一种应用于变压器绕组变形带电检测的末屏保护电路及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气设备高压试验领域，更具体地说是一种应用于变压器绕组变形带 电检测的末屏保护电路及检测方法。
【背景技术】
[0002] 外部短路是变压器运行中的常见故障，在大电流的电动力作用下，绕组容易发生 轻微变形。变压器绕组的轻微变形可能造成绕组绝缘微小的局部受损，而受损区域容易产 生局部放电，加剧绝缘老化速度，使绝缘受损区域不断扩大，同时，变压器绕组变形的程度 不断加剧，一旦发生严重的外部短路故障，可能在变压器内部引起绕组匝间短路，进而造成 变压器绕组的严重损坏甚至整体报废。因此，加强对变压器绕组微变形的检测与监测，根据 变压器变形严重程度制定有效的抗短路防治措施，可以大幅度提高变压器运行稳定性，减 少因短路故障造成的变压器损坏，确保电网安全运行。
[0003] 对于正常运行的220kV的变压器来说，考虑到套管主电容和其对地电容基本在 1:10左右，高压套管末屏处存在大约20kV的残余电压，为了防止闪络，正常运行时末屏一 般做接地处理。开展变压器绕组变形带电检测时，需要在高压套管末屏处注入测试信号，而 对于注入信号来说，残余电压信号对于施加测试信号会产生强烈的干扰，并且会影响到测 试信号源的正常输出，甚至可能破坏信号源。目前，并无有效方法能保证末屏有效接地，同 时又能消除末屏残压对测试信号源和施加信号的影响，导致无法通过带电检测手段对变压 器绕组状态进行监测与检测，不利于电网与设备的安全稳定运行。
【发明内容】
[0004] 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种应用于变压器绕组变 形带电检测的末屏保护电路及其应用，以期在保障变压器正常运行时套管末屏有效接地的 情况下从套管末屏注入测试信号开展变压器绕组变形带电检测，同时消除末屏残余电压信 号对于施加测试信号的影响，以免其影响到测试信号源的正常输出以及对信号源的破坏， 实现通过带电检测手段对变压器绕组状态进行监测与检测，确保电网安全稳定运行。
[0005] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
[0006] 本发明应用于变压器绕组变形带电检测的末屏保护电路的特点是：在套管末屏连 接端子与接地端子之间串联连接一电感L，选取合适的电感值以满足在工频50Hz的电压 下，电感L的感抗与套管末屏对地电容C的容抗数值相同，极性相反；在所述电感L上并联 设置压敏电阻R和气体放电管SP，构成末屏保护电路。
[0007] 本发明变压器绕组变形带电检测电路的特点是：采用所述末屏保护电路，在所述 末屏连接端子所在一端设置一测试信号连接端口，在所述测试信号连接端口利用变压器绕 组变形测试仪注入与采集测试信号，构成变压器绕组变形带电检测电路。
[0008] 本发明变压器绕组变形带电检测装置的特点是：在变压器绕组首端出线套管的首 端出线套管末屏连接端子上通过绝缘铜导线连接首端出线套管末屏保护电路，在变压器绕 组尾端出线套管的尾端出线套管末屏连接端子上通过绝缘铜导线连接尾端出线套管套管 末屏保护电路；
[0009] 所述首端出线套管末屏保护电路和尾端出线套管套管末屏保护电路是采用所述 末屏保护电路；
[0010] 绕组变形测试仪的信号输出端口与首端出线套管末屏保护电路的测试信号连接 端口通过测试导线相连接；所述绕组变形测试仪的信号输入端口与尾端出线套管套管末屏 保护电路（5b)的测试信号连接端口通过测试导线相连接。
[0011] 本发明利用检测装置实现变压器绕组变形带电检测的方法的特点是：
[0012] 在变压器正常运行且未开展变压器绕组变形带电检测时，所述首端出线套管末屏 保护电路和尾端出线套管套管末屏保护电路的测试信号连接端口均为空置，在工频50Hz 的电压下，首端出线套管末屏连接端子通过所述首端出线套管末屏保护电路等效接地、尾 端出线套管末屏连接端子通过所述尾端出线套管末屏保护电路等效接地；在变压器正常运 行且开展变压器绕组变形带电检测时，绕组变形测试仪通过信号输出端口向首端出线套管 末屏保护电路注入高频测试信号，由所述绕组变形测试仪的信号输入端口读取尾端出线套 管套管末屏保护电路的输出信号作为检测信号；
[0013] 运用频率响应法对所述检测信号的幅频响应特性进行分析，通过比较历史数据或 不同相变压器绕组变形测试结果，判断变压器绕组变形程度。
[0014] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0015] 1、本发明是中末屏保护电路可以确保变压器套管末屏在正常运行状态下有效接 地，同时消除了末屏残余电压对于从套管末屏注入测试信号的影响，以免其影响到测试信 号源的正常输出或破坏信号源。
[0016] 2、采用本发明保护电路可以通过从变压器套管末屏注入绕组变形测试信号，实现 在变压器运行状态下开展不停电检测变压器绕组状态的测试，解决了现有技术只能够在变 压器停电拆除引线状态下开展绕组变形检测的局限性，保证了对变压器绕组的实时监测， 确保了变压器的安全稳定运行。
【附图说明】：
[0017] 图1为本末屏保护电路电路图；
[0018] 图2为变压器绕组变形带电检测的测试电路图；
【具体实施方式】
[0019] 参见图1和图2,本实施例中应用于变压器绕组变形带电检测的末屏保护电路是 在套管末屏连接端子2与接地端子3之间串联连接一电感L，选取合适的电感值以满足在工 频50Hz的电压下，电感L的感抗与套管末屏对地电容C的容抗数值相同，极性相反；在电感 L上并联设置压敏电阻R和气体放电管SP，构成末屏保护电路。
[0020] 本实施例中变压器绕组变形带电检测电路是采用末屏保护电路，在末屏连接端子 2所在一端设置一测试信号连接端口 1，在测试信号连接端口 1利用变压器绕组变形测试仪 8注入与采集测试信号，构成变压器绕组变形带电检测电路。
[0021] 本实施例中变压器绕组变形带电检测装置是在变压器绕组首端出线套管7a的首 端出线套管末屏连接端子9a上通过绝缘铜导线连接首端出线套管末屏保护电路5a，在变 压器绕组尾端出线套管7b的尾端出线套管末屏连接端子9b上通过绝缘铜导线连接尾端出 线套管套管末屏保护电路5b。
[0022] 首端出线套管末屏保护电路5a和尾端出线套管套管末屏保护电路5b是采用本实