一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统的制作方法

本申请涉及高压套管检测领域，尤其涉及一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统。

背景技术：

随着我国的电力系统不断发展的过程中，电力系统的输变电设备规模也越来越庞大，保证高压设备安全可靠运行，显得相当重要。因此，在高压变压器、电抗器和开关设备等高压设备外部设置高压套管；高压套管不仅作为高压设备引出线与高压设备外壳之间的绝缘体，而且还起到固定引线的作用。

高压套管由陶瓷或者复合材料制成的绝缘体构成，在绝缘体内部设有绝缘油纸，绝缘油纸长期承受热、电、机械、化学等多种外部应力作用，导致由于高压管套受潮或者老化，绝缘性能逐渐下降而造成高压设备故障。因此，准确诊断绝缘油纸的绝缘状态至关重要。目前，介电谱测试法广泛应用于高压套管的绝缘状态检测。介电谱的测量原理是检测高压套管的介质损耗因数，通过介质损耗因数的频率特性判断高压套管的绝缘状况。

但是，现有的介电谱测试法需在高压设备断电后，对高压套管进行检测，高压套管随着断电时间的长短而温度发生改变，介电谱测试法的检测结果往往受到高压套管自身的温度的影响，导致检测结果不准确。

技术实现要素：

本申请提供了一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统，以解决现有介电谱测试法对高压套管绝缘性检测不准确的问题。

本申请提供了一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统，用于检测高压套管的绝缘性能，所述高压套管包括绝缘体，所述绝缘体内部设有铜管，所述铜管的外侧设有绝缘油纸，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统包括加热电源、温度控制器、介电谱测试仪、实验箱和设置于所述铜管内部的电热丝；

所述加热电源与所述电热丝连接；

所述高压套管的下部放入所述实验箱内，通过法兰与所述实验箱的上部固定；

所述介电谱测试仪分别与所述法兰和所述铜管的顶部连接；

所述铜管的内壁顶部设有第一温度传感器；

所述铜管的内壁底部设有第二温度传感器；

所述高压套管的绝缘油纸设有第三温度传感器；

所述温度控制器分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述加热电源连接；

所述第一温度传感器用于检测铜管内壁顶部的温度；

所述第二温度传感器用于检测铜管内壁底部的温度；

所述第三温度传感器用于检测绝缘油纸的温度；

所述温度控制器用于将铜管内壁顶部的温度和铜管内壁底部的温度分别与预设温度相比较，根据比较结果，控制加热电源的工作状态。

进一步，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括油箱和控制器，所述油箱的顶部通过第一油管与所述实验箱的顶部连通，所述油箱的底部通过第二油管与所述实验箱的底部连通，所述油箱内设有加热器，所述实验箱内设有第四温度传感器，控制器分别与所述加热器和所述第四温度传感器连接；

所述第四温度传感器用于检测所述实验箱的温度；

所述控制器用于根据实验箱的温度，控制加热器的工作状态。

进一步，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括设置在所述第一油管上的第一油泵以及设置在所述第二油管上的第二油泵，所述控制器分别与所述第一油泵和第二油泵连接；

所述控制器还用于根据实验箱的温度，控制所述第一油泵和第二油泵的工作状态。

进一步，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括处理器，所述处理器与所述介电谱测试仪连接。

进一步，所述实验箱的下表面转角处设有支架。

由以上技术方案可知，本申请提供一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统与 方法，温度控制器将铜管内壁顶部的温度和铜管内壁底部的温度分别与预设温度相比较，根据比较结果，控制加热电源的工作状态，使铜管的温度维持在运行温度，并且通过第三传感器检测高压套管内绝缘油纸的温度，并通过介电谱测试仪对当前温度下的高压套管进行介电谱测试，因此，该实验系统可使高压套管的温度维持在运行温度，不受断电时间的限制，提高检测结果的准确性。

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为本申请提供的一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统的结构示意图；

图2为本申请的控制器的电路原理图。

其中，1-高压套管，2-铜管，3-电热丝，4-第一温度传感器，5-第二温度传感器，6-第三传感器，7-法兰，8-实验箱，9-温度控制器，10-加热电源，11-介电谱测试仪，12-第一油管，13-第二油管，14-油箱，15-第一油泵，16-第二油泵，17-处理器，18-第四温度传感器，19-支架，20-控制器，21-加热器。

具体实施方式

本申请提供了一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统，用于检测高压套管1的绝缘性能，所述高压套管1包括绝缘体，所述绝缘体内部设有铜管2，所述铜管2的外侧设有绝缘油纸，所述一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统包括加热电源10、温度控制器9、介电谱测试仪11、实验箱8和设置于所述铜管2内部的电热丝3；

