空心电抗器匝间绝缘智能检测装置的制作方法

本实用新型涉及电抗器匝间绝缘检测技术领域，特别涉及一种干式空心电抗器匝间绝缘智能检测装置。

背景技术：

干式空心电抗器是变电站的重要组成部分，对于电网的稳定运行有着重要的作用：干式空心电抗器具备电抗值特性、结构简单、重量轻、安装维护方便等优点，在电网中补偿、滤波和限流等方面广泛应用。而空心电抗器长期运行，由于受到环境因素的影响，不可避免地会产生不能程度的绝缘问题，有研究表明，干式空心电抗器有90％事故是由其匝间绝缘问题导致的，所以及时发现干式空心电抗器的匝间绝缘问题十分重要。

传统技术中，采用雷电冲击和感应电压试验设备来检测变压器与电抗器的绝缘，但是这种方法对于干式空心电抗器并不适用，因为它只有一个绕组，因此无法施加感应电压；雷电冲击也很难检测空心电抗器的匝间绝缘故障，因为空心电抗器匝数多，匝间短路故障引起的电气参数量小，检测的精度差。

目前主要采用高频脉冲振荡电压试验方法来完成干式空心电抗器的匝间绝缘检测。现有技术中，采用高频脉冲振荡电压试验时，主要是对比匝间绝缘良好的干式空心电抗器与被测电抗器的谐振电路的振荡频率变化以及电压衰减速度，并输出相应的波形进行比较、判断，虽然也能大致判断出空心电抗器的匝间绝缘状况，但是这种检测装置集成度、可视化程度较低，输出的对比波形单一，可监控的参数少，在试验时操作复杂，接线复杂，准备时间长。

技术实现要素：

为了解决现有的空心电抗器的检测装置集成度、可视化程度较低，输出的对比波形单一，在试验时操作复杂，准备时间长的问题，提出一种干式空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，实施本实用新型提供的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，通过设置检测设备产生直流放电高压、与被测空心电抗器一起组成谐振电路，并对谐振电路的电压信号、电流信号以及被测空心电抗器的电感量信号进行采集；并将控制软件、信号处理元件、仿真模块以及交互模块集成为一个控制终端，用于控制检测设备对被测空心电抗器进行检测，通过设置检查设备和控制终端提高了集成度，简化操作，节省了准备时间，检测精度高。

一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，包括检测设备、通信模块以及控制设备，所述检测设备用于检测被测空心电抗器匝间绝缘，并通过通信模块与所述控制终端通信，所述控制终端用于控制所述检测设备对被测空心电抗器匝间绝缘进行检测，所述通信模块分别与所述检测设备和控制终端连接，用以实现所述检测设备与所述控制终端进行信息传输。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，所述检测设备包括振荡产生器以及信号采集模块，所述振荡产生器与被测空心电抗器连接，用以组成谐振电路，所述信号采集模块与所述被测空心电抗器连接，用以采集所述谐振电路以及被测电抗器的衰减信号。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，振荡产生器包括放电球隙模块以及触发控制器，放电球隙模块用以产生高压电弧，触发控制器与放电球隙模块连接，用以控制放电球隙产生电弧。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，检测设备通过放电球隙模块产生电弧、充放电电容放电与被测空心电抗器组成一谐振电路。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，所述信号采集模块用以采集所述谐振电路振荡时的电流、电压、频率以及被测空心电抗器的电感量信号等衰减信号。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，所述控制终端包括交互模块、控制模块以及信号处理模块，所述控制模块通过通信单元向所述检测设备输出控制指令，所述信号处理模块用以对接收到的电流、电压、被测空心电抗器的电感量信号进行处理、并通过所述交互模块显示出来。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，所述控制终端还包括仿真模块，所述仿真模块对经过信号处理模块处理后的电流、电流、频率以及被测空心电抗器的电感量信号进行仿真、并以特定的波形曲线显示在所述交互模块上。

实施本实用新型提供的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，通过设置检测设备，将传统检测技术中的高压直流电源提供元件、整流元件、放电球隙放电控制元件及分压元件和信号采集模块整合一个整体，用于产生直流放电高压、与被测空心电抗器一起组成谐振电路，并对谐振电路的电压信号、电流信号以及被测空心电抗器的电感量信号进行采集；并将控制软件、信号处理元件、仿真模块以及交互模块集成为一个控制终端，用于控制检测设备对被测空心电抗器进行检测，控制放电球隙放电电压，对采集到的谐振电路的电压、电流以及电抗器电感量信号进行处理，通过仿真模块，将采集到的信号以一定的波形曲线通过交互模块显示出来，同时经过处理后的电压、电流以及电感量信号数据通过交互模块实时显示出来；通过设置检查设备和控制终端提高了集成度，操作简单，节省了准备时间，可视化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置实施例的逻辑连接示意图；

