)发明人冯智倩 高荣贵 杨栋 刘瑞英

高欣 许强(74)专利代理机构武汉帅丞知识产权代理有限

公司 42220

代理人朱必武 李南平(51)Int.Cl.

G01R 31/12(2006.01)G01R 35/00(2006.01)

(54)实用新型名称

一种局部放电试验针板模型的试验平台(57)摘要

本实用新型涉及一种局部放电试验针板模型的试验平台，整个试验平台放置于一台试验变压器中，其特征在于：该试验平台由一个记忆合金弹簧、金属针、绝缘纸板、金属支撑平台、绝缘支架组成，其中记忆合金弹簧放置于一个控温箱中，记忆合金采用内因性双向记忆恢复合金；金属针的一端连接试验电源；在金属针下方安放一个金属支撑平台；金属支撑平台与金属针之间放置绝缘纸板；金属支撑平台被绝缘支架固定在绝缘油中，并保证该金属支撑平台有效接地。该平台既可以用于研究针板模型局部放电发展过程，也可以研究绝缘件的绝缘性能或老化特性，也可以作为现今大量局部放电监测方法与设备的验证平台。CN 203465379 U权利要求书1页 说明书3页 附图2页权利要求书1页 说明书3页 附图2页

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权 利 要 求 书

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1.一种局部放电试验针板模型的试验平台，整个试验平台放置于一台试验变压器中，其特征在于：该试验平台由一个记忆合金弹簧、金属针、绝缘纸板、金属支撑平台、绝缘支架组成，其中记忆合金弹簧放置于一个控温箱中，记忆合金采用内因性双向记忆恢复合金，可以调节金属针与绝缘纸板的距离，从而改变绝缘距离大小；金属针的一端连接试验电源，充当设备局部放电过程中的高压电极部分；在金属针下方安放一个金属支撑平台，该平台既能起支撑作用，也能充当局部放电过程中的低压电极部分；金属支撑平台与金属针之间放置绝缘纸板；金属支撑平台被绝缘支架固定在绝缘油中，并保证该金属支撑平台有效接地。

2.根据权利要求1所述的局部放电试验针板模型的试验平台，其特征在于，金属针使用铜针。

3.根据权利要求1所述的局部放电试验针板模型的试验平台，其特征在于，金属支撑平台采用铜制。

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说 明 书

一种局部放电试验针板模型的试验平台

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技术领域

本实用新型属于高压与绝缘技术试验领域，准确的说是利用一种记忆合金，通过

调节这种记忆合金所处于的环境温度，可以改变针板模型局部放电试验过程中高压电极与绝缘纸板距离，从而研究针板模型局部放电特性。

[0001]

背景技术

目前人们对高压电气设备中存在局部放电而最终导致绝缘击穿的现象己越来越给予重视，因而对局部放电的发生过程、绝缘体的破坏机理以及局部放电的检测技术进行广泛的研究。

[0003] 局部放电是在高电场强度作用下在绝缘体内电气强度较低的部位发生的。它可以表现为绝缘内气体渗入物的击穿、小范围内固体或液体介质的击穿或固体介质的沿面放电等。产生局部放电的条件取决于绝缘装置的电场分布及绝缘的电气物理性能。[0004] 现今检测电器设备局部放电的方法有很多，大致分为脉冲电流法、超声波检测法、超高频检测法等，由于这些检测方法的原理与设备都不尽相同，因此急需要一种可以控制实际放电量的局部放电试验平台。[0005] 局部放电针板模型，是高压电器在发生局部放电的一种非常普遍的一种放电情况，当局部放电涉及纸板时，会逐渐破坏纸板，在纸板上留下炭化通道。这种炭化通道的末端将形成强大的局部电场，从而将原来的稍不均匀电场转变成了极不均匀电场，进而加强局部放电现象、加速炭化通道的扩展。

[0006] 由于在针板模型局部放电试验中，无论研究针板模型局部放电发展，还是进行绝缘件绝缘性能或者老化性能测试，都需要频繁调节试验电压或者油纸绝缘距离，其中由于绝缘油与绝缘纸的绝缘的绝缘性能不同，传统的局部放电模型，只能在两次试验间隔通过调节模型中绝缘纸板的厚度来改变绝缘距离的大小与构成，不能改变试验品的绝缘油隙，因此研制一种可以自由改变试验模型油纸绝缘中油或者纸的绝缘距离，十分重要。

[0002]

发明内容

[0007] 本实用新型的目的是，克服现有技术的不足，发明一种可以自由改变局部放电试验模型绝缘强度与构成的局部放电试验针板模型的试验平台。[0008] 本实用新型所采用的技术方案是：一种局部放电试验针板模型的试验平台，整个试验平台放置于一台试验变压器中，其特征在于：该试验平台由一个记忆合金弹簧、金属针、绝缘纸板、金属支撑平台、绝缘支架组成，其中记忆合金弹簧放置于一个控温箱中，记忆合金采用内因性双向记忆恢复合金，可以调节金属针与绝缘纸板的距离，从而改变绝缘距离大小；金属针的一端连接试验电源，充当设备局部放电过程中的高压电极部分；在金属针下方安放一个金属支撑平台，该平台既能起支撑作用，也能充当局部放电过程中的低压电极部分；金属支撑平台与金属针之间放置绝缘纸板；金属支撑平台被绝缘支架固定在绝缘油中，并保证该金属支撑平台有效接地。

