专利名称：高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变压器绝缘技术，尤其涉及一种高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路及系统。
背景技术：
在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压在导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。分析认为变压器在长期运行过程中，其内部绝缘的某些薄弱部位在高场强作用下发生了局部放电，从而导致绝缘性能下降，在严重的局部放电长期作用下，甚至造成击穿。为了提高变压器在电网中安全运行的可靠性，国家标准GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中要求，220kV电力变压器在 新安装时，必须进行现场局部放电试验。目前，220kV油浸式电缆进线变压器现场局部放电试验较为通常的做法是在试验前放油，拆除变压器上用于连接电缆的电缆座，临时加升高座，安装试验套管，加长引线引出，重新注油。试验完放油，拆除临时安装的升高座、试验套管，剪短引线，安装电缆座，重新注油，进行恢复。在整个试验过程中需要准备升高座、试验套管、引线等附件产品，需要准备合适的油罐、滤油机、起吊设备、工作电源等专用设备。对于室内安装的变压器，有时受到房屋高度、起吊设备角度的限制，要求现场安装220kV试验套管几乎不太可能，甚至需要移动变压器位置才能安装试验。采用上述试验方法虽然能实现现场局部放电试验，但是耗时、费事、费钱，还存在重复安装的风险。
实用新型内容本实用新型提供一种高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路及系统，以简化试验。本实用新型一方面提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，包括试验电源、四个检测阻抗以及局部放电检测仪；其中，所述试验电源的两输出端分别与被试变压器低压侧对应的两输入端相连；第一检测阻抗，其输入端经连接在所述被试变压器低压侧的一出线套管与所述试验电源的其中一个输出端相连，第一检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第一输入端相连，第一检测阻抗的接地端接地；第二检测阻抗，其输入端经连接在所述被试变压器低压侧的另一出线套管与所述试验电源的另一个输出端相连，第二检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第二输入端相连，第二检测阻抗的接地端接地；第三检测阻抗，其输入端与所述被试变压器的高压中性点相连，第三检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第三输入端相连，第三检测阻抗的接地端接地；第四检测阻抗，其输入端与所述被试变压器的铁心引出端相连，第四检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第四输入端相连，第四检测阻抗的接地端接地。[0011]如上所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，优选地，还包括用于输出所述局部放电检测仪检测所需的辅助判断信息的两个超声波传感器；所述的两个超声波传感器分别设置在所述被试变压器的低压侧和高压侧，所述的两个超声波传感器的超声信号输出端分别与所述局部放电检测仪的超声信号输入端相连。如上所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，优选地，所述试验电源包括倍频电源和中间变压器；所述倍频电源的输出端与所述中间变压器的低压侧相连，所述中间变压器的高压侧与所述被试变压器的低压侧相连。本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，包括如上任一所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，用于输出校正方波信号的方波发 生器和用于测量被试变压器低压侧电压的电压测量装置；其中，所述方波发生器的校正方波信号输出端接入至所述被试变压器被试相；所述电压测量装置接入至所述被试变压器的低压侧。如上所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，优选地，还包括用于在所述被试变压器进行完方波校正后封住所述被试变压器高压电缆座的绝缘堵头。如上所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，其中，所述电压测量装置为电压互感器。本实用新型一方面的技术效果是本实用新型提供了一种实现简单且新颖的现场局部放电试验电路，其通过在被试变压器低压侧、铁心和高压中性点连接检测阻抗来监测被试变压器低压侧、铁心和高压中性点的局部放电量；进而依据低压侧、铁心和高压中性点的局部放电量推算出被试变压器的高压端视在放电量。