便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置制造方法
【专利摘要】便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，涉及一种便携式脉冲振荡试验装置。解决了传统的用于干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置体积大、不便于携带的问题。它包括调压器、示波器、直流高压电源、点火球隙开关、阻尼电阻、储能与电压测量装置和箱体；储能与电压测量装置放置在箱体内，箱体的底部设有N个轮子，N为大于4的整数。直流高压电源采取半波整流的方式工作，在直流高压电源有输出的时间内，控制点火球隙开关处于断开状态，由直流高压电源给主电容充电；在直流高压电源无电压输出的时间内，使点火球隙开关导通，主电容通对电抗器试品放电，得到满足标准要求的指数振荡衰减波。本实用新型用于对干式空心电抗器匝间绝缘检测。
【专利说明】便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置
【技术领域】[0001 ] 本实用新型涉及一种便携式脉冲振荡试验装置。
【背景技术】
[0002]为调节电网的无功功率，在超高压、大电网变电站的设计标准中要求串联或并联一定数量的电抗器，此外在电网中电抗器也常用于滤波、限流等场合。与传统的油浸式铁芯电抗器相比，干式空心电抗器具备电抗值线性、结构简单、重量轻、不易磁饱和等优点，因而其投运数量迅速增加。随着干式电抗器投运数量及投运时间的增加，故障也逐步增多。线圈受潮、材料缺陷、局部过热、投切频繁及局部电弧等故障最终会导致电抗器的匝间短路烧毁电抗器，甚至造成更大的事故。传统用于检验电抗器匝间是否存在缺陷的方法主要是雷电冲击电压法，但由于雷电冲击电压法存在着故障前后波形变化不明显，容易造成误判的缺点。近年越来越多的标准建议采用脉冲振荡电压法来检验干式空心电抗器的匝间绝缘状况。
[0003]由于脉冲振荡电压法的试验电压较高，需要较大的绝缘距离，所以目前市场上销售的试验装置大多较大、较笨重，只适合固定于工厂或实验室使用，不能满足现场试验便于携带的要求。但据相关资料显示，在电抗器的出厂检验过程中，高频脉冲振荡法检测出匝间绝缘故障的概率不足2%，但在变电站现场对电抗器试验的过程中，高频脉冲振荡法检测出匝间绝缘故障的概率高达15.58%。这说明干式空心电抗器的匝间绝缘故障多数是在投运后逐渐形成的，也说明对运行中的干式空心电抗器进行定期检验是十分必要的，这就需要可以方便移动的，能够在变电站现场对电抗器进行试验的试验设备。
[0004]按GB1094.6-2011标准中对干式电抗器匝间过电压试验规定:干式空心电抗器的匝间过电压试验是通过向电容重复充放电，并通过球隙将电压施加到被试电抗器绕组上，该规定中对干式电抗器匝间过电压试验时的试验原理图见附图3，其中L'表示电抗器，C为充电电容，R为电容分压器的阻尼电阻，C1为分压电容，C2为可变电容；试验持续时间Imin，每次放电的初始峰值应为恒定值，响应频率是绕组电感和充电电容的函数，为
/2π^[?7€，一般在IOOkHz及以下，应包含不低于3000个要求幅值的过电压。
实用新型内容
[0005]本实用新型是为了解决传统的用于干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置体积大、不便于携带的问题，本发明提供了一种便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置。
[0006]便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，它包括调压器、示波器、直流高压电源、点火球隙开关、阻尼电阻、储能与电压测量装置和箱体；
[0007]所述的调压器的电压信号输入端用于接收电信号，该调压器的控制信号输入端用于接收控制信号，调压器的电信号输出端与直流高压电源的电信号输入端连接，调压器的接地端接大地，所述的示波器的电信号输入端与储能与电压测量装置的第一电信号输出端连接，所述的直流高压电源的高压地端、直流高压电源的第一输出端、点火球隙开关的高压地端和储能与电压测量装置的高压地端同时接大地，所述的直流高压电源的高压信号输出端与点火球隙开关的高压信号输入端连接，点火球隙开关的控制信号输入端用于接收控制球隙信号，点火球隙开关的电信号输出端与阻尼电阻的一端连接，阻尼电阻的另一端与储能与电压测量装置的电信号输入端连接，储能与电压测量装置的第二电信号输出端用于连接电抗器试品的一端，储能与电压测量装置的第三电信号输出端用于连接电抗器试品的另一端；所述的储能与电压测量装置放置在箱体内，箱体的底部设有N个轮子，所述的N为大于或等于4的整数。
[0008]所述的储能与电压测量装置包括电阻分压器、主电容和电容分压器，所述的电阻分压器的直流电压输出端用于输出直流电压，所述的电阻分压器电信号输入端与阻尼电阻的另一端连接，电阻分压器的电信号输出端与主电容的一端连接，电阻分压器的高压地端与电容分压器的高压地端连接，所述的主电容的另一端与电容分压器的电信号输入端连接，所述的电容分压器的第一电信号输出端与不波器的电信号输入端连接，电容分压器的第二电信号输出端与电抗器试品的一端连接，电容分压器的第三电信号输出端与电抗器试品的另一端连接；所述的电阻分压器的高压地端为储能与电压测量装置的高压地端；
[0009]所述的电阻分压器电信号输入端为储能与电压测量装置的电信号输入端；
[0010]所述的电容分压器的第一电信号输出端为储能与电压测量装置的第一电信号输出端；
[0011]电容分压器的第二电信号输出端为储能与电压测量装置的第二电信号输出端；
