一种便携式铁芯夹件多点接地故障冲击放电装置的制作方法

本使用新型涉及电力安全技术领域，特别涉及一种便携式铁芯夹件多点接地故障冲击放电装置。

背景技术：

变压器铁芯、夹件多点接地故障是影响变压器安全运行的主要因素之一，此类故障在变压器多种故障类型中占有较大的比例。如果不及时处理，变压器内部铁芯（夹件）就会产生环流，可能会造成铁芯（夹件）局部过热烧蚀，甚至产生放电性故障，严重影响变压器正常运行。最彻底的做法是对变压器进行吊罩检查处理，但此种方法经济型差而难以成为首选方案；在不吊罩的情况下应可能先消除铁芯（夹件）中导电小桥临时导通造成的不稳定接地故障，传统的做法是采用绝缘摇表配合电容器的方式，对铁芯（夹件）进行手动冲击放电，但这种做法放电电压不可进行调节且连续性差，难以满足现场处理铁芯、夹件多点接地故障的要求，同时存在较大的操作安全风险。

技术实现要素：

本发明提供一种便携式铁芯夹件多点接地故障冲击放电装置，用以解决当前电力部门采用传统方法处理变压器铁芯、夹件多点接地故障问题时，放电电压不可进行调节且连续性差，难以满足现场处理铁芯、夹件多点接地故障的要求，同时存在较大的操作安全风险的问题。为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种便携式铁芯夹件多点接地故障冲击放电装置，包括变压器T、开关S1、单相整流桥模块、限流电阻R1、限流电阻R2、电容器C、电压传感器MT、压敏电阻RV、可控晶闸管SCR1、可控晶闸管SCR2以及主控制电路；

所述变压器T的原边一端与开关S1串联，开关S1一端、变压器T的原边另一端分别与交流电源连接；

所述变压器T的副边与所述单相整流桥模块的输入端连接；

所述单相整流桥模块的输出一端与限流电阻R1一端连接，单相整流桥模块的输出一端与地端连接；所述限流电阻R1的另一端与可控晶闸管SCR1一端连接，可控晶闸管SCR1另一端分别与可控晶闸管SCR2一端、电压传感器MT一端、压敏电阻RV一端以及电容器C一端连接；

电压传感器MT另一端、压敏电阻RV另一端以及电容器C另一端分别与地端连接；

所述可控晶闸管SCR2另一端与限流电阻R2一端连接，限流电阻R2另一端与被测变压器连接；

所述主控制电路包括稳压电源模块、ARM芯片处理模块、模数转换模块、键盘输入单元、LCD显示单元，所述稳压电源模块输入端与电网连接，ARM芯片处理模块电源接口与稳压电源模块输出端连接，ARM芯片处理模块的PWM控制端与所述单相整流桥模块控制端连接，ARM芯片处理模块的第一接口与所述可控晶闸管SCR1的控制端连接，ARM芯片处理模块的第二接口与所述可控晶闸管SCR2的控制端连接，ARM芯片处理模块的第三接口与模数转换模块连接，ARM芯片处理模块的第四接口与所述键盘输入单元连接，ARM芯片处理模块的第五接口与所述LCD显示单元连接；

模数转换模块的输入端与所述电压传感器MT的输出端连接。

优选地，所述变压器T采用干式变压器，原边接入220V、50Hz交流电源；

优选地，所述单相整流桥模块采用全控桥型整流模块，输出直流电压为0~5400V。

优选地，所述压敏电阻RV采用氧化锌压敏电阻，用于防止电容充电电压过高。

优选地，所述电压传感器MT采用线性光纤电压传感器，用于测量电容充、放电时的脉动电压。

优选地，所述电容器C最大工作电压为6000V，电容量为10μF，电容器C两端预留外接的并联接口，可进行电容扩展。

本发明具有如下有益效果：

1、适用性强，可用于350kV及以上铁芯、夹件单独引出接地的大型变压器，实现对变压器铁芯、夹件的高压冲击放电，以达到铁芯夹件临时性接地故障问题的消除；

2、使用便捷、灵活，可根据现场实际需要进行冲击电压设置，电压连续可调节，并可实现电容充放电冲击的连续自动操作；

3、安全可靠，加装压敏电阻保护元件可避免电容器充电电压和反向电压过高的风险，同时自动充放电的操作也极大地较小了故障处理人员的操作风险，保证了和装置的安全；

4、装置轻便，具有可扩展性，采用干式变压器和新型电压传感器，减少了装置的重量和体积，另外，可在原有电容器的基础上根据实际需要进行电容器扩展接入，满足多样化的故障处理需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的实施例电路结构原理示意图；

