专利名称：配电变压器操作波试验器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测仪器，特别是用于检测变压器匝、层间绝缘及主绝缘缺陷的专用仪器。
以往曾采用过脉冲试验器对变压器进行绝缘试验，并通过示波器观察波形来判断绝缘缺陷。其不足是输出波形非标准，灵敏度较低；试验仪器体积大，携带不方便，操作比较繁琐；需用交流电源，试验现场不易解决，不适合于现场试验。
若采用工频耐压，只能检测其主绝缘缺陷，而匝、层间绝缘则检测不出来，功能比较单一。并且也需要交流电源，不适合于现场试验。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可以检测变压器匝、层间绝缘及主绝缘缺陷，且输出为标准波形的操作波试验器。
本实用新型的目的是这样实现的利用自激振荡把直流电压逆变成交流方波电压，经调压、功率放大、倍压整流后向储能电容充电，当无触点开关被触发导通后，电容上的电荷便向脉冲调制变压器绕组的电容、电感放电而产生振荡，经电磁耦合在次级绕组产生所需要的操作波试验电压，并施加在被试变压器上，通过频幅示伤表指示来判断被试变压器有无匝、层及主绝缘的缺陷。
配电变压器操作波试验器包括箱体、逆变器、倍压整流电路，其特殊之处在于输出为可调方波交流电压的逆变器的输出端连接有倍压整流电路，倍压整流电路的输出端连接在由可调脉冲电压发生器、脉冲调制变压器及定脉冲触发器组成的操作波电压发生器的输入端，操作波电压发生器的输出端与a、被试变压器的初级绕组相连接，变压器的次级绕组连接有三球测压保护间隙；b、电阻分压器的输入端相连，电阻分压器的输出端接有频幅示伤表电路。
由于绝缘良好的变压器和有匝层绝缘及主绝缘缺陷的变压器所反应的波形只是波尾部分的幅值有明显的变化，因此在上述的电阻分压器和频幅示伤表电路之间设有延时电路，用以躲开波头部分，对波尾部分进行检测，可提高判断的准确性。
根据不同容量的需要，在电阻分压器上设有分压比切换开关SK1－C，且与可调方波交流电压逆变器和可调脉冲电压发生器上的切换开关SK1－－a、SK1－－b为同轴开关，以满足各种不同容量的要求，提高仪器的灵敏度。
本实用新型与现有技术相比具有如下特点1.该仪器体积小，重量轻，携带方便，适合在配电变压器现场试验。
2.采用12伏电池做电源，特别适用于配电变压器台停电后缺少交流电源的情况下对配电变压器进行现场操作被耐压试验。
3.该仪器不需外设升压试验变压器，而利用被试变压器的自身感应来达到试验目的。
4.该仪器结构简单、操作方便，能有效地检测出运动中、大修后或新产品的配电变压器因制造工艺不佳、维修不当，自然劣化及过电压的袭击，而在绕组的匝与匝之间，层与层之间，以及绕组之间和绕组对地之间造成的残留性的绝缘缺陷。通过频幅示伤表可直观地分析判断，示伤灵敏度高。
附图的图面说明
图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为操作波试验的波形图。
图4为本实用新型的外部结构示意图。
图5为本实用新型与被试变压器接线示意图。
以下结合附图作进一步详述如图1所示，本实用新型主要由逆变器(1)、倍压整流电路(2)、可调脉冲电压发生器(3)、脉冲调制变压器(4)、定脉冲触发器(5)、电阻分压器(8)、延时电路(9)、频幅示伤表电路(10)组成。被试变压器(6)，三球测压保护间隙(7)。
如图2，逆变器是由方波振荡器、功率放大电路组成。方波振荡器包括集成电路、分压电阻R1、R2、电容C1，和可调电阻DW1。功率放大电路是由甲类放大器和乙类推挽功率放大器组成。甲类功率放大器作为推动级，将振荡器输出的方波交流电压放大后去推动乙类推挽的功率放大，同时亦起缓冲级的作用。在方波振荡器与放大电路之间设有切换开关SK1－－a。功率放大电路是由下述部件构成三极管BG3、BG4、BG5、电阻R5、R7、R8，电容C3、C4、变压器BY2、BG3、二极管D1、D2，由于三极管BG4、BG5接在输出变压器初级绕组上，而变压器是储能元件，在波头、波尾较陡的方波电压作用下易产生较高的瞬时过电压，可使三极管发生击穿而损坏，因此采用较大功率的二极管D1、D2和电阻R8、电容C4等作为三极管的保护电路，以吸收瞬时的过电压。
倍压整流电路是由二极管D3、D4、电容C5、C6及电阻R9组成。其输入端与功率放大器的输出端相连接，输出端则与可调脉冲电压发生器的输入端相连。由于放大后的电源是交流，经过两倍压整流后可得到最大为450伏的直流电压。
