基于感性线圈的绝缘老化判断系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于感性线圈的绝缘老化判断系统，包括远程控制机箱、电源、充电电阻、储能电容、高压电子开关装置、测试分压器和局放测试阻抗器，电源、充电电阻、储能电容和待测感性线圈装置串联组成闭合回路，测试分压器和局放测试阻抗器组成的串联支路与待测感性线圈装置并联，高压电子开关装置并联于储能电容和待测感性线圈装置组成的串联支路，远程控制机箱通过主回路接线与电源相连，远程控制机箱还同过通讯接线与高压电子开关装置相连，远程控制机箱通过测试接线与示波器相连，所述测试分压器和局放测试阻抗器都通过通讯接线与示波器相连。本实用新型有效降低起始电压保证感性线圈的绝缘不被损坏。
【专利说明】基于感性线圈的绝缘老化判断系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种基于感性线圈的绝缘老化判断系统。
【背景技术】
[0002] 电力系统内的串联空心电抗器和并联电抗器的绝缘缺陷检测，电抗器的匝间绝缘 状态在整个运行期间都是无法进行监测，其运行的可靠性主要取决于产品本身的质量(运 行风险高）电网多次出现着火燃烧，尤其是在无人值守的变电站，后果更严重。尤其是还在 运行状态下的电抗器年限有几年到十几年的，其中部分存在大的安全隐患。
[0003] 现有的检测手段是采用DC升压对电容C充电，然后闭合开关，使得电容C和电抗 器LX之间产生LC阻尼振荡，测得振荡频率为Π ，为单次振荡，同时计算出衰减率delt 1， 作为传递函数的Y(t);
[0004] 接着周期性的断开闭合开关，使得阻尼振荡持续发生，升高DC电压，得到阻尼振 荡的频率为f2,计算出衰减率delt 2,作为传递函数的X(t);
[0005] 通过比较Π 和f2,比较衰减率deltl和delt2,及W(t)=Y(t)/X(t)系统的传递函 数，即可判别试品的绝缘缺陷；
[0006] 但采用已有技术(干式电抗器过电压试验):谐振电容为3000pF连续放电后得出下 表1 :
[0007] 表 1
[0008] __东.騰运电g器 1 己杈运名荦_ 趣纖电囉dc 瞻 振_1幸mz ISkV__4IJ_ 42?_ 2SScV___ 42 %_^ 30kV 41 9 42：i 35kV 41 9 42S AQKV 41 9 丨 42.$ 45feV__4I_￡_ 43 %_ 50 kV 4t P 46 Z SSkV__4L9_I SD 1_
[0009] 对照两个试验方案都能检测到已投运8年的电抗器有绝缘隐患，但是现有技术能 有效识别需要起始放电电压增加到直流50kV和55KV时，才能有效的检测电抗器有绝缘问 题。
[0010] 虽然此试验方案和检测方式（匝间过电压试验)，采用直流对电容充电，用球隙对 空心电抗器瞬间放电，形成衰减振荡波，用频率判断是否有缺陷；但存在不足：由于球隙放 电受天气和湿度的影响，每次的放电电压不一致；采用工频倍压整流对电容充电，体积庞 大，不利于现场试验；试验方案对电抗器试验时，随着电压升高，会导致电抗器由于试验造 成绝缘损坏。
【发明内容】
[0011] 本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于感性线圈的绝缘老 化判断系统，有效降低起始电压保证感性线圈的绝缘不被损坏。
[0012] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
[0013] 基于感性线圈的绝缘老化判断系统，包括远程控制机箱、电源、充电电阻、储能电 容、高压电子开关装置、测试分压器和局放测试阻抗器，所述电源、充电电阻、储能电容和待 测感性线圈装置串联组成闭合回路，所述测试分压器和局放测试阻抗器组成的串联支路与 待测感性线圈装置并联，所述高压电子开关装置并联于储能电容和待测感性线圈装置组成 的串联支路，所述远程控制机箱通过主回路接线与电源相连，所述远程控制机箱还同过通 讯接线与高压电子开关装置相连，所述远程控制机箱通过测试接线与示波器相连，所述测 试分压器和局放测试阻抗器都通过通讯接线与示波器相连。
[0014] 进一步地，所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，所述电源为中频倍压方式 输出的直流高压发生器，其输出可调范围在(T60KV。
[0015] 更进一步地，所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，所述高压电子开关装置 由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压 电阻组成，所述可控硅、续流二极管、均压电阻相并联，可控硅与续流二极管反向连接。
