一种避雷器试验装置及方法与流程

本发明属于避雷器试验技术领域，涉及一种避雷器试验装置及方法。

背景技术：

避雷器是电力系统的重要保护电器，已在交流、直流电力系统中广泛应用，避雷器需要承受不同电压波形下电压应力，避雷器运行参数的选择取决于其在不同幅值和不同的电压波形下电压应力特性，避雷器在不同幅值和不同电压波形下的特性参数的测量和研究对避雷器与系统参数的配合是非常重要的。对于避雷器电阻片在不同电压波形下的试验，目前仅在模拟背靠背试验装置上进行，该装置的结构复杂，体积大，不便于试验操作、电压波形和幅值调整，试验成本高，不能实现不同电压峰值和不同频率下的电压波形输出和试验。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种避雷器试验装置及方法，该装置及方法实现避雷器在不同电压峰值及频率的电压波形作用下的特性参数测量，并且操作简单、易行，成本较低。

为达到上述目的，本发明所述的避雷器试验装置包括变频电源、变压器、高压直流电源、分压器、分流器、控制单元、以及用于检测待试验避雷器的电流信号及电压信号的测量单元；

变频电源的输出端与变压器的原边绕组相连接，变压器副边绕组的一端与高压直流电源的正极相连接，高压直流电源的负极、分流器的一端及分压器的一端均接地，变压器副边绕组的另一端与分压器的另一端及待试验避雷器的一端相连接，待试验避雷器的另一端与分流器的另一端相连接；

控制单元与高压直流电源的控制端及变频电源的控制端相连接。

待测变压器放置于温度可控的试品箱内。

高压直流电源并联连接有第一开关，其中，第一开关的控制端与控制单元的输出端相连接。

变频电源并联连接有第二开关，其中，第二开关的控制端与控制单元的输出端相连接。

变压器的副边绕组经第三开关接地，其中，第三开关的控制端与控制单元的输出端相连接。

变压器的副边绕组并联连接有第四开关，其中，第四开关的控制端与控制单元的输出端相连接。

变压器为全绝缘的变压器。

分流器为电阻分流器或电流互感器线圈。

本发明所述的避雷器试验方法包括以下步骤：控制单元控制变频电源输出高压交流电压信号，同时控制单元控制高压直流电源输出高压直流电压信号，所述高压交流电压信号与高压直流电压信号叠加形成高压组合电压波，然后再作用到待试验避雷器上，测量单元检测待试验避雷器的电压及电流波形，并输出待试验避雷器的电压及电流波形。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的避雷器试验装置及方法在具体操作时，控制单元控制变频电源输出高压交流电压信号，控制单元控制高压直流电源输出高压直流电压信号，高压交流信号与高压直流电压信号叠加形成高压组合电压波，然后再作用到待试验避雷器上，其中，可以通过控制单元控制变频电源输出不同频率的高压交流信号，可以通过控制单元控制高压直流电源输出不同电压大小的高压直流电压信号，从而形成不同电压峰值及频率的高压组合电压波，另外，通过测量单元检测待试验避雷器的电压及电流波形，并输出待试验避雷器的电压及电流波形，实现待试验避雷器在不同电压峰值及频率的电压波形作用下的特性参数测量，并且操作简单、易行，成本较低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为第一开关、2为第二开关、3为第三开关、4为第四开关、5为高压直流电源、6为变频电源、7为变压器、8为分压器、9为分流器、10为待试验避雷器、11为测量单元、12为控制单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的避雷器试验装置包括变频电源6、变压器7、高压直流电源5、分压器8、分流器9、控制单元12、以及用于检测待试验避雷器10的电流信号及电压信号的测量单元11；变频电源6的输出端与变压器7的原边绕组相连接，变压器7副边绕组的一端与高压直流电源5的正极相连接，高压直流电源5的负极、分流器9的一端及分压器的一端均接地，变压器7副边绕组的另一端与分压器8的另一端及待试验避雷器10的一端相连接，待试验避雷器10的另一端与分流器9的另一端相连接；控制单元12与高压直流电源5的控制端及变频电源6的控制端相连接。

待测变压器7放置于温度可控的试品箱内；高压直流电源5并联连接有第一开关1，其中，第一开关1的控制端与控制单元12的输出端相连接；变频电源6并联连接有第二开关2，其中，第二开关2的控制端与控制单元12的输出端相连接；变压器7的副边绕组经第三开关3接地，其中，第三开关3的控制端与控制单元12的输出端相连接；变压器7的副边绕组并联连接有第四开关4，其中，第四开关4的控制端与控制单元12的输出端相连接。变压器7为全绝缘的变压器；分流器9为电阻分流器或电流互感器线圈。

本发明所述的避雷器试验方法包括以下步骤：控制单元12控制变频电源6输出高压交流电压信号，同时控制单元12控制高压直流电源5输出高压直流电压信号，所述高压交流电压信号与高压直流电压信号叠加形成高压组合电压波，然后再作用到待试验避雷器10上，测量单元11检测待试验避雷器10的电压及电流波形，并输出待试验避雷器10的电压及电流波形。

需要说明的是，分压器8与待试验避雷器10并联连接，分流器9与待试验避雷器10串联连接，因此通过测量单元11检测分流器9上的电流波形，通过测量单元11检测分压器8上的电压波形，即可实现待试验避雷器10上电压及电流波形的测量。

通过控制第三开关3及第四开关4变换高压直流电源5及变压器7的组合，实现输出0kV～10kV的不同高电压波形。

测量单元11将测量得到的电压及电流波形传递给外接上位机中，用户即可通过外接上位机获知测量单元11测量得到的电压及电流波形。

通过控制单元12控制变频电源6输出不同频率的高压交流电压，闭合第一开关1及第二开关2，打开第三开关3及第四开关4，输出高压组合电压波，可以通过控制单元12控制变频电源6输出不同频率的高压组合电压波，最后通过分压器8及分流器9把待试验避雷器10的电压及电流波形采集到测量单元11中。

在具体操作时，当需要在待试验避雷器10上长时间施加稳定的电压时，测量单元11利用采集卡采集待试验避雷器10的电压信号波形，并将待试验避雷器10的电压信号波形反馈到控制单元12中，控制单元12通过将待试验避雷器10的电压信号波形与预设阈值进行对比，并根据对比的结果控制高压直流电源5及变频电源6，使施加到待试验避雷器10上的电压稳定。