图2是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中检测设备 110实施例的逻辑连接示意图；

图3是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中振荡产生器111实施例的组成逻辑连接示意图；

图4是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中控制终端 130实施例的组成逻辑连接示意图；

图5是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中仿真模块 133的仿真波形曲线图。

具体实施方式

干式空心电抗器是变电站的重要组成部分，对于电网的稳定运行有着重要的作用：干式空心电抗器具备电抗值特性、结构简单、重量轻、安装维护方便等优点，在电网中补偿、滤波和限流等方面广泛应用。而空心电抗器长期运行，由于受到环境因素的影响，不可避免地会产生不能程度的绝缘问题，有研究表明，干式空心电抗器有90％事故是由其匝间绝缘问题导致的，所以及时发现干式空心电抗器的匝间绝缘问题十分重要。

采用雷电冲击和感应电压试验设备来检测变压器与电抗器的绝缘，但是这种方法对于干式空心电抗器并不适用，因为它只有一个绕组，因此无法施加感应电压；雷电冲击也很难检测空心电抗器的匝间绝缘故障，因为空心电抗器匝数多，匝间短路故障引起的电气参数量小，检测的精度差。

采用高频脉冲振荡电压试验时，主要是对比匝间绝缘良好的干式空心电抗器与被测电抗器的谐振电路的振荡频率变化以及电压衰减速度，并输出相应的波形进行比较、判断，虽然也能大致判断出空心电抗器的匝间绝缘状况，但是这种检测装置集成度、可视化程度较低，输出的对比波形单一，可监控的参数少，在试验时操作复杂，接线复杂，准备时间长。

本实用新型要解决的问题是：传统的空心电抗器检测技术中，集成度低，在检测时，接线复杂，准备工作时间较长，可视化程度低，一般只能输出特定的几个波形曲线。

针对以上问题，提出一种干式空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，通过设置检测设备110，将传统检测技术中的高压直流电源提供元件、整流元件、放电球隙放电控制元件及分压元件和信号采集模块112整合一个整体，用于产生直流放电高压、与被测空心电抗器140一起组成谐振电路，并对谐振电路的电压信号、电流信号以及被测空心电抗器140的电感量信号进行采集；并将控制软件、信号处理元件、仿真模块133以及交互模块134集成为一个控制终端130，用于控制检测设备110对被测空心电抗器140进行检测，控制放电球隙放电电压，对采集到的谐振电路的电压、电流以及电抗器电感量信号进行处理，通过仿真模块133，将采集到的信号以一定的波形曲线通过交互模块134显示出来，同时经过处理后的电压、电流以及电感量信号数据通过交互模块134实时显示出来；通过设置检查设备和控制终端130提高了集成端，简化操作，节省了准备时间，检测精度高。

图1是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置实施例的逻辑连接示意图，请参考图1，一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，包括检测设备110、通信模块120以及控制设备，检测设备110用于检测被测空心电抗器 140匝间绝缘，并通过通信模块120与控制终端130通信，控制终端130用于控制检测设备110对被测空心电抗器140匝间绝缘进行检测，通信模块120分别与信号采集模块112和控制终端130连接，用将衰减信号传输到控制终端130。

检测设备110是将传统的高压直流电源提供元件、整流元件、放电球隙放电控制元件及分压元件和信号采集模块112整合一个整体，设有专门检测用的接线柱，通过导线与被测空心电抗器140的接线柱连接，检测设备110中的振荡产生器111用于与被测空心电抗器140一起组成谐振电路，检测对谐振电路的电压、电流信号以及被测空心电抗器140的电感量信号进行采集并通过通信模块120传输到控制终端130中；检测设备110中的放电球隙模块1111用于产生电弧，从而使振荡产生器111中的放电电容与被测空心电抗器140组成RLC 谐振电路；控制终端130对采集到谐振电路的衰减信号：电压、电流、频率以及被测空心电抗器140的电感量进行处理，并将它们与标准的绝缘良好的空心电抗器的对应的帅参数进行对比，以一定的波形信号显示出来；如果电抗器有匝间短路现象，则由于电抗器线圈匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化；短路匝内的环流将引起电抗器的损耗增加使整个振荡电路的电压和电流衰减速度加快。因此，对比标准的绝缘良好的空心电抗器在系统额定电压下和振荡波试验电压下两端的电压波形变化情况，就可以判断电抗器线圈是否存在匝间绝缘缺陷。

