一种干式电抗器高频振荡冲击耐压试验的故障诊断方法
【专利说明】一种干式电抗器高频振荡冲击耐压试验的故障诊断方法 所属技术领域
[0001] 本发明属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种干式电抗器高频振荡冲击耐压 试验中的故障诊断方法。
【背景技术】
[0002] 电抗器是电网中重要的设备，其具有无功补偿、滤波等用途，在电网中具有数量 多、应用广泛的特点。电抗器的绝缘形式有两种，一种是油浸式，主要采用绝缘油作为绝缘 介质；一种是干式，采用环氧浇注浸渍组成绝缘。干式电抗器具有结构简单、重量轻及造价 低的优点，在电网中的应用越来越广泛。干式电抗器在运行过程中会遭受到电网电压、冲击 电压及环境应力的作用而逐渐老化和劣化，会在运行过程中出现故障。对干式电抗器进行 离线试验是保证其安全运行的关键，由于干式电抗器本身电感量大，常规的工频试验无法 进行，因此研究合适的电抗器试验方法是目前的热点。
[0003] 采用高频振荡冲击耐压试验方法对干式电抗器进行现场冲击耐压试验，具有电压 产生效率高、易于现场调波的特点。在进行此项试验过程中进行有效的故障诊断，判断试品 是否存在击穿故障是进行试验结果分析的关键。
[0004] 然而，由于干式电抗器高频冲击耐压试验回路中牵涉到许多电路元器件，这些电 路元器件是否存在故障对试验结果有着重大影响，会导致电抗器试验的误判，如何避免这 种误判，对干式电抗器进行准确有效的高频冲击耐压试验成为了目前关键的难题。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述难题，避免由于试验回路元器件故障导致的误判，本发明可针对干 式电抗器高频振荡冲击耐压试验中的不同故障进行诊断，提出了一种基于传递函数分析的 故障诊断方法。
[0006] 在该故障诊断方法中，其所诊断的干式电抗器高频振荡冲击耐压试验的电路回路 主要包括标准冲击电压发生器1、第一分压器2、第一分流器3、振荡电感4、负荷电容5、被试 干式电抗器6、第二分流器7、以及第二分压器8。
[0007] 其中，负荷电容5与被试干式电抗器6所在电路支路并联，并联形成的支路与振荡 电感4、标准冲击电压发生器1串接形成一个回路；同时，该试验回路中对特定位置处的电 压和电流进行测量：第一分压器2与标准冲击电压发生器并联，从中获得电压信号Ul;第二 分压器8与被试干式电抗器6并联，从而获得电压信号U2 ;第一分流器3与振荡电感4串 联，获得电流信号Il;第二分流器7与被试干式电抗器6串联后，获得电流信号12。
[0008] 该故障诊断方法即通过先后施加不同的试验电压，测得在不同试验电压下的U1， II，U2, 12,分别求取不同试验电压下Ul，Il相关的传递函数，和U2, 12相关的传递函数，最 后根据两组传递函数在不同试验电压下的变化情况来进行不同故障的诊断。
[0009] 进一步的，该干式电抗器高频振荡冲击耐压试验故障诊断步骤为：
[0010] S10.对被试干式电抗器施加第一试验电压，获得U1，II，U2, 12 ;
[0011] S20.根据Ul和Il计算传递函数H1，根据U2和12计算传递函数H2 ;
[0012] 其中，传递函数的具体计算公式为
是将电压信号通过快速 傅立叶变化转化到频域得到频域分布，fft(I)将电流信号通过快速傅立叶变化转化到频域 得到频域分布，进而，在频域将电压信号和电流信号进行比获得传递函数H;
[0013] S30.对被试干式电抗器施加第二试验电压，获得Ul'，I1'，U2'，12' ；
[0014] S40.根据U1'和II'计算传递函数H1'，根据U2'和12'计算传递函数H2' ；
[0015] S50.比较H1，H2和H1'，H2'，根据其最大值的变化情况进行故障诊断。
[0016] 更进一步的，所述步骤S50具体包括：
[0017] S51.若H1'和H2'的最大值相比Hl和H2的最大值变化率均未超过±5%，则判 断该试品及振荡电感、负载电容均无故障；
[0018] S52.若H2'相比H2的最大值变化率未超过±5%，而H1'相比Hl的最大值变化 率超过了 ±5%，则判断试品无故障而振荡电感或负荷电容发生了故障。
[0019] S53.若H2'相比H2的最大值变化率超过±5%，不论H1'相比Hl的最大值变化 率如何，均判断试品发生了故障。
[0020] 由上可见，本故障诊断方法应用于干式电抗器高频振荡冲击耐压试验中，通过求 取被试干式电抗器的传递函数进行试品的故障诊断。通过比较不同位置处的和不同试验电 压下的传递函数最大值，可以对干式电抗器高频振荡冲击耐压试验中不同故障进行判断， 其中包括了试验回路元器件的故障诊断，避免了由于试验回路元器件故障所导致的误判。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明试验回路的线路连接示意图；
[0022] 图2是本发明中故障诊断流程图。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步说明。
[0024] 如图1所示，本发明中干式电抗器高频冲击耐压试验回路主要包括标准冲击电压 发生器1、第一分压器2、第一分流器3、振荡电感4、负荷电容5、被试干式电抗器6、第二分 流器7、以及第二分压器8。
[0025] 其中，在标准冲击电压发生器产生的冲击电压作用下对被试干式电抗器6进行放 电试验，负荷电容5与被试干式电抗器6所在电路支路并联，并联形成的支路与振荡电感4、 标准冲击电压发生器1串接形成一个回路。
[0026] 同时，该试验回路中对特定位置处的电压和电流进行测量：第一分压器2与标准 冲击电压发生器并联，从中获得电压信号Ul;第二分压器8与被试干式电抗器6并联，从而 获得电压信号U2 ;第一分流器3与振荡电感4串联，获得电流信号Il;第二分流器7与被试 干式电抗器6串联后，获得电流信号12。
[0027] 最终，根据不同试验电压下所测得的U1，II，U2, 12,并基于传递函数的计算，进行 不同故障的诊断。
[0028] 该具体的故障诊断步骤如图2所示，通过先后施加不同