图2为本实用新型提供的实施例主控制回路原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的图1和图2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种便携式铁芯夹件多点接地故障冲击放电装置包括变压器T、开关S1、单相整流桥模块、限流电阻R1、限流电阻R2、电容器C、电压传感器MT、压敏电阻RV、可控晶闸管SCR1、可控晶闸管SCR2组合的电路设计；

变压器T原边与开关S1串联后并联接入交流电源，变压器T副边并联接入单相整流桥模块的二端口输入端；单相整流桥模块二端口输出端分别与限流电阻R1首端、地相连接；限流电阻R1与可控晶闸管SCR1串联，可控晶闸管SCR1尾端与可控晶闸管SCR2首端相连，可控晶闸管SCR2与限流电阻R2串联；电容器C首端与SCR1尾端相连接，电容器C尾端接地；电压传感器MT、压敏电阻RV分别与电容器C并联。

其中，单相整流桥模块接受PWM脉宽调节控制，可实现输出直流电压的大小调节；控晶闸管SCR1、SCR2接受触发信号控制，实现所在电气回路的通断控制；变压器T采用干式变压器，原边接入220V、50Hz交流电源，副边输出6000V交流电压；单相整流桥模块采用全控桥型整流模块，输出直流电压0.9倍交流输入电压，即为0~5400V；压敏电阻RV采用氧化锌压敏电阻，用于防止电容充电电压过高，案例选取阈值为10000V的压敏电阻；电压传感器MT采用线性光纤电压传感器，用于测量电容充、放电时的脉动电压；电容器C最大工作电压为6000V，电容量为10μF，电容器C两端预留外接的并联接口，可进行电容扩展。

主控制电路采用包括ARM芯片处理模块、稳压电源模块、单相整流桥模块、模数转换模块和键盘输入单元、LCD显示单元的有机组合，由ARM芯片处理模块实现统一协调控制的电压调节和晶闸管通断控制的功能。其中外部220V/50Hz的交流电源向稳压电源模块供电，稳压电源模块与ARM芯片处理模块连接；模数转换模块一端与ARM芯片处理模块连接，另一端获取由电压传感器MT采集的电压信号U；ARM芯片处理模块与单相整流桥模块连接，通过PWM控制改变单相整流桥模块的调制比，从而改变整流后的直流电压大小，通过输出触发电平信号G1、G2来控制可控晶闸管SCR1、可控晶闸管SCR2的通断状态；ARM芯片处理模块与键盘输入、LCD显示模块分别连接，以实现装置的输入输出显示的功能。案例中ARM芯片处理模块选取处理芯片ARM7-S3C44B0X。

使用时如图1所示，首先将装置的放电输出点（即R2电阻的尾端）与待安装变压器的铁芯（夹件）接地引出点连接，并提供220V/50Hz交流电作为装置的供电电源。完成接线后，打开装置电源（S1开关），通过装置的键盘输入功能，设定需要放电的电压幅值Vset、放电次数N，确认后即可开启冲击放电功能。当开启功能后装置控制回路控制SCR1导通、SCR2断开，装置按照用户设定电压Vset对电容器C进行充电，当测量电压U到达100%Vset时，装置控制回路控制SCR1断开、SCR2导通，电容器C开始向变压器铁芯（夹件）放电冲击；当测量电压U降低至10%Vset时，装置控制回路控制SCR1导通、SCR2断开，装置停止对变压器铁芯（夹件）放电，并开始对电容器C充电；周而复始，直至装置的冲击放电次数达到N，即完成了本次铁芯、夹件自动冲击放电功能。