所述加热电源10与所述电热丝3连接；

所述高压套管1的下部放入所述实验箱8内，通过法兰7与所述实验箱8的上部固定；所述介电谱测试仪11分别与所述法兰7和所述铜管2的顶部连接；

所述铜管2的内壁顶部设有第一温度传感器4；

所述铜管2的内壁底部设有第二温度传感器5；

所述高压套管1的绝缘油纸设有第三温度传感器6；

所述温度控制器9分别与所述第一温度传感器4、所述第二温度传感器5、所述第三 温度传感器6以及所述加热电源10连接；

所述第一温度传感器4用于检测铜管2内壁顶部的温度；

所述第二温度传感器5用于检测铜管2内壁底部的温度；

所述第三温度传感器6用于检测绝缘油纸的温度；

所述温度控制器9用于将铜管2内壁顶部的温度和铜管2内壁底部的温度分别与预设温度相比较，根据比较结果，控制加热电源10的工作状态。

本发明的工作原理：在实验箱8内注入实验所需温度的绝缘油，第一温度传感器4检测铜管2内壁顶部的温度，第二温度传感器5检测铜管2内壁底部的温度，温度控制器9将铜管2内壁顶部的温度和铜管2内壁底部的温度分别与预设温度相比较，如果铜管2内壁顶部的温度和底部的温度均大于或等于预设温度，则温度控制器9控制加热电源10对电热丝3停止供电，使电热丝3停止加热；否则，温度控制器9控制加热电源10对电热丝3供电，使电热丝3继续加热，直至达到预设温度为止；这样使铜管2维持在运行温度，并且通过第三温度传感器6检测绝缘油纸的温度，使工作人员了解高压套管1内的温度情况；介电谱测试仪11检测高压套管1的介质损耗因数，通过介质损耗因数的频率特性判断高压套管1的绝缘状况。

由以上技术方案可知，本申请提供一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统，温度控制器9将铜管2内壁顶部的温度和铜管2内壁底部的温度分别与预设温度相比较，根据比较结果，控制加热电源10的工作状态，使铜管2的温度维持在运行温度，并且通过第三传感器检测高压套管1内绝缘油纸的温度，并通过介电谱测试仪11检测当前温度下的高压套管1，因此，该实验系统可使高压套管1的温度维持在运行温度，不受断电时间的限制，提高检测结果的准确性。

进一步，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括油箱14和控制器20，所述油箱14的顶部通过第一油管12与所述实验箱8的顶部连通，所述油箱14的底部通过第二油管13与所述实验箱8的底部连通，所述油箱14内设有加热器21，所述实验箱8内设有第四温度传感器18，控制器20分别与所述加热器21和所述第四温度传感器18连接；

所述第四温度传感器18用于检测所述实验箱8的温度；

所述控制器20用于根据实验箱8的温度，控制加热器21的工作状态。

控制器20将第四温度传感器18测得的实验箱8的温度与预设温度相比较，如果实验箱8的温度大于或等于预设温度，则控制油箱14内的加热器21停止加热，如果实验箱8的温度小于预设温度，则控制油箱14内的加热器21继续加热直至达到运行温度为止，油箱14内的绝缘油流入实验箱8内，使实验箱8内的绝缘油温维持在运行温度，这样，介电谱检测仪就可以对不同环境温度下的高压套管1的进行介电谱检测。

进一步，一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括设置在所述第一油管12上的第一油泵15以及设置在所述第二油管13上的第二油泵16，所述控制器20分别与所述第一油泵15和第二油泵16连接；

所述控制器20还用于根据实验箱8的温度，控制所述第一油泵15和第二油泵16的工作状态。

控制器20将第四温度传感器18测得的实验箱8的温度与预设温度相比较，如果实验箱8的温度大于或等于预设温度，控制器20关闭加热器21的同时，还通过减小第一油泵15和第二油泵16以减小实验箱8与油箱14之间的绝缘油的循环；如果实验箱8的温度小于预设温度，控制器20通过控制增加第一油泵15和第二油泵16的转速以增加实验箱8与油箱14之间的绝缘油的循环；这样，就可以加快实验箱8内的温度的改变，缩短检测时间。

进一步，所述高压套管在运行温度下的介电谱实验系统还包括处理器17，所述处理器17与所述介电谱测试仪11连接。

处理器17可分析介电谱测试仪11检测的数据，以便工作人员对高压套管1的绝缘性能和使用寿命有全面的了解。

进一步，所述实验箱8的下表面转角处设有支架19。

以上系统可通过一种实物套管在运行温度下的介电谱实验方法实现，该方法包括以下步骤：

1)接通24V直流电源，对铜管2进行加热；

2)启动运行温度模拟系统，使绝缘油进行循环，使得实验箱8中的绝缘油保持一定的温度；

3)对温度控制器9预设不同的控制温度，使电热丝3的加热温度维持在相应的预设控制温度水平；

4)铜管2的温度达到恒定时，开启介电谱测试仪11，对在不同负载温度条件下的实物套管进行介电谱测试；

5)处理器17接收介电谱测试仪11上传的数据，并做相应的处理。

由以上技术方案可知，本申请提供一种高压套管在运行温度下的介电谱实验系统，温度控制器9将铜管2内壁顶部的温度和铜管2内壁底部的温度分别与预设温度相比较，根据比较结果，控制加热电源10的工作状态，使铜管2的温度维持在运行温度，并且通过第三传感器检测高压套管1内绝缘油纸的温度，并通过介电谱测试仪11检测当前温度下的高压套管1，因此，该实验系统与可使高压套管1的温度维持在运行温度，不受断电时间的限制，提高检测结果的准确性。

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。