本实用新型简化了现有技术中现场试验的试验连接电路，在试验过程中无需在被试变压器高压侧安装出线套管来引出高压侧接线端，进而避免现有技术中的各种繁琐的操作工序；不仅节约了试验费用，减少了试验周期；还有效地消除了现有技术中需要重新安装被试变压器的重装隐患。本实用新型另一方面的技术效果是本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统通过方波发生器对试验电路中的各检测阻抗进行方波校正并得出被试变压器的电气传递比，以此电气传递比推算被试变压器的高压端视在放电量，同时通过电压测量装置监测被试变压器低压侧的试验电压来进行电压校正，并依据电压校正的数值以控制后续试验过程中对被试变压器低压侧进行加压。采用本实用新型提供的试验系统实验操作简单，无需进行现有技术中的各项繁琐操作，只需要采用常用的设备简单连线即可实现变压器的局部放电实验，省时、省事、省钱。
图I为本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路实施例一的原理图；图2为本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路实施例二的原理图；图3为本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统实施例的原理图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路实施例一的原理图。如图中所示，本实施例包括试验电源3、四个检测阻抗Zl、Z2、Z3和TA以及局部放电检测仪I。其中，所述试验电源3的两输出端301和302分别与被试变压器T2低压侧对应的两输入端相连；图中示出的是在对被试变压器T2高压侧A相进行试验时，所述实验电源3的两输 出端301和302分别与被试变压器T2低压侧对应的两输入端c和a相连。当然，在对被试变压器T2高压侧B相进行试验时，所述实验电源3的两输出端301和302应分别与被试变压器T2低压侧对应的两输入端b和a相连；在对被试变压器T2高压侧C相进行试验时，所述实验电源3的两输出端301和302应分别与被试变压器T2低压侧对应的两输入端c和b相连。第一检测阻抗Zl的输入端ZlOl经连接在所述被试变压器低压侧的一出线套管与所述试验电源3的其中一个输出端301相连，所述第一检测阻抗Zl的输出端Z102与所述局部放电检测仪I的第一输入端相连，所述第一检测阻抗Zl的接地端Z103接地。其中，所述的试验电源3的其中一个输出端301在实际应用中通常都采用电容式出线套管，在电路中该电容式出线套管相当于一个电容，因此在图I中以电容Cl来表示。第二检测阻抗Z2的输入端Z201经连接在所述被试变压器低压侧的另一出线套管与所述试验电源3的另一个输出端302相连，所述第二检测阻抗Z2的输出端Z202与所述局部放电检测仪I的第二输入端相连，所述第二检测阻抗Z2的接地端Z203接地。同上，与所述第二检测阻抗Z2连接的所述试验电源3的另一个输出端302也为电容式出线套管，因此在图I中以电容C2来表示。第三检测阻抗Z3的输入端Z301与所述被试变压器T2的高压中性点O相连，所述第三检测阻抗Z3的输出端Z302与所述局部放电检测仪I的第三输入端相连，所述第三检测阻抗Z3的接地端Z303接地。第四检测阻抗TA的输入端Z401与所述被试变压器T2的铁心引出端t相连，所述第四检测阻抗TA的输出端Z402与所述局部放电检测仪I的第四输入端相连，所述第四检测阻抗Z4的接地端Z403接地。本实施例通过检测与被试变压器高压中性点、低压侧及铁心连接的检测阻抗输出的视在局部放电量、并依据检测的放电量推断出高压侧视在放电量。采用本实施例提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，避免现有技术中为实现放电试验需要安装升高座和试验套管，动被试变压器的引线和电缆座，准备油罐、滤油机及起吊设备等，简化了试验电路和试验连线过程，只需要采用常用的试验设备，就可以实现局部放电试验，还消除了现有技术中需要重新安装被试变压器的重装隐患，节约试验费用和试验周期，可以在现场试验时不安装被试变压器高压侧出线套管即能实现局部放电试验的目的。优选地，上述实施例一中所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路还包括两个超声波传感器201和202，如图I所示。所述的两个超声波传感器201和202分别设置在所述被试变压器T2的低压侧和高压侧被试相，所述的两个超声波传感器201和202的超声信号输出端分别与所述局部放电检测仪I的超声信号输入端相连。这两个超声波传感器201和202可实时监测被试变压器T2低压侧和高压侧被试相(如图I所示的A相)的超声信号。当然，在对所述被试变压器T2的高压侧B相试验时，所述的两个超声波传感器中的其中一个，如图所述的超声波传感器201设置在B相附近，同理在对高压侧C相试验时，超声波传感器201应设置在C相附近。