本发明属于套管的高压试验领域,具体涉及一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置。
背景技术：
变压器套管是电气设备的重要构件，用于变压器、电抗器等电气设备的高压引线对金属外壳的绝缘，是电力系统的重要组成部分，其绝缘性能直接关系电网是否能够安全、稳定的运行。油浸式套管在实际运行过程中，套管内的铜管会通过大电流，由于电流的热效应，铜管会产生热量,因此套管上部的温度会升高；套管中部设有法兰,用于将套管固定在变压器上表面；套管下部浸在变压器油中,受变压器油温的影响,套管下部也处于高温的工作状态，同时，套管也处在高压电场中。
然而目前，真实模拟运行工况下温度场的套管绝缘性实验，是将实验套管的铜管中注入与实际输电线路相同的大电流，用以模拟现场实际的运行状态，从而提高套管上部的温度，这种方法需要一个大功率直流电源，耗电量巨大，实验过程中还需要维持铜管的负载温度，大电流源还会给高压测试系统带来明显的电磁干扰，使测试结果不准确。套管的下部仍置于变压器油箱中，利用油箱变压器油的余热做模拟实验，这种方法不能准确反映变压器油的运行温度，而且变压器停运后变压器内部的油温会持续下降，从而影响实验的准确性。
因此，急需一种能够模拟出正常工作环境，用于检测套管绝缘性能的实验装置。
技术实现要素：
本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，用以解决现有技术中，实验环境与套管装置真实工作环境存在偏差，测试绝缘性能误差大的问题。
为实现上述目的，本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，包括：法兰、套管、铜管、电热丝、第一温度传感器、第二温度传感器、实验箱、电源、温度控制装置、变压器、泄漏电流测试仪、第三温度传感器；
所述套管包裹在所述铜管的外部；
所述套管与所述铜管之间的套管的内壁上设有所述第三温度传感器；
所述铜管内部设有所述电热丝、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器，所述第一温度传感器位于所述铜管端口处的内壁上，所述第二温度传感器位于所述铜管中部处的内壁上，所述电热丝位于所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的中间部位；
所述温度控制装置分别与所述电源、所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器连接；
所述电源通过导线与所述电热丝连接；
所述变压器通过导线与所述法兰、所述铜管和所述泄漏电流测试仪连接；
所述法兰以下的套管，全部放入所述实验箱内，对放入所述实验箱内的所述套管的底部进行密封；
所述实验箱内设有绝缘油；
所述第一温度传感器和所述第二温度传感器用于检测所述铜管内壁的温度；
所述第三温度传感器用于检测所述套管内壁的温度；
所述温度控制装置用于采集所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器的温度值，将所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器检测的温度值,分别与所述温度控制装置的第一预设温度值、第二预设温度值和第三预设温度值进行比较，根据比较结果，控制所述电源的工作状态,进而控制所述电热丝的加热状态。
可选的，所述温度控制装置还用于如果所述第一温度传感器检测的温度值大于或等于第一预设温度值，所述第二温度传感器检测的温度值大于或等于第二预设温度值，所述第三温度传感器检测的温度值大于或等于第三预设温度值，则控制所述电源断电；
否则，控制所述电源通电。
可选的，还包括：第四温度传感器、第一软管、第一油泵、第二软管、油箱、第三软管、第二油泵、第四软管和控制装置；
所述实验箱通过所述第一软管与所述第一油泵连接；
所述第一油泵通过所述第二软管与所述油箱连接；
所述油箱通过所述第三软管与所述第二油泵连接；
所述第二油泵通过所述第四软管与所述实验箱连接；
所述控制装置分别与所述第一油泵、所述第二油泵、所述第四温度传感器和所述油箱连接；
所述油箱内设有绝缘油和加热装置；
所述第四温度传感器用于检测所述实验箱内绝缘油的温度；
所述控制装置用于采集所述第四温度传感器的温度值，将其所述第四温度传感器检测的温度值与控制装置的第四预设温度值进行比较，根据比较结果，控制所述油箱内加热装置的工作状态；
所述控制装置用于采集所述第四温度传感器的温度值，将其所述第四温度传感器检测的温度值与控制装置的第四预设温度值进行比较，根据比较结果，控制所述第一油泵和所述第二油泵的工作状态。
可选的，所述控制装置还用于如果所述第四温度传感器检测的温度值小于第四预设温度值，则控制所述油箱内的加热装置处于工作状态，否则，加热装置处于断路状态。