操作波电压发生器是由可调脉冲电压发生器、脉冲调制变压器及定脉冲触发器组成。可调脉冲电压发生器包括储能电容器C7、C8、C9以及限流电阻R10、可控硅SCR。在三个储能电容器上设有容量选择开关SK1－－b，以适应不同容量的需要。脉冲调制变压器BY4用以提高输出电压，同时还解决了可控硅反向阻断峰值电压不足和被试变压器低压绕组波头较陡的问题。定脉冲触发器是一个弛张振荡器，用来确定每秒施加操作波试验电压的次数。本实施例采用每秒触发导通五次。它由电阻R11、R12，稳压二极管WY1可调电阻DW6，储能电容C10、双基极二极管VJT和二极管D10及脉冲隔离变压器BYs构成。调整电阻DW6，使其以每秒五次的速度产生脉冲去触发可控硅SCR，使可控硅每秒导通五次，达到每秒产生五次操作波电压的目的。脉冲调制变压器的输出端与被试变压器的二次低压绕组相连，其高压绕组与三球侧压保护间隙相连接，如图5所示。在做操作波试验时，由于被试变压器高低压绕组的波形只是幅值不同，而波形的变化是相同的，所以可在低压绕组进行测量，但因其电压仍为几千伏以上，远远高于频幅示伤表的输入电压，为此在脉冲调制变压器的输出端连接有由电阻R13、R16、R17所构成的电阻分压器。经电阻分压器后输给频幅示伤表电路。分压器采用几个电阻串联主要是防止因电压高而产生表面爬闪，起增加爬距、保持仪器使用可靠的作用。在分压器上设有分压比切换开关SK1－－C，分压比切换开关与前述两种切换开关SK1－－a、SK1－－b为同轴开关。
被试变压器的绝缘好或坏主要是反应在波尾部分的幅值有明显变化，如图3所示，a为绝缘良好的波形，b为有匝层绝缘缺陷的波形，只要测量波尾部分的幅值就能表明变压器有无绝缘缺陷。因此在分压器的输出端与频幅示伤表电路之间连接有由电阻R17和电容C11组成的延时电路，用以躲开波头部分，只测量波尾部分的幅值。
频幅示伤表电路是极性控制二极管D5、储能电容C12，过压保护二极管D6－D9及运算放大器构成，其输出连接在频幅示伤表上。
如图4所示，箱体(11)的前面板上分别设有频幅示伤表FP(12)、电源电压指示表(13)、电源开关(14)、输出插座(15)、调零旋钮DW3(16)，容量选择开关SK1(17)、相别选择开关SK2(18)、调压旋钮DW1(19)、电路板则设置在箱体内。
结合三相四线制配电变压器，对本实用新型的操作及工作过程加以说明，被试变压器的低压绕组a、b、c、通过相别选择开关SK2与操作波电压发生器的输出端相连接。如图5所示，高压绕组A、B、C相则与三球测压保护间隙相连接。当相别选择开关接通bo时，高压B相绕组的感应电压为最高，同时应将高压A、C两相接地，被试相为B／AC地，即可检测出B、b相绕组匝层间绝缘缺陷和主绝缘缺陷。同样在co加压时，A、B相端接地，ao加压时B、C相端接地，就会分别测出B相、C相及A相的主绝缘和匝层间绝缘有无缺陷。其仪器的工作过程是接通直流电源，逆变器将直流电变成可调电压的方波交流讯号源，经功率放大，倍压整流至可调脉冲电压发生器，并通过限流电阻R10向发生器中的储能电容C7、C8、C9充电，使其储存电荷。调整定脉冲触发器的可调电阻DW6，以达到每秒产生五次脉冲电压，去触发冲击电压发生器中的可控硅，当可控硅被触发导通时，将储能电容的电荷释放到脉冲调制变压器初级绕组上，经电磁耦合在次级绕组上感应出高达数千伏的操作波电压，并通过相别选择开关施加在被试配电变电器的初级低压绕组b相上，次级高压绕组B相上也相应感应出规定的操作波电压，如被试变压器绝缘良好，则高低压绕组两端的波形基本相同，其波尾衰减比较缓慢。如波试变压器存在匝、层间绝缘缺陷或主绝缘缺陷时，在其感应电压作用下，产生局部击穿放电时，由于能量消耗大，衰减频率增高幅值下降，波形出现突变，因而波尾很快衰减，频幅示伤表则极为敏感地显视出来。
权利要求1.一种配电变压器操作波试验器，包括箱体(11)、逆变器(1)、倍压整流电路(2)，其特征在于输出为可调方波交流电压的逆变器的输出端连接有倍压整流电路，倍压整流电路的输出端连接在由可调脉冲电压发生器(3)，脉冲调制变压器(4)及定脉冲触发器(5)组成的操作波电压发生器的输入端，操作波电压发生器的输出端与a被试变压器(6)的初级绕组相连接，变压器的次级绕组连接有三球侧压保护间隙(7)；b电阻分压器(8)的输入端相连，电阻分压器的输出端连接有频幅示伤表电路(10)。
2.根据权利要求1所述的配电变压器操作波试验器，其特征在于电阻分压器和频幅示伤表电路之间设有延时电路(9)。
3.根据权利要求1、2所述的配电变压器操作波试验器，其特征在于在电阻分压器上设有分压比切换开关SK1－－C，且与可调方波交流电压逆变器和可调脉冲电压发生器上的切换开关SK1－－a、SK1－－b为同轴开关。
专利摘要本实用新型涉及一种对配电变压器进行耐压试验的操作波试验器，它利用自激振荡把直流电压变操成交流方波电压，经放大，倍压整流后向主电容充电，当无触点开关被触发导通后，电容上的电荷便向脉冲调制变压器绕组的电容、电感放电，经电磁耦合在次级绕组产生所需的操作波试验电压，并施加在波试配电变压器上，通过频幅示伤表来判断有无匝、层间绝缘及主绝缘的缺陷。该仪器具有体积小、重量轻、携带方便的特点，适合现场试验。该实用新型由箱体、逆变器和倍压整流电路组成。
文档编号G01R31/14GK2066589SQ9020525
公开日1990年11月28日 申请日期1990年4月21日 优先权日1990年4月21日
发明者史洪福 申请人:史洪福