一种大型变压器中性点外施耐压试验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，包括高压开关柜、变频试验电源、励磁变压器、保护电阻、频率补偿单元、被测品单元和电流表，高压开关柜接入A/C电流，所述高压开关柜、变频试验电源与励磁变压器依次电连接；励磁变压器的高压回路连接保护电阻R和电流表，所述保护电阻R和电流表的另一端连接频率补偿单元，频率补偿单元与所述被测品单元连接；所述频率补偿单元包括串联补偿电抗器和并联补偿电容器单元；所述被测品单元包括被试品和交流电压测量单元，被试品与交流电压测量单元并联。本实用新型能够将试验频率控制在工频范围内完成大型变压器中性点现场外施耐压试验，有效保证变压器设备的可靠安全运行。
【专利说明】
一种大型变压器中性点外施耐压试验系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及变压器中性点耐压试验技术领域，具体涉及一种大型变压器中性点现场外施耐压试验系统。
【背景技术】
[0002]按照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006)的要求，主变压器在进行现场交接试验过程中，绕组额定电压为IlOkV及以上的变压器，其中性点应进行交流耐压试验，试验耐受电压标准为出厂试验电压值的80%;其中外施交流耐压试验电压的频率为45-65Hz，全电压下耐受时间为60s。
[0003]根据现有现场试验方法，由于被试变压器中性点对地绝缘可以等效为一等效电容，通过与串联补偿电抗器串联谐振现场产生所需试验电压值，同时使用电压测量单元监测。但由于被试变压器中性点对地绝缘等效电容值根据不同的变压器类型存在差异化，为保证串联谐振频率满足工频范围(45-65HZ)，要求对不同变压器中性点匹配不同串联补偿电抗器，从而造成大型变压器中性点外施耐压系统中串联补偿电抗器参数千差万别，不具备现场试验的灵活适用性。且试验变压器容量大，实验设备笨重，不便搬运，给现场试验带来了难度。
[0004]公告号为CN205157710的实用新型专利公开了一种特高压中性点电抗器现场感应耐压试验系统，包括变频试验电源、励磁变压器、补偿电容器单元、被测品单元，变频试验电源、励磁变压器、补偿电容器单元、被测品单元依次连接，该试验系统的被测品单元包括中性点电抗器和交流电压测量单元，并联补偿电容器与中性点电抗器并联，对被测品单元的中性点电抗器进行感应耐压试验，该系统是针对100kV特高压变压器中性点进行耐压试验，被测变压器范围较小，在实际使用过程中对不同被测器单元测试时需匹配不同的串联补偿电抗器，不具备现场试验的灵活适用性，给现场试验带来了难度。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，能够现场大型变压器中性点进行外施耐压试验，适用于对各种大型变压器，现场试验灵活，操作方便。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下:
[0007]—种大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其中，包括高压开关柜、变频试验电源、励磁变压器、保护电阻、频率补偿单元、被测品单元和电流表，所述高压开关柜接入A/C电流，所述高压开关柜、变频试验电源与励磁变压器依次电连接;所述励磁变压器的高压回路连接保护电阻R和电流表，所述保护电阻R和电流表的另一端连接频率补偿单元，所述频率补偿单元与所述被测品单元连接;所述频率补偿单元包括串联补偿电抗器和并联补偿电容器单元;所述被测品单元包括被试品和交流电压测量单元，所述被试品与交流电压测量单元并联;所述交流电压测量单元由高压分压器ClO和低压分压器CU组成，所述高压分压器C1和低压分压器C11串联后与所述被试品并联。
[0008]优选的，所述并联补偿电容器单元包括电容器C1 一C9,所述电容器C1-C3并联连接，所述电容器C4-C6并联连接，所述电容器C7-C9并联连接，所述并联连接后的电容器(:1_ C3、C4-C6、C7-C9 串联连接。
[0009]优选的，所述交流电压测量单元还包括千伏电压表，所述千伏电压表与所述低压分压器C11并联。
[0010]优选的，所述交流电压测量单元包括千伏电压表。[〇〇11]优选的，所述串联补偿电抗器为高压电抗器。
[0012]优选的，所述被测品单元还包括可变电感器C12，所述可变电感器C12与被试品串联连接。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型的频率补偿单元采用串联补偿电抗器和并联补偿电容器单元组成，并联补偿电容器单元由电容器C1 一 C9组成，在保证增加电容量的同时增加耐压值。在使用时当某个电容器发生故障时可直接更换该电容器，无需整体更换，降低了维护成本，且由多个电容器组成也方便了整体的并联补偿电容器单元的排布，减少设备的体积。
[0015]本实用新型在被测品单元中增加了可变电感器C12,在试验时，针对不同的大型变压器，可以通过调节可变电感器C12,完成对不同变压器中性点匹配，能够灵活对各种大型变压器的中性点现场外施耐压试验，能够完成现场对变压器中性点绝缘的测试。
[0016]本实用新型设备运输方便，占地面积小，适应不同试验现场间的运输，突破了传统中性点现场外施耐压试验装置不具有现场广泛适用性的瓶颈，使各种大型变压器的中性点外施耐压所加试验电压控制在工频范围内成为可能，填补了国内现场中性点现场外施耐压试验装置的空白。【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例1的电路原理图。
