一种用于工频谐振试验的升压校验装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于工频谐振试验的升压校验装置，包括工频电源，所述工频电源的输出端与励磁变压器的原边相连，其特征在于，所述工频电源还包括校验仪以及可采集电流和电压的第一采样单元、第二采样单元，所述励磁变压器的副边顺次与可调电抗器、补偿电容相连，所述补偿电容的接地端与第一采样单元相连，所述励磁变压器的副边的接地端与第二采样单元相连，所述补偿电容两端分别并联有标准电压互感器和GIS变电站内电压互感器，所述标准电压互感器和GIS变电站内电压互感器分别与校验仪相连，所述GIS变电站内电压互感器与电压互感器负荷箱相连。方便调节、操作简单，满足现场搬运、试验的要求。
【专利说明】一种用于工频谐振试验的升压校验装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于工频谐振试验的升压校验装置，属于互感器校验的技术领 域。
【背景技术】
[0002] 在对长距离电缆进出线城市内GIS变电站(气体绝缘变电站）的电压互感器（电容 式电压互感器）进行校验时，不能完全把电压互感器独立出来，要带上一定的间隔数（间隔 是GIS结构术语，一般将GIS中的设备装入间隔里，由多个间隔构成完整GIS)和一定长度 的进出电缆母线，这样就有一定的对地电容。由于GIS间隔和进出电缆的存在，在升压时就 存在电容电流，且电缆进出线截面积规格不同、长度不一以及接线布置方式不尽统一，造成 了城市内GIS变电站电压互感器电容量的不确定性。
[0003] 由于电容量不确定，现场试验频率必须在50Hz的条件下进行，同时现场地理条件 复杂，传统的实验装置因为变压器容量大、现场取电困难，也因为体积大、占地广、现场无法 实现放置，已经很难满足现场搬运、试验的要求。变频串联谐振可以对GIS和电缆类试品进 行交流升压，操作也不复杂，但是电压互感器的校验必须在50Hz的工频下进行，所以变频 谐振不能做为其升压电源。
[0004] 另外，采用传统的调压控制箱作为工频谐振试验的控制电源时，往往会出现谐振 高压在前半段很平滑，而到某一电压值后谐振电压会急剧增加，这种现象我们称之为谐振 电压陡升。出现电压陡升往往会超过系统实际工作电压，可能击穿试品或者设备，是相当危 险的，传统的工频调压控制箱因为无法采集谐振高压并加以分析，是不会预先判断是否可 能出现这种情况，存在安全隐患。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提供一种用于工频谐振试验的升压校验装置，方便调节、操 作简单，满足现场搬运、试验的要求。进一步的，工频电源可采集试验电压、电流的大小及相 位差，便于判断谐振是否能达到试验所需电压值，谐振过程是否出现电压陡升情况。
[0006] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 一种用于工频谐振试验的升压校验装置，包括工频电源，所述工频电源的输出端与励 磁变压器的原边相连，其特征在于，所述工频电源还包括校验仪以及可采集电流和电压的 第一采样单元、第二采样单元，所述励磁变压器的副边顺次与可调电抗器、补偿电容相连， 所述补偿电容的接地端与第一采样单元相连，所述励磁变压器的副边的接地端与第二采样 单元相连，所述补偿电容两端分别并联有标准电压互感器和GIS变电站内电压互感器，所 述标准电压互感器和GIS变电站内电压互感器分别与校验仪相连，所述GIS变电站内电压 互感器与电压互感器负荷箱相连。
[0007] 其中，励磁变压器起到隔离升压作用，可调电抗器、高压补偿电容形成串联关系起 到谐振升压作用，容性试品即GIS变电站内电压互感器与标准电压互感器并联在谐振电路 中，在额定电压的2(Γ120%范围内升压。由于，在串联谐振系统中往往会出现电感量与系统 电容量匹配不好的问题，在工频下达不到最佳谐振点，这样当输出的电源达到250V的最大 输出时，也不能将系统升压到额定电压值，因此，可以通过调节可调电抗器的电感量使系统 在工频下谐振。工频电源不仅具备升压、控制作用，而且还可采集信号，可以通过测量试验 电压、电流的大小及相位差，便于判断谐振是否能达到试验所需电压值，谐振过程是否出现 电压陡升情况。
[0008] 工频电源与校验仪相结合成为一体，采集被试电压互感器和标准电压互感器间的 差压信号及被试互感器的百分表信号，便于获得被试电压互感器的比值差和相位差，便于 判断被试电压互感器是否超过《JJG314-2010测量用电压互感器》检定规程的误差限值。整 个系统调节方便、操作简单，满足现场搬运、试验的要求。
[0009] 本发明的有益效果是：一种用于工频谐振试验的升压校验装置，方便调节、操作简 单，满足现场搬运、试验的要求。进一步的，工频电源可采集试验电压、电流的大小及相位 差，便于判断谐振是否能达到试验所需电压值，谐振过程是否出现电压陡升情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是本发明一种用于工频谐振试验的升压校验装置的结构示意图； 附图的标记含义如下： 1 :工频电源、校验仪测量一体机；2 :校验仪接线端子；3 :励磁变压器；4 :第一采样单 元；5 :第二采样单元；6 :可调电抗器；7 :铁芯；8 :绝缘介质；9 :圆柱形线圈；10 :补偿电容； 11 :GIS变电站内电压互感器；12 :标准电压互感器；13 :电缆进线端；14 :电压互感器负荷 箱；15 :均压环。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领 域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限 定。