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说 明 书

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如上所述的局部放电试验针板模型的试验平台，其特征在于，金属针使用铜针。

[0010] 如上所述的局部放电试验针板模型的试验平台，其特征在于，金属支撑平台采用铜制。

[0011] 本实用新型的有益效果是：本实用新型根据现今局部放电检测试验方法，研制一种利用温控记忆合金弹簧并与针板模型中金属针相连接，在控制温控单元的情况下，通过调节记忆合金弹簧外所处的环境温度控制弹簧伸缩，从而控制该模型的油隙大小，再通过更换绝缘纸板等绝缘件的厚度，来调节针板模型的绝缘距离的大小与构成，再利用现今成熟的局部放电检测方法与设备进行局部放电检测试验。该实用新型也可以用于用户单位在挑选局部放电检测仪器，通过对模型绝缘距离与试验电压的调节，从而改变试验过程中该模型局部放电的放电量、放电属性因素，可以十分方便的对不同局部放电方法或者设备进行对比，从而挑选适宜的局部放电检测设备。

[0012] 该平台被放置于一台试验用变压器中既可以用于研究针板模型局部放电发展过程，也可以研究绝缘件的绝缘性能或老化特性，也可以作为现今大量局部放电监测方法与设备的验证平台，对比传统试验平台，由于模型被放置于试验变压器内部，因此其更加符合高压电器尤其是变压器在运行过程中的实际情况，所以其意义重大。附图说明

[0013] 图1是本实用新型试验平台的结构示意图。[0014] 图2是本实用新型试验平台的电路原理图。

具体实施方式

[0015] 为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。[0016] 附图中的符号说明：71-记忆合金弹簧；72-绝缘油；73-金属针；74-绝缘纸板；75-金属支撑平台；76-接地装置；77-绝缘支架；78-试验变压器；1-试验电源；2-保护电阻；3-耦合电容；4-检测阻抗；5-接地；6-针板模型；7-检测单元。[0017] 根据图1所示，以脉冲电流法检测局部放电为例：整个试验平台放置于一台试验变压器78中。为了可以安放试验模型，该试验变压器在制作过程中需要根据实际情况，适当加大其油箱尺寸。该试验平台由一个记忆合金弹簧71、金属针73、绝缘纸板74、金属支撑平台75、绝缘支架77组成，其中记忆合金弹簧71放置于一个控温箱中，记忆合金采用内因性双向记忆恢复合金，该合金的特点是可以当环境温度改变时期弹簧的伸缩会发生改变，这样可以调节金属针73与绝缘纸板74的距离，从而改变该模型的绝缘距离大小。[0018] 金属针73的一端连接试验电源，因此整个金属针73充当设备局部放电过程中的高压电极部分，为了保证金属针73的导电性与安全性，推荐金属针73使用铜针。[0019] 在金属针73下方安放一个铜制的金属支撑平台75，该平台既可以起支撑作用，也可以充当局部放电过程中的低压电极部分。金属支撑平台75与金属针73之间按试验实际情况放置绝缘纸板74或者其他绝缘件。金属支撑平台75需被绝缘支架77固定在绝缘油中，并要保证该金属支撑平台75有效接地。

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说 明 书

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如图2所示，是试验平台的电路原理图。

[0021] 在试验平台中，试验电源1与系统之间需要串联一个保护阻抗2，其目的是保护试验电路，试验电路利用一个耦合电容3与检测阻抗4串联，并通过检测阻抗4进行有效接地。并且检测阻抗4与耦合电容3与针板模型6并联。[0022] 以脉冲电流法测量局部放电为例，当针板模型6产生了一次局部放电时，在其两端就会产生一个瞬时的电压变化△u，此时在针板模型6、耦合电容3和测量阻抗4组成的回路中产生一个脉冲电流i。脉冲电流i经过测量阻抗4，在其两端产生一个脉冲电压。传输电缆将脉冲电压信号传送给测量单元7，经测量仪器对此信号的采集、放大和显示等处理，就可测定局部放电的一些基本量，如视在电荷量等。

[0023] 上述为该实用新型脉冲电流法测量局部放电的测量方法与原理，由于超声波检测法与超高频检测法收集的都为声音信号或者是电磁信号，这些检测方法无须更改试验电路，其测量系统只需将传感器贴至变压器相应部位（油箱内部或油箱外部）即可测量。因此如果需要用超高频、超声波法进行局部放电测量，该实用新型其他部位不变，只需要将变压器油箱内部或者外部增加相应的超声、超高频测量系统即可。[0024] 以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

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说 明 书 附 图

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图1

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说 明 书 附 图

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图2

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