本发明专利技术公开了一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置及方法，试验装置，包括降雨试验箱和试验电路，降雨试验箱包括，箱体、降雨喷头、支柱绝缘子和电极支架，降雨喷头位于箱体的顶端，支柱绝缘子固定在箱体的底部，电极支架固定在支柱绝缘子上；试验电路包括，调压器B、变压器T、保护电阻R和电容分压器F。实现较准确的得到浮尘天降雨对实际带电运行中不同间隙击穿电压的影响的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力测量领域，具体地，涉及一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置及方法。
技术介绍
在正常空气条件下，污秽绝缘子等输变电设备发生事故较少，但在出现浮尘天气、降雨等恶劣气候条件时，由于空气湿度增加，输变电设备表面污秽吸收空气中的水分，使污闪电压降低，同时浮尘粒子在降雨条件下会降低空气间隙的击穿电压，使得事故率增加。马贵祥在《4·10线路闪络事故原因分析》中提出2006年4月10日，内蒙古地区发生强沙尘暴，引起了电网15条(次)线路闪络事故，主要原因是大气中的沙尘颗粒导致空气间隙失效；贺博等研究发现沙尘环境下气隙击穿电压和洁净空气条件相比明显降低，且下降幅度随电极间距增加而增大。蒋兴良等研究发现降雨对棒板空气间隙交流放电电压影响明显，降雨使棒板间隙交流击穿电压明显降低；胡毅等研究发现降雨、风雨组合等都会影响到空气间隙的工频放电特性，在一定条件下会使其放电电压明显降低。目前击穿电压的测量方法一般有两种：1、均匀升压法；2、恒压升降法。均匀升压法为一般试验加压方法，用于直接对试验试品施加以一定速率上升的电压，其试验耐压值为U，当试验电压值达到75%U起，以2%U/s的速率升压，直至需求值或者试品击穿。此方法与设备或线路实际运行状况有很大差别，但可以短时间内获得大量数据。恒压升降法先施加恒定电压，再开始制造试验所需环境条件，在一定时间内若能耐受此电压，则将电压抬升继续进行耐受试验，直至发生放电现象，则前一电压为其耐受电压，但此方法一般用于污秽试验，且试验周期较长，一般不采用。目前国内外对于强沙尘天气、降雨对于输变电设备的影响的研究较为完善，重庆大学、中国电科院、西安交通大学等都对沙尘天气以及降雨天气对间隙击穿电压影响的研究较多。发现当有降雨或者浮尘存在时，空气间隙的绝缘强度降低，时常发生电力事故。近几年北方地区的降雨逐渐增多，以及沙尘天气频发，尤其在我国西北地区出现的大规模浮尘并伴有降雨的恶劣天气条件下，变电站出现的严重事故，已经严重影响我国电力系统的安全运行。目前没有提出针对浮沉天降雨条件对电极击穿电压影响的试验方法，而由于沙尘颗粒在摩擦之后容易带电，带电设备与不带电设备周围空气间隙的击穿电压有差别，同时降雨会使浮尘浓度下降较快，使用均匀升压法得到的间隙击穿电压与实际情况下得到的浮尘天降雨条件下间隙的击穿电压有差别；而恒压升降法所需试验周期较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置及方法，以实现较准确的得到浮尘天降雨对实际带电运行中不同间隙击穿电压的影响的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，包括降雨试验箱和试验电路，所述降雨试验箱包括，箱体、降雨喷头、支柱绝缘子和电极支架，所述降雨喷头位于箱体的顶端，所述支柱绝缘子固定在箱体的底部，所述电极支架固定在支柱绝缘子上；所述试验电路包括，调压器B、变压器T、保护电阻R和电容分压器F，所述调压器B的输出端与变压器T的输入端电连接，所述保护电阻R和电容分压器F组成的串联电路电连接在变压器T的两个输出端之间，所述述保护电阻R和电容分压器F之间的节点与箱体的高压端电连接，所述变压器T和电容分压器F之间的节点接地，且箱体的底部与地电连接。优选的，所述降雨喷头为四个，四个降雨喷头以高压端为中心对称分布。优选的，所述降雨喷头与高压端的距离为0.4m。优选的，每个降雨喷头都能单独进行开关，以用来模拟不同降雨量。优选的，箱体内还设置温湿度气压表。同时本专利技术技术方案还公开了一种该试验装置的试验方法，包括以下步骤：S101、将电极固定于电极支架上，并调节电极与高压端的距离为d1，利用均匀升压法多次测量电极的击穿电压，并对多次测量的电极的击穿电压求平均，得到该间隙距离下的击穿电压，记为Ub；S102、打开降雨喷头，测量此时的降雨量为C1；S103、打开降雨喷头，保持降雨量为C1，利用均匀升压法测量10次电极的击穿电压，并对10次击穿电压求平均，从而测得d1间隙距离和C1降雨量下的击穿电压为Uc；S104、在箱体中加入10g沙粒，打开风机，风速保持在12m/s，保持设定时间后关闭风机；S105、打开激光粉尘仪，当浮尘浓度处于a1~a2时，在电极上加压0.9Uc；S106、打开降雨喷头，若间隙击穿，则重复S104过程，直到浮尘浓度处于a1~a2时，电极上电压减小0.02Ub；若间隙未击穿，则重复S104过程，直到浮尘浓度处于a1~a2时，电极上电压增加0.02Ub；从而得到最终浮尘浓度处于a1-a2时的最低击穿电压为Ud；S107、计算浮尘浓度处于a1~a2，间隙距离为d1且降雨量为C1条件对间隙击穿电压最大变化率δ=(Ub-Ud)/Ub；S108、改变降雨量、浮尘浓度范围及间隙距离，重复上述S101至S107步骤，从而得到不同条件下的击穿电压最大变化率。