电抗器匝间绝缘检测装置中可控放电球隙的点火电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种放电球隙的点火控制技术，特别涉及一种电抗器匝间绝缘检测装置中可控放电球隙的点火电路。
【背景技术】
[0002]干式空心电抗器一般由多个同轴绕组包封组成，所有包封在电气上是并联的，在每个包封中有若干个并联连接的线圈，每层线圈又有数根小截面金属导线(一般为铝导线)并绕而成，每根导线上包有聚酷薄膜或玻璃丝作匝绝缘，每个包封用浸有环氧树脂的长玻璃丝纤维包绕.电抗器绕制完毕后，经加热固化，整个绕组包封形成一个坚固的整体。
[0003]干式空心电抗器与传统的油浸式铁心电抗器相比，具有结构简单、重量轻、体积小、线性度好、损耗低、维护方便等优点，因此得到了迅速发展和广泛应用。随着干式空心电抗器在电网中大量使用，由于产品质量潜在隐患或绝缘老化等原因，其故障逐步增加，电抗器着火燃烧事故时有发生，给电网造成了巨大的经济损失。国内外空心电抗器的运行情况和大量资料表明，线圈的匝间绝缘损坏事故在空心电抗器运行时出现的故障中占多数，而且，由于这种事故往往会造成电抗器发生匝间绝缘直接短路，导致电抗器烧毁，造成很大的直接和间接经济损失。
[0004]目前，对于高压干式电抗器的绝缘检测主要集中在绕组电阻检测、绝缘电阻检测和外施耐压等方法。当电抗器局部匝间发生短路时，对于整体的直流电阻、电感量和对地绝缘强度的影响很小，这造成这些方法在应用的过程中对于匝间故障的检测不是十分有效，尤其是当匝间短路的线圈匝数很少时(如只有I匝的情况下)。针对于上述的情况，可采用脉冲振荡原理对电抗器匝间绝缘性进行检测。在电抗器上产生所需高压振荡波是重要环节，而振荡波主要由放电球能在I秒时间内稳定放电50次来保证，因此放电球隙的控制非常重要。
【发明内容】
[0005]本发明是针对运用脉冲振荡原理来对电抗器匝间绝缘性进行检测时，对放电球隙放电要求高的问题，提出了一种电抗器匝间绝缘检测装置中可控放电球隙的点火电路，可控制放电球隙实现在某一电压下进行稳定而可靠的放电，避免传统不可控球隙在重复放电状态下电压降低的现象。
[0006]本发明的技术方案为:一种电抗器匝间绝缘检测装置中可控放电球隙的点火电路，包括升压变压器、IGBT固体开关、高压电容、高压硅堆、高压电阻和触发控制器，220V的交流电经过升压变压器转换成高压交流电压，再经过高压硅堆转换成直流高压，直流高压输出一路接高压电容器，对高压电容器Cl进行充电，一路通过由串联IGBT组成的高压固体开关接地端;高压电容器低压端一路通过电阻接放电球隙点火针，另一路通过高压电阻接地端，放电球隙球壳接地端;触发控制器输出接串联IGBT的控制端。
[0007]所述触发控制器包括电力电子器件、高频变压器和整流电路，电力电子器件产生高频电压，高频电压接高频变压器原边，高频变压器通过电磁耦合在副边形成相同频率的电压，副边电压经全桥整流电路整流成直流，全桥整流电路输出接串联IGBT的控制端，实现对IGBT导通和关断的控制。
[0008]本发明的有益效果在于:本发明电抗器匝间绝缘检测装置中可控放电球隙的点火电路，可控制放电球隙实现在某一电压下进行稳定而可靠的放电，保证放电电压的稳定，同时保证脉冲振荡波形的稳定和绝缘测试采集信号的稳定、有效。
【附图说明】
[0009]图1为本发明脉冲振荡原理的匝间绝缘检测装置框图；
图2为本发明充电电容稳定放电的电压波形图；
图3为本发明充电电容放电电压下降的电压波形图；
图4为点火球隙结构示意图；
图5为传统的球隙点火电路图；
图6为本发明基于固体开关的点火控制电路原理图；
图7为本发明IGBT固体开关自耦方式驱动原理图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示脉冲振荡原理的匝间绝缘检测装置框图，Tl为调压器;T2为高压试验变压器;D为整流硅堆;R为保护电阻;R。为阻尼电阻;S为可控放电球隙;L为电抗器试品；C为主电容;Rh为电阻分压器高压臂电阻;Rl为电阻分压器低压臂电阻;Ch为电容分压器高压臂电容;Cl为电容分压器低压臂电容。整个系统工作原理为:首先利用高压试验变压器T2将输入的交流升压到高压交流，然后通过高压硅堆D和保护电阻R，将交流高压变为直流高压，并通过由Rh和Rl组成的电阻分压器将输出的直流高压输入到控制单元，控制单元根据所设定的值对调压器!^进行控制，使输出的直流高压稳定在一定的值上。接着将得到的直流高压通过阻尼电阻对高压电容C进行充电，达到试验电压，充电完成后，通过控制单元控制停止高压直流电源的输出，同时控制球隙s放电，电容C与被试线圈L、阻尼电阻仏形成阻尼振荡。当振荡放电电压衰减到足够小时，电弧熄灭，启动直流高压电源，电容C又开始充电，循环上述过程。在振荡的过程中，采用示波器通过由Ch和Cl组成的电容分压器实现对振荡波的测量。[0011 ]在电路中一般，球隙单次自然放电电压稳定。但经过多次放电会造成空气电离，球隙间的离子改变球隙间电场，自然放电电压下降。因此，在重复放电状态下，球隙的自然放电电压会迅速降低。在这种情况下，电容C上的充电电压还未达到试验电压幅值时，球隙便发生放电，这造成电抗器上得到脉冲振荡波形的幅值的降低，使试验参数达不到试验标准的要求，造成试验失败。
[0012]利用oread软件分析球隙放电电压对脉冲振荡电路影响，可直观地说明这一现象。保护电阻为40k Ω，充电电容为6nF，电抗器试品为10mH，放电回路阻抗为50Ω，得到充电电容工作电压波形。稳定放电时，电