[0016] 再更进一步地，所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，所述高压电子开关与 高压电子开关之间通过金属隔板分隔。
[0017] 再更进一步地，所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，所述通讯接线为光线 接线。
[0018] 本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
[0019] 本实用新型利用高压电子开关装置来完成试验回路的接通和断开，以产生感性线 圈进行脉冲震荡电压，高压电子开关装置具有精确控制性，有利用提高可控范围，通过高压 电子开关装置对储能电容的充放电来实现对待测感性线圈装置的充放电，同时采用测试分 压器和局放测试阻抗器来对待测感性线圈装置进行检测局放量来判别待测感性线圈装置 是否损坏，通过该装置能有效降低起始电压保证感性线圈的绝缘不被损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
[0021] 图1 :本实用新型的电路结构示意图；
[0022] 图2 :商压电子开关原理结构电路图。
【具体实施方式】
[0023] 如图1所示，本实用新型的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，包括远程控制机 箱1、电源3、充电电阻4、储能电容5、高压电子开关装置9、测试分压器7和局放测试阻抗器 8,电源3、充电电阻4、储能电容5和待测感性线圈装置6串联组成闭合回路，测试分压器7 和局放测试阻抗器8组成的串联支路与待测感性线圈装置6并联，高压电子开关装置9并 联于储能电容5和待测感性线圈装置6组成的串联支路，远程控制机箱1通过主回路接线 与电源3相连，远程控制机箱1还同过通讯接线与高压电子开关装置9相连，远程控制机箱 1通过测试接线与示波器2相连，测试分压器7和局放测试阻抗器8都通过通讯接线与示波 器2相连。
[0024] 高压电子开关装置9中有一高压电子开关(未画出），高压电子开关与高压电子开 关装置9相连，且高压电子开关控制高压电子开关装置9的通断，在高压电子开关断开时， 电源3的电压通过充电电阻4直接对储能电容5进行充电，在高压电子开关闭合后，储能满 的储能电容5对待测感性线圈装置6进行放电，由测试分压器7和局放测试阻抗器8对待 测感性线圈装置6进行检测，并由示波器2显示。
[0025] 如图2所示，高压电子开关装置9由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中， 高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻组成，所可控硅、续流二极管、均压电阻相并 联，可控硅与续流二极管反向连接。
[0026] 其中，可控硅和续流二极管的参数选取如下：
[0027] 可控硅的选择条件：门极驱动电流IeT小，门极触发电压VeT，通态峰值电压VTM ;而 且相对误差小于5%，比如驱动电流ICT为105mA时，则尽量保证每级可控硅1的驱动电流在 10(Tll0mA以内，选择相同批次为最佳。续流二极管的选择条件：正向峰值压降，反向重复 峰值电流等参数基本一致；在安装过程中因注意可控硅和续流二极管的高度保持一致。
[0028] 通讯接线为光线接线，其中，光纤的选取：根据发射管和接收管的感光曲线要求 (波长）选取光纤，而且光纤的长度一致，再整体调试时，每级的门级驱动延迟时间相对误差 小于100nS ;来保证每级导通的一致性。
[0029] 高压电子开关与高压电子开关之间通过金属隔板分隔，可以有效提高该高压电子 开关的散热效果，有效保证该装置能正常工作，并且还能降低高压电子开关的损坏。
[0030] 电源为中频倍压方式输出的直流高压发生器，其输出可调范围在(T60KV，使其起 始放电电压能根据需要进行调节。
[0031] 具体工作过程如下：
[0032] 1)、按照附图1中的回路校准视在放电量(局放标定）；
[0033] 2)、直流升压：根据规程首先升压到所需试验电压，通过充电电阻4对储能电容5 进行充电(升压过程中储能电容5作用是储能）；