[0018]图2是本实用新型实施例2的电路原理图。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对实用新型技术方案进一步说明:
[0020]实施例1:
[0021]本实用新型包括高压开关柜1、变频试验电源2、励磁变压器3、保护电阻R、频率补偿单元4、被测品单元5和电流表，高压开关柜1接入A/C电流，高压开关柜1、变频试验电源2 与励磁变压器3依次电连接，励磁变压器3将变频试验电源2的输出电压U1升压为U2，励磁变压器3高压回路中串联保护电阻R和电流表。被测品单元5由被试品6和交流电压测量单元7 组成，被试品6与交流电压测量单元7并联。频率补偿单元4由串联补偿电抗器8和并联补偿电容器单元9组成;并联补偿电容器单元9与串联补偿电抗器串联8,并联补偿电容器单元9 由九个相同的电容器C1~C9组成，其中，电容器C1~C9分为三组，第一组:电容器Cl、C2、C3并联，第二组:电容器C4、C5、C6并联，第三组:电容器C7、C8、C9并联，然后这三组电容器串联在一起，在保证增加电容量的同时增加耐压值。被试品6等效中性点电容CX。
[0022]励磁变压器3激发谐振回路，通过变频试验电源2输出频率使得回路中的串联补偿电抗器8和并联补偿电容器单元9发生谐振。高压开关柜I对励磁变压器3起到保护的作用，防止电流过大损坏设备。交流电压测量单元7还包括千伏电压表，采用千伏电压表对交流电压进行测量，由高压分压器ClO和低压显示仪表组成，低压显示仪表由低压分压器Cll和电压表组成，可以保证对耐压试验的变压器中性点电压进行监测。
[0023]本实用新型在试验时通过励磁变压器3将变频试验电源2的输出电压升到合适的电压值，以激发整个试验回路，调节变频试验电源的输出频率，使回路中的频率补偿单元4实现谐振频率为50HZ，此时变频试验电源2的输出频率即为试验频率，被试品6等效电容所加电压即为谐振电压。根据串联谐振原理，该试验系统利用高压电抗器和和电容器谐振产生高电压和大电流，电源仅需提供系统中有功消耗的部分，所需的电源容量大幅减小，实验设备的体积和重量也大幅减小。并且试验系统中并联补偿电容器单元与被试品并联，是整个装置的电容量增加，试验频率的范围也随之增大，即被测变压器的范围扩大。在谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流立即下降，能够在回路中电流表显不O
[0024]实施例2:
[0025]与实施例1不同之处在于，被测品单元5包括被试品6、交流电压测量单元7和可变电感器C12。在试验时，针对不同的大型变压器，可以通过调节可变电感器C12，完成对不同变压器中性点匹配，能够灵活对各种大型变压器的中性点现场外施耐压试验，能够完成现场对变压器中性点绝缘的测试。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在于:包括高压开关柜、变频 试验电源、励磁变压器、保护电阻、频率补偿单元、被测品单元和电流表，所述高压开关柜接 入A/C电流，所述高压开关柜、变频试验电源与励磁变压器依次电连接;所述励磁变压器的 高压回路连接保护电阻R和电流表，所述保护电阻R和电流表的另一端连接频率补偿单元， 所述频率补偿单元与所述被测品单元连接;所述频率补偿单元包括串联补偿电抗器和并联 补偿电容器单元;所述被测品单元包括被试品和交流电压测量单元，所述被试品与交流电 压测量单元并联;所述交流电压测量单元由高压分压器C1和低压分压器C11组成，所述高 压分压器C10和低压分压器C11串联后与所述被试品并联。2.如权利要求1所述的大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在于:所述并 联补偿电容器单元包括电容器C1 一 C9，所述电容器C1-C3并联连接，所述电容器C4-C6并联 连接，所述电容器C7-C9并联连接，所述并联连接后的电容器Cl -C3、C4-C6、C7-C9串联连接。3.如权利要求1所述的大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在于:所述交 流电压测量单元还包括千伏电压表，所述千伏电压表与所述低压分压器C11并联。4.如权利要求1所述的大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在于:所述交 流电压测量单元包括千伏电压表。5.如权利要求1所述的大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在于:所述串 联补偿电抗器为高压电抗器。6.如权利要求1-5任一项所述的大型变压器中性点现场外施耐压试验系统，其特征在 于:所述被测品单元还包括可变电感器C12，所述可变电感器C12与被试品串联连接。
【文档编号】G01R31/12GK205665358SQ201620491846
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】李予全, 寇晓适, 郑含博, 王伟, 赵磊, 邵颖彪, 马伦, 李晓纲, 郭磊, 蒲兵舰, 钱诗林, 张博, 白银浩, 谢伟
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司