可选的，所述控制装置还用于如果所述第四温度传感器检测的温度小于或大于第四预设温度值，则同时启动所述第一油泵和所述第二油泵，否则，所述第一油泵和所述第二油泵将处于断路状态。
可选的，所述实验箱的下部设有支架。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，温度控制装置分别将第一温度传感器和第二温度传感器的检测温度与温度控制装置的第一预设温度和第二预设温度作比较，当温度传感器的检测温度高于或等于温度控制装置的预设温度时，温度控制装置控制电源停止对电热丝供电；当温度传感器的检测温度低于温度控制装置的预设温度时，温度控制装置控制电源继续对电热丝供电。通过温度控制装置对电热丝工作状态的控制，使铜管内温度保持恒定。再通过温度控制装置对第三温度传感器检测的套管内绝缘温度的采集以及泄漏电流测试仪检测的漏电流，分析套管的绝缘性能。本装置能高度还原套管的真实工作环境，真实模拟套管的工作状态，提高了套管绝缘性能检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置结构示意图。
其中，1-法兰，2-套管，3-铜管，4-电热丝，5-第一温度传感器，6-第二温度传感器，7-第四温度传感器，8-支架，9-第一软管，10-第一油泵，11-第二软管，12-油箱，13-第三软管，14-第二油泵，15-第三软管，16-实验箱，17-控制装置，18-电源，19-温度控制装置，20-变压器，21-泄漏电流测试仪，22-第三温度传感器。
具体实施方式
参见图1，图1为本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置结构示意图。
本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，包括：法兰1，套管2，铜管3，电热丝4，第一温度传感器5，第二温度传感器6，实验箱16，电源18，温度控制装置19，变压器20，泄漏电流测试仪21，第三温度传感器22；
所述套管2包裹在所述铜管3的外部；
所述套管2与所述铜管3之间的套管2的内壁上设有所述第三温度传感器22；
所述铜管2内部设有所述电热丝4，所述第一温度传感器5和所述第二温度传感器6，所述第一温度传感器5位于所述铜管3端口处的内壁上，所述第二温度传感器6位于所述铜管3中部处的内壁上，所述电热丝4位于所述第一温度传感器5和所述第二温度传感器6的中间部位；
所述温度控制装置19分别与所述电源18，所述第一温度传感器5，所述第二温度传感器6和所述第三温度传感器22连接；
所述电源18通过导线与所述电热丝4连接；
所述变压器20通过导线与所述法兰1，所述铜管3和所述泄漏电流测试仪21连接；
所述法兰1以下的套管2，全部放入所述实验箱16内，对放入所述实验箱16内的所述套管2的底部进行密封；
所述实验箱16内设有绝缘油；
所述第一温度传感器5和所述第二温度传感器6用于检测所述铜管3内壁的温度；
所述第三温度控制装置22用于检测所述套管2内壁的温度；
所述温度控制装置19用于采集所述第一温度传感器5和所述第二温度传感器6的温度，将其所述第一温度传感器5和所述第二温度传感器6的温度值分别与第一预设温度值和第二预设温度值进行比较，根据比较结果，控制所述电源的工作状态。
本发明的工作原理：在实验箱16内注入实验所需温度的绝缘油，第一温度传感器5检测铜管3端口处的温度，第二温度传感器6检测铜管3中部温度，温度控制装置19将采集的第一温度传感器5的温度和第二温度传感器6的温度分别与第一预设温度和第二预设温度进行比较，当检测温度高于或等于预设温度时,温度控制装置19通过控制电源18,使电热丝4处于断电状态,停止对铜管3加热；当检测温度低于预设温度时,温度控制装置19通过控制电源18，使电热丝4处于通电状态，继续对铜管3供热，直至达到预设温度为止。通过上述过程，使铜管3维持在工况温度，再通过分析，温度控制装置19采集的第三温度传感器22检测的套管2内绝缘温度以及泄漏电流测试仪21检测的漏电流，了解套管2在运行工况下的绝缘性能。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，温度控制装置19分别将第一温度传感器5和第二温度传感器6的检测温度与温度控制装置19的第一预设温度和第二预设温度作比较，当温度传感器的检测温度高于或等于温度控制装置19的预设温度时，温度控制装置19控制电源18停止对电热丝4供电；当温度传感器的检测温度低于温度控制装置19的预设温度时，温度控制装置19控制电源18继续对电热丝4供电。通过温度控制装置19对电热丝4工作状态的控制，使铜管3内温度保持恒定。再通过温度控制装置19对第三温度传感器22检测的套管2内绝缘温度的采集以及泄漏电流测试仪21检测的漏电流，分析套管2的绝缘性能。本装置能高度还原套管的真实工作环境，真实模拟套管的工作状态，提高了套管绝缘性能检测的准确性。