图5是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中仿真模块 133的仿真波形曲线图，请参考图5，将被测空心电抗器140与检测设备110连接完成后，对电压的控制工作都是通过控制模块131完成的，在控制终端130 还可以对谐振电路振荡时的参数实时监控和存档，仿真模块133将被测空心电抗器140与标准的绝缘良好的空心电抗器的谐振衰减参数显示出来，如图5，阻尼振荡波形幅度较宽的为无匝间短路的空心电抗器的阻尼振荡波形，阻尼振荡波形幅度较窄的为存在匝间短路的空心电抗器的阻尼振荡波形，通过对比可以看出来空心电抗器存在匝间短路时阻尼振荡频率显著增高，阻尼显著增大，出现短路的匝数越多，阻尼就越大，相应的电压、电流或电感量参数衰减幅度越大。

进一步地，图2是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中检测设备110实施例的逻辑连接示意图，请参考图2，根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，检测设备110包括振荡产生器111以及信号采集模块112，振荡产生器111与被测空心电抗器140连接，用以组成谐振电路，信号采集模块112与被测空心电抗器140连接，用以采集被测空心电抗器140谐振衰减信号。

振荡产生器111产生直流高压，对其集成的放电电容进行充电，在充放电电容处于满压保持时，由触发控制器1112控制放电球隙产生电弧，使振荡产生器111与被测空心电抗器140组成谐振电路，进行阻尼振荡，信号采集模块112 用以采集谐振电路的衰减参数，例如谐振电路电压、电流、谐振频率以及电抗器电感量，以便于与无匝间绝缘的空心电抗器进行对比，进而判断被测空心电抗器140的匝间绝缘情况。

进一步地，图3是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中振荡产生器111实施例的组成逻辑连接示意图，请参考图3，根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，振荡产生器111包括放电球隙模块1111以及触发控制器1112，放电球隙模块1111用以产生高压电弧，触发控制器1112与放电球隙模块1111连接，用以控制放电球隙产生电弧。

触发控制器1112控制放电球隙的电弧的产生，这是因为在进行试验时会出现充放电电容两端的电压不满时放电，这样会导致绝缘检测结果不准确，控制终端130输出指令控制触发控制器1112，从而保证充放电电容处于满压保持时才出发放电球隙模块1111产生电弧，提高了检测的准确性。

根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，检测设备 110通过放电球隙模块1111产生电弧、充放电电容放电与被测空心电抗器140 组成一谐振电路。

检测设备110中的放电球隙模块1111产生电弧时，充放电电容与被测空心电抗器140组成了闭合RLC电路，充放电电容开始放电，RLC电路进行阻尼振荡。

进一步地，图4是本实用新型实提供的一种电抗器匝间短路绝缘检测装置中控制终端130实施例的组成逻辑连接示意图，请参考图4，根据本实用新型提出的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，控制终端130包括交互模块134、控制模块131、信号处理模块132以及仿真模块133，控制模块131通过通信单元向检测设备110输出控制指令，信号处理模块132用以对接收到的电流、电压、被测空心电抗器140的电感量信号进行处理。仿真模块133对经过信号处理模块132处理后的电流、电流、被测空心电抗器140的电感量信号进行仿真、并以特定的波形曲线显示在交互模块134上。

控制终端130可以为移动式PC机例如笔记本电脑，也可以是固定式PC机， PC机上安装有检测控制软件，交互模块134用于显示仿真波形、工作人员输入控制指令，控制模块131输出控制指令到检测设备110，控制终端130通过通信模块120与检测设备110连接，信号处理模块132将采集到谐振电路的衰减参数的电信号处理成数字信号，通过仿真模块133与无匝间绝缘短路的空心电抗器衰减参数进行对比，输出波形，例如电压对比波形，电流对比波形，频率对比波形以及电抗器的电感量对比波形，并通过显示模块显示出来，控制终端130 操作方便，简单，而且可视化效果好，工作人员可以通过显示模块实时观测电抗器以及谐振电路的参数变化，还可以通过显示出来的波形对比来判断被测空心电抗器140的匝间绝缘情况。

实施本实用新型提供的一种空心电抗器匝间绝缘智能检测装置，通过设置检测设备110，将传统检测技术中的高压直流电源提供元件、整流元件、放电球隙放电控制元件及分压元件和信号采集模块112整合一个整体，用于产生直流放电高压、与被测空心电抗器140一起组成谐振电路，并对谐振电路的电压信号、电流信号以及被测空心电抗器140的电感量信号进行采集；并将控制软件、信号处理元件、仿真模块133以及交互模块134集成为一个控制终端130，用于控制检测设备110对被测空心电抗器140进行检测，控制放电球隙放电电压，对采集到的谐振电路的电压、电流以及电抗器电感量信号进行处理，通过仿真模块133，将采集到的信号以一定的波形曲线通过交互模块134显示出来，同时经过处理后的电压、电流以及电感量信号数据通过交互模块134实时显示出来；通过设置检查设备和控制终端130提高了集成度，简化操作，节省了准备时间，检测精度高。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。