所述局部放电检测仪I接收到两超声波传感器输出的超声信号后，以输入的两超声信号的大小及比例作为辅助判断依据，结合已推断出的高压侧视在放电量，最终得出被试变压器局部放电试验是否合格。通过设置所述的两个超声波传感器201和202，可有效的提高现场试验的准确性。如图2所述，本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路实施例二的原理图。基于实施例一，本实施例中所述的试验电源包括倍频电源F和中间变压器Tl。所述倍频电源F的输出端与所述中间变压器Tl的低压侧相连，所述中间变压器Tl的高压侧与所述被试变压器T2的低压侧相连。需要说明的是上述的两个实施例中，为了减小外界对变压器的干扰，所述中间电压器Tl和所述被试变压器T2低压侧的一接线端需接地。如图3所示，本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统实施例原理图。本实施例所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统包括上述各实施例中任意一所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，用于输出校正方波信号的方波发生器4和用于测量被试变压器低压侧电压的电压测量装置5。其中，所述方波发生器4的校正方波信号输出端接入至所述被试变压器被试相；所述电压测量装置5接入 至所述被试变压器的低压侧。在实际应用中，所述电压测量装置可具体是电压互感器。这里需要说明的是对于220kV电缆进线电力变压器来说，变压器在安装使用时，其高压侧使用220kV电缆直接插拔连接。此时在对220kV电缆进线电力变压器进行局部放电试验时，可直接将所述方波发生器输出的校正方波信号接入至220kV电缆进线电力变压器的被试相即可，无需再在被试变压器的高压侧连接出线套管，进而简化了现有技术中为连接高压侧出线套管需要进行的各项繁琐操作。进一步地，上述实施例中所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统还可以包括用于在所述被试变压器进行完方波校正后封住所述被试变压器高压电缆座的绝缘堵头，以提高试验过程的安全性。本实用新型提供的变压器现场局部放电实验电路及系统的各实施例优选适用于220kV电缆进线电力变压器的现场局部放电试验。下面对本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统的试验过程作详细的介绍，以帮助进一步理解本实用新型提供的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路及系统。如图1、2和3所示，以被试变压器高压侧A相试验为例试验电压输入被试变压器的a和c输入端；具体试验过程如下步骤I、被试变压器T2正常安装，安装完成后对被试变压器完成低电压交接试验项目。步骤2、按照图I或图2中所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路连接试验线路。试验电源3的两输出端301和302分别接入所述被试变压器T2低压侧的a输入端和c输入端。所述被试变压器T2低压侧的a输入端和c输入端分别通过两个出线套管末屏连接两个检测阻抗Z2和Z1。被试变压器T2高压侧中性点O通过第三检测阻抗Z3接地，被试变压器T2铁芯引出线通过第四检测阻抗TA接地，所述的两个超声波传感器201和202分别布置在被试变压器的被试相，即图中所示的A相附近以及被试变压器T2的低压侦_近。步骤3、试验电路连接完成后，对试验电路进行方波校正；具体实现如下步骤301、拆掉被试变压器高压侧的三相高压电缆，如图3所示，在被试相A端220kV电缆座内头注入方波信号，分别对第一检测阻抗Z1、第三检测阻抗Z3及第四检测阻抗T4输出的信号进行校正。步骤302、从被试变压器T2的低压端头注入方波信号，校正第二检测阻抗Z2输出的信号，同时记录在另外三个阻抗Z1、Z2和Z3上的响应数据；然后，再从被试相，即如图I、2和3所示的A相的高压侧电缆座内头注入方波信号，记录第一检测阻抗Z1、第二检测阻抗Z2、第三检测阻抗Z3以及第四检测阻抗Z4的信号数据，得出被试变压器T2的电气传递比，同时记录两个超声波传感器201和202输出的超声波信号的强弱关系。步骤4、在校正测量回路结束后，用三个绝缘堵头封住被试变压器T2上的高压电缆座，用盖板密封油箱其余部位。步骤5、对试验电路进行电压校正，具体实现如下步骤501、被试变压器T2低压励磁，通过所述电压测量装置5测量被试变压器T2低压侧电压，然后通过电压比换算出被试变压器T2高压侧的试验电压值。步骤502、记录被试变压器T2、中间变压器Tl低压侧的电压读数后，拆除被试变压器T2低压侧的电压测量装置，依据中间变压器Tl低压侧电压读数控制试验电源3对所述被试验变压器T2加压。步骤6、局部放电检测仪I实时接收第一检测阻抗Z1、第二检测阻抗Z2、第三检测阻抗Z3和第四检测阻抗TA输出的脉冲电压信号，并依据接收的脉冲电压信号得出被试变压器T2A相试验时的各视在局部放电量；然后，通过步骤3中得出的电气传递比，计算出被试变压器T2高压端视在放电量的水平；最后，结合接收自两个超声波传感器201和201输出的超声波信号的大小和比例，判断出被试变压器T2A相局部放电试验合格与否。