进一步地，所述温度控制装置19还用于如果所述第一温度传感器5检测的温度大于或等于第一预设温度值，并且所述第二温度传感器6检测的温度大于或等于第二预设温度值，则控制所述电源断电；
否则，控制所述电源通电。
第一温度传感器5用于检测铜管3端口处的温度，第二温度传感器6用于检测铜管3中部的温度，温度控制装置19设有预设第一温度和预设第二温度，分别用来模拟实际工况下，铜管3内不同部位的温度值，温度控制装置19通过将预设第一温度和预设第二温度分别与第一温度传感器5和第二温度传感器6的温度进行比较，控制电源18的工作状态。当温度传感器的检测值高于或等于预设值时，控制电源停止对电热丝供电，当温度传感器的检测值低于预设值时，控制电源继续对电热丝供电，直至达到预设值，使铜管3内温度维持在工况温度。
进一步地，一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置还包括：第四温度传感器7，第一软管9，第一油泵10，第二软管11，油箱12，第三软管13，第二油泵14，第四软管15和控制装置17；
所述实验箱16通过所述第一软管9与所述第一油泵10连接；
所述第一油泵10通过所述第二软管11与所述油箱12连接；
所述油箱12通过所述第三软管13与所述第二油泵14连接；
所述第二油泵14通过所述第四软管15与所述实验箱16连接；
所述控制装置17分别与所述第一油泵10，所述第二油泵14，所述第四温度传感器7和所述油箱12连接；
所述油箱12内设有绝缘油和加热装置；
所述第四温度传感器7用于检测所述实验箱16内绝缘油的温度；
所述控制装置17用于根据所述第四温度传感器7的温度，控制所述油箱12内的加热装置的工作状态；
所述控制装置1还用于根据所述第四温度传感器7的温度，控制所述第一油泵10和所述第二油泵14的工作状态；
温度传感器7用于检测实验箱16内的油温，控制装置17将其预设第三温度值与温度传感器7检测温度值做比较，当温度传感器7的检测值高于或等于预设温度值时，控制装置17控制油箱12内的加热装置停止加热，同时使第一油泵10和第二油泵14维持在匀速运行；当温度传感器7的检测值低于预设温度值时，控制装置17控制油箱12内的加热装置继续加热，直至达到预设值为止，同时使第一油泵10和第二油泵14加速运行，使实验箱16内的绝缘油温能尽快达到预设值。通过上述控制过程，可以使实验箱16内的油温维持在工况温度。
进一步地，所述控制装置17还用于如果所述第四温度传感器7检测的温度大于或等于所述控制装置17的第三预设温度值，则启动所述油箱12内的加热装置，否则，加热装置处于断路状态。
温度传感器7用于检测实验箱16内的油温，控制装置17将其预设第三温度值与温度传感器7检测温度值做比较，当温度传感器7的检测值高于或等于预设温度值时，控制装置17控制油箱12内的加热装置停止加热；当温度传感器7的检测值低于预设温度值时，控制装置17控制油箱12内的加热装置继续加热，直至达到预设值为止。通过上述控制过程，可以使实验箱16内的油温维持在工况温度。
进一步地，所述控制装置17还用于如果所述第四温度传感器7检测的温度大于或等于所述控制装置的第三预设温度值，则同时提高所述第一油泵10和所述第二油泵14运行速度，否则，所述第一油泵1和所述第二油泵14将处于匀速运行状态。
控制装置17通过将预设值与检测值作比较，当预设值高于或等于检测值时，控制装置17控制第一油泵10和第二油泵14维持在匀速，使实验箱16和油箱12内的绝缘油匀速循环；当预设值低于检测值时，控制装置17控制第一油泵10和第二油泵14加速运行，使实验箱16和油箱12内的绝缘油加速循环，进而使实验箱16内的绝缘油快速达到预设温度。
进一步地，所述实验箱16的下部设有支架8。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种测试运行工况下套管绝缘性的实验装置，温度控制装置19分别将第一温度传感器5和第二温度传感器6的检测温度与温度控制装置19的第一预设温度和第二预设温度作比较，当温度传感器的检测温度高于或等于温度控制装置19的预设温度时，温度控制装置19控制电源18停止对电热丝4供电；当温度传感器的检测温度低于温度控制装置19的预设温度时，温度控制装置19控制电源18继续对电热丝4供电。通过温度控制装置19对电热丝4工作状态的控制，使铜管3内温度保持恒定。再通过温度控制装置19对第三温度传感器22检测的套管2内绝缘温度的采集以及泄漏电流测试仪21检测的漏电流，分析套管2的绝缘性能。本装置能高度还原套管的真实工作环境，真实模拟套管的工作状态，提高了套管绝缘性能检测的准确性。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。