一種混合氣體絕緣特性試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電設備氣體絕緣試驗技術領域，特別指一種混合氣體絕緣特性試驗裝置及試驗方法。
【背景技術】
[0002]六氟化硫氣體是迄今為止唯一得到工業(yè)上應用的絕緣氣體，六氟化硫氣體絕緣電氣設備的運行效果已得到了普遍認可。由于六氟化硫氣體是分子量較大的重氣體，液化溫度較一般普通氣體高，在壓力較大、溫度較低條件下容易液化，在極端氣候條件下，六氟化硫氣體的工作壓強受到了限制，從而影響了其絕緣水平。因此，單一的六氟化硫氣體不適用于高寒地區(qū)，單一的六氟化硫氣體在工作壓強下會發(fā)生液化現象，使其絕緣性能無法滿足要求。短期來看，解決上述問題的辦法是在六氟化硫中加入氮氣、二氧化碳或空氣等普通氣體構成二元或多元混合氣體。但是，目前國內外關于六氟化硫混合氣體的研究主要集中在常溫條件下進行，另外，六氟化硫氣體具有很高的溫室效應指數，也限制了其未來的大量使用，因而需要研究不同溫度區(qū)間內六氟化硫混合及其替代氣體的絕緣性能，獲取最優(yōu)混氣配比及匹配壓力是當前高寒地區(qū)氣體絕緣設備可靠運行的必要條件。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，用于對混合氣體在高低溫和高低氣壓狀態(tài)下的絕緣性能試驗，以方便快捷地獲取不同溫度區(qū)間氣體絕緣設備最優(yōu)混氣配比及匹配壓力，優(yōu)化高寒地區(qū)GIS氣體絕緣設計方案。
[0004]本發(fā)明還提供一種應用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，以方便快捷地獲取不同溫度區(qū)間氣體絕緣設備最優(yōu)混氣配比及匹配壓力。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，其特征在于，包括密封箱，設置于密封箱內中部位置的電極對，以及調節(jié)密封箱內溫度的溫控系統，所述密封箱上設有待測氣體的充氣口，并且所述密封箱上設有氣壓表。
[0006]根據以上方案，所述溫控系統包括加熱器、制冷器、溫度控制器和溫度傳感器，所述加熱器位于密封箱的底部，所述制冷器位于密封箱的頂部，所述溫度傳感器用于檢測密封箱內的溫度信號并發(fā)送給溫度控制器，所述溫度控制器根據溫度傳感器檢測的溫度信號控制所述加熱器和制冷器的工作狀態(tài)以調節(jié)密封箱內的實時溫度。
[0007]根據以上方案，所述充氣口有二個以上。
[0008]根據以上方案，所述電極對包括通過機械旋轉機構安裝于密封箱頂板上的施壓電極，以及通過機械旋轉機構和高度調節(jié)機構安裝于密封箱底板上的接地電極；所述施壓電極和接地電極均包括棒形、球形及平板形三種形狀。
[0009]根據以上方案，所述密封箱的側板上安裝有間距測量裝置，用于測量所述電極對之間的間距。
[0010]本發(fā)明還提供一種應用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0011]通過所述充氣口向密封箱內充入預定配比的混合氣體，使密封箱內氣壓達到預定壓力；
[0012]通過溫控系統調節(jié)所述密封箱內的溫度達到預定溫度；
[0013]給電極對逐漸上升地施加外部電壓，直到混合氣體被擊穿；
[0014]記錄當前混合氣體的配比、密封箱內的溫度及對應的擊穿電壓。
[0015]根據以上方案，所述通過溫控系統調節(jié)所述密封箱內的溫度達到預定溫度，具體地包括:
[0016]通過溫度控制器設定預定溫度；
[0017]通過溫度傳感器檢測密封箱內的當前溫度，并發(fā)送至溫度控制器；
