您所在的位置: 成果库 气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置及试验方法

气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置及试验方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-21 15:50:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 宋莹 | 2022-09-21 15:50:08

气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置及试验方法本发明提供一种气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置,包括特高频信号发生器、GIS试验腔体、置于GIS试验腔体内部的发射天线、接收天线,发射天线与接收天线之间设置可拆卸的盆式绝缘子,GIS的两端使用聚氨酯吸波海绵密封,特高频信号发生器与发射天线连接,接收天线与示波器连接,GIS试验腔体内设还设有通过盆式绝缘子进行固定的导杆。本发明可实现在实验室中对气体绝缘组合电器中局部放电特高频电磁波信号的传播特性进行测试,掌握局部放电特高频电磁波信号在气体绝缘组合电器中传播时的衰减特征,为现场使用特高频方法进行气体绝缘组合电器局部放电的准确检测奠定实验室基础。

本发明涉及电气设备局部放电试验技术领域,具体是一种气体绝缘组合电器(gas insulated substation,GIS)中电磁波传播特性试验装置及试验方法。

本发明提供一种气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置及试验方法,可通过更换盆式绝缘子在实验室进行电磁波传播特性的试验。

一种气体绝缘组合电器中电磁波传播特性试验装置,包括特高频信号发生器、GIS试验腔体、置于GIS试验腔体内部的发射天线、接收天线,发射天线与接收天线之间设置可拆卸的盆式绝缘子,GIS的两端使用聚氨酯吸波海绵密封,特高频信号发生器与发射天线连接,接收天线与示波器连接,GIS试验腔体内设还设有通过盆式绝缘子进行固定的导杆。

封闭式气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)因其具有占地面积小、良好的绝缘性能而在电网中得到了广泛的应用。但是由于其全封闭结构特点,一旦出现事故,造成的后果比分离敞开式设备严重得多,其故障修复尤为复杂。

局部放电通常被认为是绝缘事故的前兆,局部放电的出现往往说明GIS存在安装、制造、甚至设计方面的缺陷。GIS内部局部放电持续发展容易引发绝缘击穿故障,因而出现停电事故,给国民经济造成损失,所以对GIS的局部放电进行带电就显得尤为重要。因此局部放电检测对于GIS绝缘事故的及早发现及处理具有重要意义。

目前局部放电特高频检测方法在GIS局部放电带电检测中得到了大规模应用,其对保证设备安全,发现缺陷起到了关键作用。局部放电特高频电磁波信号在GIS中传播时,经过盆式绝缘子时会产生衰减,掌握特高频电磁波信号在GIS中的衰减特性,是进行现场检测和分析的重要基础。由于特高频电磁波信号传播时存在模式转变等现象,之前对其传播特性的研究主要是采用仿真的方法,通过构建GIS不同结构的模型,采用有限时域差分法进行计算,从而得到其传播特性。但实际上GIS中的盆式绝缘子不同的厂家使用的材料各异,同一电压等级的尺寸也不尽相同,仿真计算不能完全囊括所有的类型,因此在实验室中通过试验的方法进行GIS局部放电电磁波信号传播特性的测试,掌握盆式绝缘子对电磁波传播特性的影响,是现场进行准确检测的基础。

西安交通大学(Xi’an Jiaotong University),简称“西安交大”,位于陕西省西安市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学,由教育部与国家国防科技工业局共建,位列国家“双一流”, 首批进入国家“211工程”和“985工程”,是国家“七五”“八五”重点建设高校,入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划,是环太平洋大学联盟、九校联盟(C9) 、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校,是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位,是中国三所开设少年班高校之一。

本发明实施例中特高频信号发生器1可采用皮秒脉冲发生器,其可产生上升沿为800ps的陡脉冲,通过发射天线2可发射出频率范围在300MHz~1.5GHz的电磁波信号。发射天线2和接收天线12可均采用小型化双螺旋阿基米德天线,内置在GIS试验腔体3内部,两者具有相同的参数,其带宽均为300MHz~1.5GHz。GIS试验腔体3两端采用聚氨酯吸波海绵进行密封,聚氨酯吸波海绵可有效吸收电磁波信号,避免了端部反射波对试验的影响。

本发明可通过内置在GIS试验腔体内部、位于盆式绝缘子一侧的发射天线将特高频电磁波信号注入GIS试验腔体中,通过内置在盆式绝缘子另一侧的接收天线接收特高频信号,这样可通过接收天线获得经过盆式绝缘子之后的电磁波信号,从而可实现在实验室中对气体绝缘组合电器中局部放电特高频电磁波信号的传播特性进行测试,掌握局部放电特高频电磁波信号在气体绝缘组合电器中传播时的衰减特征,为现场使用特高频方法进行气体绝缘组合电器局部放电的准确检测奠定实验室基础。

为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:

一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;

四是进入新的市场,以扩大市场规模;

五是培育新的能力,以取得新的优势;

六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。