[0012]电容分压器的第三电信号输出端为储能与电压测量装置的第三电信号输出端。
[0013]所述的点火球隙开关封装在壳体内，且该壳体底部设有脚轮。
[0014]所述的调压器带有外壳，该外壳底部设有脚轮。
[0015]本实用新型所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置中高压部件的组装图，如附图2所示，试验装置的总体工作方式为通过控制调压器输出电压的升降压和点火球隙开关的通断等工作状态实现输出满足标准要求的试验电压，本实用新型体积小，携带方便。
[0016]调压器的作用是使直流高压电源的输入电压满足O?U入连续可调，从而使直流高压电源输出电压满足O?Ugffi连续可调，以满足不同电压等级电抗器的试验需要；示波器的作用是显示由电容分压器送回的施加在电抗器试品上电压的波形；点火球隙开关的作用是改变电路的工作状态；阻尼电阻的作用是在主电容对电抗器试品放电的过程中吸收一部分能量；储能与电压测量装置中的主电容的作用是在点火球隙开关断开的状态下，储存一定的电荷，在点火球隙开关接通的状态下对电抗器试品放电，在电抗器试品上得到满足标准规定的试验电压，电阻分压器的作用是把直流高压转化成数显表可以显示的电压，电容分压器的作用是把较高的脉冲振荡电压转化成示波器可以显示的低压。
[0017]在耐压强度、绝缘裕度允许的情况下最大限度的缩小各部件的尺寸；将能够浸泡在调压器油中的部件浸泡在调压器油中，以减小各部件的尺寸(调压器油的绝缘强度远大于空气的绝缘强度)；将可以集成到一个外壳中的部件放到一个外壳中以减小部件的数量；且有些部件都安装上轮子以便于移动。各部件携带方便，便于拆装，且体积减小40%。【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的接线原理图。
[0019]图2为本实用新型所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置中高压部件的组装图。
[0020]图3为GB1094.6-2011标准中对进行干式电抗器匝间过电压试验时的原理示意图。
【具体实施方式】
[0021]【具体实施方式】一:参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，它包括调压器1、示波器2、直流高压电源3、点火球隙开关4、阻尼电阻5、储能与电压测量装置9和箱体；
[0022]所述的调压器I的电压信号输入端用于接收电信号，该调压器I的控制信号输入端用于接收控制信号，调压器I的电信号输出端与直流高压电源3的电信号输入端连接，调压器I的接地端接大地，所述的示波器2的电信号输入端与储能与电压测量装置9的第一电信号输出端连接，所述的直流高压电源3的高压地端、直流高压电源3的第一输出端、点火球隙开关4的高压地端和储能与电压测量装置9的高压地端同时接大地，所述的直流高压电源3的高压信号输出端与点火球隙开关4的高压信号输入端连接，点火球隙开关4的控制信号输入端用于接收控制球隙信号，点火球隙开关4的电信号输出端与阻尼电阻5的一端连接，阻尼电阻5的另一端与储能与电压测量装置9的电信号输入端连接，储能与电压测量装置9的第二电信号输出端用于连接电抗器试品的一端，储能与电压测量装置9的第三电信号输出端用于连接电抗器试品的另一端；所述的储能与电压测量装置9放置在箱体内，箱体的底部设有N个轮子，所述的N为大于4的整数。
[0023]本实施方式中，直流高压电源3采取半波整流的方式工作，在直流高压电源3有输出的时间内，控制点火球隙开关4处于断开状态，由直流高压电源3给主电容充电；在直流高压电源3无电压输出的时间内，使点火球隙开关4导通，主电容7通对电抗器试品放电，得到满足标准要求的指数振荡衰减波。
[0024]以35kV电抗器试品为例，标准规定在Imin的时间内对电抗器试品施加3000个160kV的指数振荡衰减波，而在一分钟的时间内刚好3000个电源周期，所以控制思路是在每个电源周期内主电容7完成一次充放电过程的具体工作过程为，在直流高压电源3接收到控制信号后输出160kV电压，同时控制点火球隙开关4处于断开状态，由直流高压电源3给主电容7充电；在直流高压电源3无电压输出，通过控制箱使点火球隙开关导通，主电容通7对电抗器试品放电，得到满足标准要求的指数振荡衰减波。
[0025]【具体实施方式】二:参见图1说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的区别在于，所述的储能与电压测量装置9包括电阻分压器6、主电容7和电容分压器8，所述的电阻分压器6的直流电压输出端用于输出直流电压，所述的电阻分压器6电信号输入端与阻尼电阻5的另一端连接，电阻分压器6的电信号输出端与主电容7的一端连接，电阻分压器6的高压地端与电容分压器8的高压地端连接，所述的主电容7的另一端与电容分压器8的电信号输入端连接，所述的电容分压器8的第一电信号输出端与不波器2的电信号输入端连接，电容分压器8的第二电信号输出端与电抗器试品的一端连接，电容分压器8的第三电信号输出端与电抗器试品的另一端连接；
[0026]所述的电阻分压器6的高压地端为储能与电压测量装置9的高压地端；
[0027]所述的电阻分压器6电信号输入端为储能与电压测量装置9的电信号输入端；
[0028]所述的电容分压器8的第一电信号输出端为储能与电压测量装置9的第一电信号输出端；
[0029]电容分压器8的第二电信号输出端为储能与电压测量装置9的第二电信号输出端;
[0030]电容分压器8的第三电信号输出端为储能与电压测量装置9的第三电信号输出端。
