专利名称：一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高电压与绝缘技术领域，具体涉及一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置。
背景技术：
变压器在长期运行过程中，其内部绝缘的某些薄弱部位在高场强下可能发生局部 放电，从而导致绝缘下降，在严重的局部放电长期作用下，甚至会造成击穿，从而导致变压 器的损坏。尤其对于特高压变压器，为检测其绝缘性能是否完好，在现场安装完成后，必须 进行长时间的感应电压及局部放电试验，以考核其绝缘性能。在现场试验中如何采用简单 可靠的试验电源系统，对特高压变压器试品按照试验研究进行加压，同时有效抑制和避免 试验电源系统本身的干扰，是试验电源系统本身干扰符合局部放电试验对局部放电背景的 要求，是需要解决的问题。现有技术的试验电源系统存在以下的缺点1、容量较小，一般是针对500kV及以下的变压器进行试验的，对于大容量的变压 器不能很好的适用。2、现有的试验电源系统背景干扰水平较高，不能满足IOOOkV变压器的实验要求。
实用新型内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种为特高压变压器现场感 应电压和局部放电试验提供背景干扰小、简单可靠且能够满足对特高压变压器试品进行试 验要求的变压器的局部放电试验电源装置。为此，一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置，包括电动机、中频发电 机、控制保护器A、电源进线口、发电机出线口、低压补偿电抗器、中间变压器、高压补偿电抗 器和试品，其特征在于所述电动机、中频发电机、控制保护器A集成设置在金属制备的集 装箱货柜中；所述电源进线口引入交流电源并分别为控制保护器A和电动机进行供电，所 述电动机运转带动中频发电机运行发出中频电流，该中频电流经发电机出线口接入到用于 将输出电压升高到试验电压的中间变压器，在中频发电机和中间变压器之间并联有低压补 偿电抗器补偿感性容量；经中间变压器升压后，电压最终施加在试品上进行试验，在中间变 压器和试品之间并联有高压补偿电抗器补偿感性容量；所述电源进线口和中频发电机出线 口分设于集装箱货柜的上端两侧，并在集装箱货柜内部将电源进线和中频发电机出线在空 间上进行分隔。其中，该试验电源系统具有远程控制箱，其从所述控制保护器A中引出设置于集 装箱货柜之外，所述远程控制箱包括控制按钮、紧急停止按钮、液晶显示屏、输入输出接口 和输入设备。其中，所述控制保护器A包括设置于屏蔽机柜中的可编程逻辑控制器、电量采集 模块、本地/远程控制转换器、调压器、接触器、中间继电器、励磁器和断路器，所述机柜上 设置带有紧急操作按钮的控制面板。[0009]其中，所述远程控制箱与控制保护器A中的可编程逻辑控制器通过电缆、光缆或 无线信号进行数据传输通信。其中，所述试品选用特高压变压器。其中，所述低压补偿电抗器采用干式或油浸式的低压补偿电抗器，其电压等级与 中频发电机相配合。其中，所述高压补偿电抗器采用油浸绝缘筒式结构，其绝缘电压等级与中间变压 器的高压侧相配合。本实用新型的有益效果在于1、将中频电动机_发电机组和控制保护器集成于标准的集装箱内，将电源及控制系统的电磁干扰屏蔽，减少向外部空间辐射，以避免对局部放电检测产生影响，同时，便于 移动和运输；2、使用的中频电动机-发电机组根据IOOOkV特高压变压器的在倍频下的功率损 耗确定，能够提供足够的有功功率；3、将所有的控制及保护器件集中安放于屏蔽机柜内，并固定于集装箱底板上，降 低二次控制保护系统的电磁干扰；4、将50Hz的电源进线口和中频(100 200Hz)的发电机出线口分设于集装箱上 端的两侧上，在集箱内部也将两种线严格在空间上隔离，避免产生耦合干扰；5、采用本地与远程控制相结合的控制方式，设有转换开关进行切换，本地控制面 板设置于控制上，可以监测电动机、发电机的电压、电流等工作状态，并进行启动、励磁、升 降压、紧急停止等操作；设有远程控制箱，可以远程控制和监测该系统。