优选的，所述均匀升压法中相邻两次加压间隔为1min。优选的，所述步骤S104中设定时间为5min。本专利技术的技术方案具有以下有益效果：本专利技术的技术方案，通过对浮尘和降雨进行模拟，从而得到不同条件下的击穿电压最大变化率。达到较准确的得到浮尘天降雨对实际带电运行中不同间隙击穿电压的影响的目的。且同时可改变支架的角度，研究浮尘天降雨条件下，电极放置角度对间隙击穿电压的影响。且试验周期短。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术实施例所述的降雨试验箱的结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的试验电路的电子电路图；图3为本专利技术实施例所述的试验方法的流程图。结合附图，本专利技术实施例中附图标记如下：1-箱体；2-降雨喷头；3-高压端；4-温湿度气压表；5-支柱绝缘子；6-电极支架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，包括降雨试验箱和试验电路，如图1所示，降雨试验箱包括，箱体、降雨喷头、支柱绝缘子和电极支架，降雨喷头位于箱体的顶端，支柱绝缘子固定在箱体的底部，电极支架固定在支柱绝缘子上；如图2所示，试验电路包括，调压器B、变压器T、保护电阻R和电容分压器F，调压器B的输出端与变压器T的输入端电连接，保护电阻R和电容分压器F组成的串联电路电连接在变压器T的两个输出端之间，述保护电阻R和电容分压器F之间的节点与箱体的高压端电连接，变压器T和电容分压器F之间的节点接地，且箱体的底部与地电连接。其中，降雨喷头为四个，四个降雨喷头以高压端为中心对称分布。降雨喷头与高压端的距离为0.4m。每个降雨喷头都能单独进行开关，以用来模拟不同降雨量。箱体内还设置温湿度气压表。同时本专利技术技术方案还公开了一种该试验装置的试验方法，如图3所示，包括以下步骤：S101、将电极固定于电极支架上，并调节电极与高压端的距离为d1，利用均匀升压法多次测量电极的击穿电压，并对多次测量的电极的击穿电压求平均，得到该间隙距离下的击穿电压，记为Ub；S102、打开降雨喷头，测量此时的降雨量为C1；S103、打开降雨喷头，保持降雨量为C1，利用均匀升压法测量10次电极的击穿电压，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，包括降雨试验箱和试验电路，所述降雨试验箱包括，箱体、降雨喷头、支柱绝缘子和电极支架，所述降雨喷头位于箱体的顶端，所述支柱绝缘子固定在箱体的底部，所述电极支架固定在支柱绝缘子上；所述试验电路包括，调压器B、变压器T、保护电阻R和电容分压器F，所述调压器B的输出端与变压器T的输入端电连接，所述保护电阻R和电容分压器F组成的串联电路电连接在变压器T的两个输出端之间，所述述保护电阻R和电容分压器F之间的节点与箱体的高压端电连接，所述变压器T和电容分压器F之间的节点接地，且箱体的底部与地电连接。
【技术特征摘要】
1.一种研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，包括降雨试验箱和试验电路，所述降雨试验箱包括，箱体、降雨喷头、支柱绝缘子和电极支架，所述降雨喷头位于箱体的顶端，所述支柱绝缘子固定在箱体的底部，所述电极支架固定在支柱绝缘子上；所述试验电路包括，调压器B、变压器T、保护电阻R和电容分压器F，所述调压器B的输出端与变压器T的输入端电连接，所述保护电阻R和电容分压器F组成的串联电路电连接在变压器T的两个输出端之间，所述述保护电阻R和电容分压器F之间的节点与箱体的高压端电连接，所述变压器T和电容分压器F之间的节点接地，且箱体的底部与地电连接。2.根据权利要求1所述的研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，所述降雨喷头为四个，四个降雨喷头以高压端为中心对称分布。3.根据权利要求2所述的研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，所述降雨喷头与高压端的距离为0.4m。4.根据权利要求2或3所述的研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，每个降雨喷头都能单独进行开关，以用来模拟不同降雨量。5.根据权利要求4所述的研究浮沉天降雨对电极击穿电压影响的试验装置，其特征在于，箱体内还设置温湿度气压表。6.一种基于权利要求1至5任一所述试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、将电极固定于电极支架上，并调节电极与高压端...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜梅，高世刚，李江涛，李涛，李炜，李韶瑜，温定筠，张鹏，沈渭程，董开松，王斌，孙义，顾悦，杨洁，李小娟，武广萍，王政宏，孟欢，谢延凯，马少谦，何巍，李涛，赵耀，刘秀良，闵占奎，赵炜，马喜平，魏博，李志敏，甄文喜，杨俊，张光儒，同焕珍，张赛，郑翔宇，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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