[0031]本实施方式中，所述的电阻分压器6的直流电压输出端输出直流电压用于检测直流高压电源3的输出电压。
[0032]【具体实施方式】三:参见图1说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一或二所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的区别在于，所述的N为大于4且小于10的整数。
[0033]【具体实施方式】四:参见图1说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一或二所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的区别在于，所述的点火球隙开关4封装在壳体内，且该壳体底部设有脚轮。
[0034]【具体实施方式】五:参见图1说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】四所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的区别在于，所述的调压器I带有外壳，该外壳底部设有脚轮。
[0035]【具体实施方式】六:参见图1说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】三所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置的区别在于，所述的箱体的长为X厘米，宽为Y厘米，高为Z厘米，且X的范围为大于150且小于180，Y的范围为大于40且小于60，Z的范围为大于130且小于160。
【权利要求】
1.便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，它包括调压器(I)、示波器(2)、直流高压电源(3)、点火球隙开关(4)、阻尼电阻(5)、储能与电压测量装置(9)和箱体； 所述的调压器(I)的电压信号输入端用于接收电信号，该调压器(I)的控制信号输入端用于接收控制信号，调压器(I)的电信号输出端与直流高压电源(3)的电信号输入端连接，调压器(I)的接地端接大地，所述的示波器(2)的电信号输入端与储能与电压测量装置(9)的第一电信号输出端连接，所述的直流高压电源(3)的高压地端、直流高压电源(3)的第一输出端、点火球隙开关(4)的高压地端和储能与电压测量装置(9)的高压地端同时接大地，所述的直流高压电源(3)的高压信号输出端与点火球隙开关(4)的高压信号输入端连接，点火球隙开关(4)的控制信号输入端用于接收控制球隙信号，点火球隙开关(4)的电信号输出端与阻尼电阻(5)的一端连接，阻尼电阻(5)的另一端与储能与电压测量装置(9)的电信号输入端连接，储能与电压测量装置(9)的第二电信号输出端用于连接电抗器试品的一端，储能与电压测量装置(9)的第三电信号输出端用于连接电抗器试品的另一端； 所述的储能与电压测量装置(9)放置在箱体内，箱体的底部设有N个轮子，所述的N为大于或等于4的整数。
2.根据权利要求1所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，所述的储能与电压测量装置(9)包括电阻分压器(6)、主电容(7)和电容分压器(8)，所述的电阻分压器(6)的直流电压输出端用于输出直流电压，所述的电阻分压器(6)电信号输入端与阻尼电阻(5)的另一端连接，电阻分压器(6)的电信号输出端与主电容(7)的一端连接，电阻分压器(6)的高压地端与电容分压器(8)的高压地端连接，所述的主电容(7)的另一端与电容分压器(8)的电信号输入端连接,所述的电容分压器(8)的第一电信号输出端与不波器(2)的电信号输入端连接，电容分压器(8)的第二电信号输出端与电抗器试品的一端连接，电容分压器 (8)的第三电信号输出端与电抗器试品的另一端连接； 所述的电阻分压器(6)的高压地端为储能与电压测量装置(9)的高压地端； 所述的电阻分压器(6)电信号输入端为储能与电压测量装置(9)的电信号输入端； 所述的电容分压器(8)的第一电信号输出端为储能与电压测量装置(9)的第一电信号输出端； 电容分压器(8)的第二电信号输出端为储能与电压测量装置(9)的第二电信号输出端; 电容分压器(8)的第三电信号输出端为储能与电压测量装置(9)的第三电信号输出端。
3.根据权利要求1或2所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，所述的N为大于4且小于10的整数。
4.根据权利要求1或2所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，所述的点火球隙开关(4)封装在壳体内，且该壳体底部设有脚轮。
5.根据权利要求4所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，所述的调压器(I)带有外壳，该外壳底部设有脚轮。
6.根据权利要求3所述的便携式干式空心电抗器匝间绝缘脉冲振荡试验装置，其特征在于，所述的箱体的长为X厘米，宽为Y厘米，高为Z厘米，且X的范围为大于150且小于·180，Y的范围为大 于40且小于60，Z的范围为大于130且小于160。
【文档编号】G01R31/12GK203519773SQ201320687491
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】彭翔, 王永红, 张良, 聂洪岩, 吴德贯, 魏新劳 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心, 哈尔滨理工大学