[0012] 如图1所示，一种用于工频谐振试验的升压校验装置，包括工频电源，所述工频电 源还包括校验仪，为了便于体现工频电源和校验仪的一体化，将图1中的1所代表的矩形框 命名为工频电源、校验仪测量一体机1。传统的工频谐振试验的升压校验装置，其电源和校 验仪分别作为独立的设备，无法判断谐振是否能在50Hz下升压到所需的最高电压，也不能 预先判断谐振过程是否会出现电压陡升的现象，电源仅仅负责电压的输出，不能检测反馈 的高压，也无法对升压过程进行有效的干预，校验仪则仅仅做为差压信号的采集、电压百分 比的测量终端，被动的接受这些数据，在百分比电压超过额定时也不能反馈给工频电源，所 以试验要求操作人员业务水平高、经验丰富。将工频电源与校验仪相结合，便于二者之间信 息的交互和协同作业，整个系统调节方便、操作简单，满足现场搬运、试验的要求。
[0013] 工频电源、校验仪测量一体机1还包括可采集电流和电压的第一采样单元4、第二 采样单元5,工频电源的输出端与励磁变压器3的原边相连，所述励磁变压器3的副边顺次 与可调电抗器6、补偿电容10相连。图中，补偿电容10在与可调电抗器6相连的一端即顶 部还设置有均压环15,补偿电容10的接地端即底部与第一采样单元4相连。
[0014] 所述励磁变压器3的副边的接地端与第二采样单元5相连，所述补偿电容10两端 分别并联有标准电压互感器12和GIS变电站内电压互感器11，所述标准电压互感器12和 GIS变电站内电压互感器11分别与校验仪接线端子2相连，其中GIS变电站内电压互感器 11即是被试电压互感器，图1中，其顶部是电缆进线端13,底部分别连接到校验仪接线端子 2和电压互感器负荷箱14。
[0015] 其中，励磁变压器3起到隔离升压作用，可调电抗器6、高压补偿电容10形成串联 关系起到谐振升压作用，容性试品即GIS变电站内电压互感器11与标准电压互感器12并 联在谐振电路中，在额定电压的2(Γ120%范围内升压。由于，在串联谐振系统中往往会出现 电感量与系统电容量匹配不好的问题，在工频下达不到最佳谐振点，这样当输出的电源达 到250V的最大输出时，也不能将系统升压到额定电压值，因此，可以通过调节可调电抗器6 的电感量使系统在工频下谐振。图中，可调电抗器6包括缠绕成空心的圆柱形线圈9,所述 圆柱形线圈9内设置有可移动的铁芯7,铁芯7的中间设置有一段绝缘介质8。调节铁芯7 的位置即可调节可调电抗器6的电感量。
[0016] 工频电源不仅具备升压、控制作用，而且还可采集信号，可以通过测量试验电压、 电流的大小及相位差，便于判断谐振是否能达到试验所需电压值，谐振过程是否出现电压 陡升情况。优选，工频电源还包括显示器，用于显示第一采样单元4和第二采样单元5采集 的信息，另外，还可以设置报警器，如语音提示报警器或光提示报警器，当谐振过程出现电 压陡升现象时，进行报警提示。
[0017] 工频电源与校验仪相结合成为一体，采集被试电压互感器和标准电压互感器12 间的差压信号及被试互感器的百分表信号，便于获得被试电压互感器的比值差和相位差， 便于判断被试电压互感器是否超过《JJG314-2010测量用电压互感器》检定规程的误差限 值。整个系统调节方便、操作简单，满足现场搬运、试验的要求。
[0018] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关 的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种用于工频谐振试验的升压校验装置，包括工频电源，所述工频电源的输出端与 励磁变压器（3)的原边相连，其特征在于，所述工频电源还包括校验仪以及可采集电流和电 压的第一采样单元（4)、第二采样单元（5)，所述励磁变压器（3)的副边顺次与可调电抗器 (6)、补偿电容（10)相连，所述补偿电容（10)的接地端与第一采样单元（4)相连，所述励磁 变压器（3)的副边的接地端与第二采样单元（5)相连，所述补偿电容（10)两端分别并联有 标准电压互感器（12)和GIS变电站内电压互感器（11)，所述标准电压互感器（12)和GIS变 电站内电压互感器（11)分别与校验仪相连，所述GIS变电站内电压互感器（11)与电压互感 器负荷箱（14)相连。
2. 根据权利要求1所述的一种用于工频谐振试验的升压校验装置，其特征在于，所述 补偿电容（10)在与可调电抗器（6)相连的一端还设置有均压环（15)。
3. 根据权利要求2所述的一种用于工频谐振试验的升压校验装置，其特征在于，所述 可调电抗器（6)包括缠绕成空心的圆柱形线圈（9)，所述圆柱形线圈（9)内设置有可移动的 铁芯（7)。
4. 根据权利要求2所述的一种用于工频谐振试验的升压校验装置，其特征在于，所述 工频电源还包括显示器。
5. 根据权利要求4所述的一种用于工频谐振试验的升压校验装置，其特征在于，所述 工频电源还包括报警器。
6. 根据权利要求5所述的一种用于工频谐振试验的升压校验装置，其特征在于，所述 报警器是语音提示报警器或光提示报警器。
【文档编号】G01R35/02GK104155624SQ201410370276
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】徐敏锐, 黄奇峰, 王忠东, 卢树峰, 杨世海, 陈铭明, 赵双双, 陈刚, 孙军, 陈江洪 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院, 武汉磐电科技有限公司