[发明专利]一种变压器悬浮放电模拟装置

说明书

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种变压器悬浮放电模拟装置，本发明提供的变压器悬浮放电模拟装置，通过悬浮电极的永磁体以及环形永磁体、电磁铁的共同作用，利用磁体同性相斥的原理，来实现悬浮电极真正意义的无接触、无支撑悬浮，从而实现真正的变压器悬浮放电模拟，且高压电极、悬浮电极和接地电极间距可调，放电特征明确，放电强度可控，可对变压器中由于存在悬浮电位而导致的放电现象进行检测和研究，满足了变压器悬浮定位放电特性研究的需要，有效促进变压器的制造工艺水平以及变压器局部放电检测能力的提升。

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种变压器悬浮放电模拟装置。

背景技术

变压器是电力输变电系统的关键设备，其安全运行直接关系着电力系统的安全、可靠性水平，变压器发生故障必将引起电力系统局部乃至大面积的停电。大量故障统计分析表明，绝缘故障是影响变压器正常运行的主要原因。

目前的大型电力变压器多为油浸式电力变压器，虽然在设计上具有足够的电气强度和优良的机械性能，但是在制造过程中的偶然因素会造成一些先天性局部缺陷，如气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等并由此形成局部放电。基于对局部放电发生时产生的各种电、光、声、热等现象的研究，已成为局部放电检测研究的主要内容。

为了克服在实体中开展局部放电试验涉及到抽油（气）、抽真空、缺陷安装、充气等试验步骤复杂、试验周期长、试验电压高、占用场地大、无法模拟金属尖端引起的绝缘击穿试验等不足，现有技术通过放电模拟装置以研究不同类型的局部放电本身特有的性质，如放电的起始电压、击穿电压、放电能量、放电信号的频域特性等。通过放电模拟装置的研究可以很好的掌握不同类型局部放电特性，为实际研究局部放电的检测技术提供可靠的理论依据。在诸多缺陷类型中，悬浮电位放电是较易出现的一种，特别是当设备中出现螺丝松动等情况时，极易导致悬浮电位放电的出现，因此对其进行研究，特别是对其放电特性进行研究，对于电力变压器的安全运行具有重要意义。

现有的模拟放电装置存在以下不足：模拟放电装置中的电极间距不能准确调节，无法研究不同放电间距产生的放电特性；悬浮放电装置中的悬浮电极需要与绝缘件接触，例如中国发明专利201010285751.4提供了一种高压油纸绝缘特性试验装置，但该装置中悬浮电极需要绝缘支撑，无法实现真正意义的无接触、无支撑悬浮。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种能够实现真正意义的无接触、无支撑悬浮的变压器悬浮放电模拟装置。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变压器悬浮放电模拟装置，包括有管状外壳，所述管状外壳上下两端分别安装有上盖板和下盖板，所述上盖板的中心位置设置有一个穿透所述上盖板的高压电极，所述高压电极的材质为铜或铝或银，所述高压电极与所述上盖板滑动密封，所述高压电极可沿所述管状外壳的轴向方向移动，所述下盖板的顶面上固定设置有一个接地电极，所述高压电极和接地电极轴心与所述管状外壳轴心重合；所述下盖板底部还设置有支架，所述支架上设置一个环形永磁体，所述环形永磁体的轴心与所述管状外壳的轴心重合，所述环形永磁体内环在沿圆周方向上均匀设置四个电磁铁，所述环形永磁体的中心以及四个所述电磁铁的中心分别设置有一个位移传感器；所述管状外壳内部还设置有一个悬浮电极，所述悬浮电极位于所述高压电极下方、所述接地电极上方，所述悬浮电极由上圆盘电极、下圆盘电极和永磁体组成，所述上圆盘电极、永磁体和下圆盘电极自上而下分布，所述环形永磁体的磁极与所述永磁体的磁极相反。

环形永磁体的磁极与永磁体的磁极相反，电磁铁接通合适的电流也能够产生特定的磁场，产生对永磁体相斥的作用，从而通过环形永磁体以及电磁铁的作用使得悬浮电极实现悬浮。改变通过电磁铁的电流大小，可实现改变电磁铁对永磁体的斥力大小，以实现悬浮电极高度调节。电磁铁互相独立可调，均匀设置在环形永磁体内环的圆周方向上，还可起到调整悬浮电极平衡的位置，即保证悬浮电极能够水平。高压电极的材质为铜或铝或银，铜、铝、银导电却不与磁体作用，因此不会影响悬浮电极的悬浮。