本地和远程控制方 式可以互为备用，提高系统的可靠性；6.远程控制箱采用PLC技术进行监测和控制，采用光纤或电缆与控制保护器进行 连接和通信，或采用无线通信与控制保护器进行连接和通信。对于现场试验，光纤连接通信 方式具有使远控箱和主系统在电气上隔离，但由于光纤材质比较脆，容易在低温或者外力 作用下损坏，影响试验；低压电缆比较柔软，可靠性高，但容易将系统过电压引入远控箱，从 而损坏远控箱；无线通信方式省去了与主系统的连接环节，但有可能由于现场的干扰或各 种不确定因素影响通信可靠性，从而中断操作过程，对试验产生不利影响。
图1是依据本实用新型的一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置的模 块结构示意图；其中，1-电动机，2-中频发电机，3-控制柜，4-电源进线口(50Hz)，5-发电机出线 口(200Hz)，6-保护柜，7-远程控制箱，8-低压补偿电抗器，9-中间变压器，10-高压补偿电 抗器，11-试品(特高压变压器)。
具体实施方式
下面是本实用新型的一个优选实施例，
以下结合附图对本实用新型所述试验电源 装置做进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的试验电源装置将电动机1、中频发电机2、控制保护器A、电源进线口 4和发电机出线口 5集成设置在金属制备的集装箱货柜中，将380V/50HZ的交流电源由电源进线口 4引入，为控制保护器A及电动机1分别进行供电；电动机1运转带动 中频发电机2运行发出中频电源，该电流一般为690-1000伏，100-200HZ ；中频发电机2发 出的电流经发电机出线口 5接入到中间变压器9，中间变压器9的作用是将输出的电压升高 到试验电压(200kV左右)；在中频发电机2和中间变压器9之间并联有一低压补偿电抗器 8来补偿感性容量；经中间变压器9升压后，电压最终施加在试品11 (采用特高压变压器) 上进行试验；在中间变压器9和试品11之间并联有一高压补偿电抗器10来补偿感性容量。 将50Hz的电源进线口和200Hz的中频发电机出线口 5分设于集装箱货柜的两端，在集装箱 货柜内部也将电源进线和中频发电机出线在空间进行分隔，以避免两种电线交叉设置。所述控制保护器A包括可编程逻辑控制器、电量采集模块、本地/远程控制转换 器、调压器、接触器、中间继电器、励磁器和断路器；其中可编程逻辑控制器(简称PLC)、电 量采集模块、本地/远程控制转换器、调压器、接触器、中间继电器和励磁器设置在控制柜3 中，控制柜3上还设置一控制面板，该面板上设有紧急操作按钮；所述断路器设置在保护柜 6中，其包括电动机断路器和发电机出口断路器，能够在电动机或发电机过电压、过电流等 故障发生时，及时切断试验回路。所述远程控制箱7从控制保护器A中引出，远程控制箱7内设置有用于控制保护 柜3中励磁器分合、发电机出口处断路器分合以及整个试验电源装置升降压的控制按钮、 紧急停止按钮、输入输出接口和输入设备；同时远程控制箱上还设有液晶显示屏，其与控制 柜3中的PLC使用电缆、光缆或无线信号进行通讯。实施例1根据特高压变压器试品11在局部放电试验中所需的电源容量确定电动机1和中 频发电机2的容量，如试品11容量为1000MVA的单相自耦变压器，则电动机1需要选择 300kff IOOOkW的容量，中频发电机2需要选择800kVA 2500kVA的容量，中频发电机2 输出电压在690V 1000V。控制柜3内装设有PLC、电量采集模块、本地/远程控制转换器、 调压器、接触器、中间继电器和励磁器等，其能够控制电动机1的启动和停止、中频发电机 励磁回路的断开和闭合、中频发电机的升压和降压等；保护柜6内有断路器，其包括电动机 断路器和发电机出口断路器，能够在电动机、发电机过电压、过电流等故障发生时，通过控 制柜3的控制面板上的紧急操作按钮及时切断试验回路，以防止故障对人身或设备产生危 害。低压补偿电抗器可采用干式或油浸式，电压等级与中频发电机2配合，电压为690V IOOOV0中间变压器9电压能够将690V 1000V升压变换至200kV左右试验所需要的电压， 以满足试品对试验电压的要求。