步骤7、重新接线，对被试变压器T2的B相进行试验。接线过程中只需改变被试变压器T2低压侧的电源接入以及两个超声波传感器201和202位置的设置。试验电源3的两输出端301和302分别接入所述被试变压器T2低压侧的b输入端和a输入端。所述的两个超声波传感器中的处于被试变压器T2高压侧的超声波传感器201布置在被试变压器的被试相B附近。然后采用如上步骤3至6类同的方式进行试验。步骤8、重新接线，对被试变压器T2的C相进行试验。接线过程中只需改变被试变压器T2低压侧的电源接入以及两个超声波传感器201和202位置的设置。试验电源3的两输出端301和302分别接入所述被试变压器T2低压侧的b输入端和c输入端。所述的两个超声波传感器中的处于被试变压器T2高压侧的超声波传感器201布置在被试变压器的被试相C附近。然后采用如上步骤3至6类同的方式进行试验。 步骤9、所有试验完成后拔掉绝缘堵头，装上高压电缆，试验结束。 最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，其特征在于，包括试验电源、四个检测阻抗以及局部放电检测仪；其中， 所述试验电源的两输出端分别与被试变压器低压侧对应的两输入端相连； 第一检测阻抗，其输入端经连接在所述被试变压器低压侧的一出线套管与所述试验电源的其中一个输出端相连，第一检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第一输入端相连，第一检测阻抗的接地端接地； 第二检测阻抗，其输入端经连接在所述被试变压器低压侧的另一出线套管与所述试验电源的另一个输出端相连，第二检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第二输入端相连，第二检测阻抗的接地端接地； 第三检测阻抗，其输入端与所述被试变压器的高压中性点相连，第三检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第三输入端相连，第三检测阻抗的接地端接地； 第四检测阻抗，其输入端与所述被试变压器的铁心引出端相连，第四检测阻抗的输出端与所述局部放电检测仪的第四输入端相连，第四检测阻抗的接地端接地。
2.根据权利要求I所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，其特征在于，还包括用于输出所述局部放电检测仪检测所需的辅助判断信息的两个超声波传感器；所述的两个超声波传感器分别设置在所述被试变压器的低压侧和高压侧，所述的两个超声波传感器的超声信号输出端分别与所述局部放电检测仪的超声信号输入端相连。
3.根据权利要求I或2所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，其特征在于，所述试验电源包括倍频电源和中间变压器；所述倍频电源的输出端与所述中间变压器的低压侧相连，所述中间变压器的高压侧与所述被试变压器的低压侧相连。
4.一种高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，其特征在于，包括如权利要求I至3中任一所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路，用于输出校正方波信号的方波发生器和用于测量被试变压器低压侧电压的电压测量装置；其中，所述方波发生器的校正方波信号输出端接入至所述被试变压器被试相；所述电压测量装置接入至所述被试变压器的低压侧。
5.根据权利要求4所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，其特征在于，还包括用于在所述被试变压器进行完方波校正后封住所述被试变压器高压电缆座的绝缘堵头。
6.根据权利要求4所述的高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验系统，其特征在于，所述电压测量装置为电压互感器。
专利摘要本实用新型提供一种高压侧电缆进线变压器现场局部放电试验电路及系统。本实用新型提供的试验电路通过在被试变压器低压侧、铁心和高压中性点连接检测阻抗来监测被试变压器低压侧、铁心和高压中性点的局部放电量；并依据低压侧、铁心和高压中性点的局部放电量推算出被试变压器的高压端视在放电量。本实用新型提供的试验系统通过方波发生器对试验电路中的各检测阻抗进行方波校正并得出被试变压器的电气传递比，以此推算被试变压器的高压端视在放电量，同时通过电压测量装置监测被试变压器低压侧的试验电压来进行电压校正，并依据电压校正的数值以控制后续试验过程中对被试变压器低压侧进行加压。本实用新型只需常用的设备简单连线，试验操作简单。
文档编号G01R31/12GK202486270SQ20122004527
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者叶剑云, 杨绍斌 申请人:天威云南变压器股份有限公司