[0034] 3)、启动高压放电，启动局放测试：首先关断高压输出即电源3 (目的是直流升压 的开关信号有自生局放需要屏蔽)，然后启动高压放电即储能电容5 (通过高压电子开关闭 合)，则储能电容5放电时为谐振电容，此时储能电容5和感性线圈组成LC振荡，通过储能 电容5与感性线圈组成LC谐振回路，形成衰减振荡波，并测量感性线圈的局部放电量；随着 试验电压的提高，局部放电量的大小随之变化，即可以判断出感性线圈的绝缘水平，然后按 照国家标准判断感性线圈是否可以继续运行或者更换；
[0035] 4)、重复第二步和第三步，随着试验电压的升高，局放量随之放大，通过判断局放 量变化，来判断感性线圈的绝缘水平。
[0036] 实施例1
[0037] 在对同样两台空心电抗器运用不同的试验方案做的试验结果比较：
[0038] 一台为未投运的空心电抗器（10kV串联电抗器，4. 8mH);-台为已投运8年的空心 电抗器（lOkV串联电抗器，4. 6mH);局放测试：采用本专利提供方案，谐振电容为无局放电 容即储能电容5 (容量l.OluF)，其中，背景局放85pC，如表2 :
[0039] 表 2
[0040] __ emisf- 起始歧_龜Sec觀荡變幸 S敏靈PC "mm | 簠 pc 5k￥__I620H2__8gpC IftSgfe | S9aC lQkV 1.62! Hz 〇2pC ItlSSHz [ 95pC 15W 1621Hz 95pC MSSHz | 12?pC 20kV 1621Hs IH3pC U5?Mz \ 236pC 25W__162iHz__145pC__臓 Hz | 617pC 30kV__1621Hz____K58Hz | I83%C
[0041] 对照两个试验方案都能检测到已投运8年的电抗器有绝缘隐患，采用局放方式检 测在直流25kV处就已经有明显增大，所以局放试验可以提前预判，而且不会因为试验损坏 电抗器的本体。对比表1需要起始放电电压增加到直流50kV和55KV时，才能有效的检测 电抗器有绝缘问题，该该装置有效降低起始放电压DC的电压，能有效保护装置不受损坏。 [0042] 本实用新型利用高压电子开关装置来完成试验回路的接通和断开，以产生感性线 圈进行脉冲震荡电压，高压电子开关装置具有精确控制性，有利用提高可控范围，通过高压 电子开关装置对储能电容的充放电来实现对待测感性线圈装置的充放电，同时采用测试分 压器和局放测试阻抗器来对待测感性线圈装置进行检测局放量来判别待测感性线圈装置 是否损坏，通过该装置能有效降低起始电压保证感性线圈的绝缘不被损坏。
[〇〇43] 需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的 普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 基于感性线圈的绝缘老化判断系统，其特征在于：包括远程控制机箱、电源、充电电 阻、储能电容、高压电子开关装置、测试分压器和局放测试阻抗器，所述电源、充电电阻、储 能电容和待测感性线圈装置串联组成闭合回路，所述测试分压器和局放测试阻抗器组成的 串联支路与待测感性线圈装置并联，所述高压电子开关装置并联于储能电容和待测感性线 圈装置组成的串联支路，所述远程控制机箱通过主回路接线与电源相连，所述远程控制机 箱还同过通讯接线与高压电子开关装置相连，所述远程控制机箱通过测试接线与示波器相 连，所述测试分压器和局放测试阻抗器都通过通讯接线与示波器相连。
2. 根据权利要求1所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，其特征在于：所述电源 为中频倍压方式输出的直流高压发生器，其输出可调范围在(T60KV。
3. 根据权利要求1所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，其特征在于：所述高压 电子开关装置由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅、续流 二极管、均压电阻组成，所述可控硅、续流二极管、均压电阻相并联，可控硅与续流二极管反 向连接。
4. 根据权利要求3所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，其特征在于：所述高压 电子开关与高压电子开关之间通过金属隔板分隔。
5. 根据权利要求3所述的基于感性线圈的绝缘老化判断系统，其特征在于：所述通讯 接线为光线接线。
【文档编号】G01R31/12GK203894373SQ201420340928
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】李晓军 申请人:苏州工业园区海沃科技有限公司