所述高压补偿电抗器10的绝缘电压等级与中间变压器高 压侧配合，也为200kv左右，结构型式为油浸绝缘筒式，具有很好的散热性能，能够长时间 运行。远程控制箱7包括用于控制励磁器分合、发电机出口断路器分合以及整个试验电源 系统升降压的控制按钮、紧急停止按钮，同时有液晶显示屏，通过与保护柜6中的PLC通讯， 能够实时显示电动机、发电机、励磁回路的运行状态，及电动机电压电流、发电机电压电流， 发电机输出有功、发电机输出电压、电流之间相角等参数。上面通过特别的实施例内容描述了本实用新型，但是本领域技术人员还可意识到 变型和可选的实施例的多种可能性，例如，通过组合和/或改变单个实施例的特征。因此， 可以理解的是这些变型和可选的实施例将被认为是包括在本实用新型中，本实用新型的范围仅仅被附上的专利权利要求书及其同等物限制。
权利要求一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置，包括电动机(1)、中频发电机(2)、控制保护器A、电源进线口(4)、发电机出线口(5)、低压补偿电抗器(8)、中间变压器(9)、高压补偿电抗器(10)和试品(11)，其特征在于所述电动机(1)、中频发电机(2)、控制保护器A集成设置在金属制备的集装箱货柜中；所述电源进线口(4)引入交流电源并分别为控制保护器A和电动机(1)进行供电，所述电动机(1)运转带动中频发电机(2)运行发出中频电流，该中频电流经发电机出线口(5)接入到用于将输出电压升高到试验电压的中间变压器(9)，在中频发电机(2)和中间变压器(9)之间并联有低压补偿电抗器(8)补偿感性容量；经中间变压器(9)升压后，电压最终施加在试品(11)上进行试验，在中间变压器(9)和试品(11)之间并联有高压补偿电抗器(10)补偿感性容量；所述电源进线口(4)和中频发电机出线口(5)分设于集装箱货柜的上端两侧，并在集装箱货柜内部将电源进线和中频发电机出线在空间上进行分隔。
2.如权利要求1所述的局部放电试验电源装置，其特征在于该试验电源系统具有远 程控制箱(7)，其从所述控制保护器A中引出设置于集装箱货柜之外，所述远程控制箱(7) 包括控制按钮、紧急停止按钮、液晶显示屏、输入输出接口和输入设备。
3.如权利要求2所述的局部放电试验电源装置，其特征在于所述控制保护器A包括 设置于屏蔽机柜中的可编程逻辑控制器、电量采集模块、本地/远程控制转换器、调压器、 接触器、中间继电器、励磁器和断路器，所述机柜上设置带有紧急操作按钮的控制面板。
4.如权利要求3所述的局部放电试验电源装置，其特征在于所述远程控制箱(7)与 控制保护器A中的可编程逻辑控制器通过电缆、光缆或无线信号进行数据传输通信。
5.如权利要求1-4任一所述的局部放电试验电源装置，其特征在于所述试品(11)选 用特高压变压器。
6.如权利要求1-4任一所述的局部放电试验电源装置，其特征在于所述低压补偿电 抗器(8)采用干式或油浸式的低压补偿电抗器，其电压等级与中频发电机(2)相配合。
7.如权利要求1-4任一所述的局部放电试验电源装置，其特征在于所述高压补偿电 抗器(10)采用油浸绝缘筒式结构，其绝缘电压等级与中间变压器(6)的高压侧相配合。
专利摘要本实用新型提供了一种用于特高压变压器的局部放电试验电源装置，其中包括电动机、中频发电机、控制保护器A、电源进线口、发电机出线口、低压补偿电抗器、中间变压器、补偿电抗器和试品，将电动机、中频发电机和控制保护器A集成设置在金属制备的集装箱货柜中，本实用新型的局部放电试验电源装置为特高压变压器现场感应电压和局部放电试验提供背景干扰小，简单可靠的电源系统，保证能够满足对特高压变压器试品进行试验要求的变压器的局部放电试验电源系统。
文档编号G01R31/14GK201569675SQ200920277488
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者张书琦, 李光范, 李金忠, 杨杰, 胡晓岑, 齐月文 申请人:中国电力科学研究院