[0018]溫度控制器將預定溫度與當前溫度對比，若預定溫度大于當前溫度，則控制加熱器對密封箱內進行加熱；若預定溫度小于當前溫度，則控制制冷器對密封箱內進行制冷；若預定溫度等于當前溫度，則控制加熱器和制冷器均不動作。
[0019]根據以上方案，所述通過所述充氣口向密封箱內充入預定配比的混合氣體，具體地包括:
[0020]通過密封箱上的二個以上的充氣口同步地向密封箱內充入預定配比的混合氣體；
[0021 ] 通過所述氣壓表檢測所述密封箱內的實時氣壓；
[0022]持續(xù)向密封箱內充入預定配比的混合氣體，直到密封箱內的氣壓達到預定壓力。
[0023]根據以上方案，所述給電極對逐漸上升地施加外部電壓，具體地包括:
[0024]通過機械旋轉機構在棒形、球形或平板形中選擇施壓電極和接地電極預定的配對形狀；
[0025]通過高度調節(jié)機構調節(jié)所述接地電極的高度，以改變所述電極對之間的間距達到預定間距；
[0026]給施壓電極施加逐漸上升的外部電壓。
[0027]根據以上方案，所述通過高度調節(jié)機構調節(jié)所述接地電極的高度，具體地包括:
[0028]通過間距測量裝置檢測電極對之間的當前間距；
[0029]通過高度調節(jié)機構調節(jié)所述接地電極的高度；
[0030]使電極對之間的當前間距等于預定間距。
[0031]本發(fā)明的試驗裝置及試驗方法，在一個密封箱內進行混合氣體絕緣特性試驗，通過溫控系統調節(jié)密封箱內的溫度，用于模擬極端溫度狀態(tài)，通過對密封箱內充入預定配比的混合氣體，結合氣壓表來和充氣量來改變密封箱內的氣壓，用于模擬實際氣壓狀態(tài)，在此試驗裝置的基礎上提出了混合氣體在寬溫條件下絕緣性能的試驗方法，可滿足單一、二元或多元氣體介質在不同溫度、壓力、不同電場條件和不同電壓類型下的多維變量試驗需求，獲取混合氣體的絕緣性能參數準確有效方便快捷，用于高寒地區(qū)GIS氣體絕緣參數設計。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0033]圖中:1、密封箱；11、施壓電極；12、接地電極；2、充氣口 ；3、氣壓表；4、加熱器；5、 制冷器；6、間距測量裝置；7、機械旋轉機構；8、高度調節(jié)機構。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖與實施例對本發(fā)明的技術方案進行說明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種混合氣體絕緣特性試驗裝置，包括密封箱1，設置于密封箱1內中部位置的電極對，以及調節(jié)密封箱1內溫度的溫控系統，所述密封箱1上設有待測氣體的充氣口 2，并且所述密封箱1上設有氣壓表3。
[0036]具體地，所述溫控系統包括加熱器4、制冷器5、溫度控制器和溫度傳感器，所述加熱器4位于密封箱1的底部，所述制冷器5位于密封箱1的頂部，所述溫度傳感器用于檢測密封箱1內的溫度信號并發(fā)送給溫度控制器，所述溫度控制器根據溫度傳感器檢測的溫度信號控制所述加熱器4和制冷器5的工作狀態(tài)以調節(jié)密封箱1內的實時溫度。
[0037]優(yōu)選地，所述充氣口 2有二個以上。
[0038]具體地，所述電極對包括通過機械旋轉機構7安裝于密封箱1頂板上的施壓電極11，以及通過機械旋轉機構7和高度調節(jié)機構8安裝于密封箱1底板上的接地電極12 ;所述施壓電極11和接地電極12均包括棒形、球形及平板形三種形狀。
[0039]優(yōu)選地，所述密封箱1的側板上安裝有間距測量裝置6，用于測量所述電極對之間的間距。
[0040]本發(fā)明還提供一種應用于上述混合氣體絕緣特性試驗裝置的試驗方法，包括以下步驟:
[0041]通過所述充氣口 2向密封箱1內充入預定配比的