便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置制造方法
【專利摘要】便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，涉及一種便攜式脈沖振蕩試驗裝置。解決了傳統的用于干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置體積大、不便于攜帶的問題。它包括調壓器、示波器、直流高壓電源、點火球隙開關、阻尼電阻、儲能與電壓測量裝置和箱體；儲能與電壓測量裝置放置在箱體內，箱體的底部設有N個輪子，N為大于4的整數。直流高壓電源采取半波整流的方式工作，在直流高壓電源有輸出的時間內，控制點火球隙開關處于斷開狀態，由直流高壓電源給主電容充電；在直流高壓電源無電壓輸出的時間內，使點火球隙開關導通，主電容通對電抗器試品放電，得到滿足標準要求的指數振蕩衰減波。本實用新型用于對干式空心電抗器匝間絕緣檢測。
【專利說明】便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置
【技術領域】[0001 ] 本實用新型涉及一種便攜式脈沖振蕩試驗裝置。
【背景技術】
[0002]為調節電網的無功功率，在超高壓、大電網變電站的設計標準中要求串聯或并聯一定數量的電抗器，此外在電網中電抗器也常用于濾波、限流等場合。與傳統的油浸式鐵芯電抗器相比，干式空心電抗器具備電抗值線性、結構簡單、重量輕、不易磁飽和等優點，因而其投運數量迅速增加。隨著干式電抗器投運數量及投運時間的增加，故障也逐步增多。線圈受潮、材料缺陷、局部過熱、投切頻繁及局部電弧等故障最終會導致電抗器的匝間短路燒毀電抗器，甚至造成更大的事故。傳統用于檢驗電抗器匝間是否存在缺陷的方法主要是雷電沖擊電壓法，但由于雷電沖擊電壓法存在著故障前后波形變化不明顯，容易造成誤判的缺點。近年越來越多的標準建議采用脈沖振蕩電壓法來檢驗干式空心電抗器的匝間絕緣狀況。
[0003]由于脈沖振蕩電壓法的試驗電壓較高，需要較大的絕緣距離，所以目前市場上銷售的試驗裝置大多較大、較笨重，只適合固定于工廠或實驗室使用，不能滿足現場試驗便于攜帶的要求。但據相關資料顯示，在電抗器的出廠檢驗過程中，高頻脈沖振蕩法檢測出匝間絕緣故障的概率不足2%，但在變電站現場對電抗器試驗的過程中，高頻脈沖振蕩法檢測出匝間絕緣故障的概率高達15.58%。這說明干式空心電抗器的匝間絕緣故障多數是在投運后逐漸形成的，也說明對運行中的干式空心電抗器進行定期檢驗是十分必要的，這就需要可以方便移動的，能夠在變電站現場對電抗器進行試驗的試驗設備。
[0004]按GB1094.6-2011標準中對干式電抗器匝間過電壓試驗規定:干式空心電抗器的匝間過電壓試驗是通過向電容重復充放電，并通過球隙將電壓施加到被試電抗器繞組上，該規定中對干式電抗器匝間過電壓試驗時的試驗原理圖見附圖3，其中L'表示電抗器，C為充電電容，R為電容分壓器的阻尼電阻，C1為分壓電容，C2為可變電容；試驗持續時間Imin，每次放電的初始峰值應為恒定值，響應頻率是繞組電感和充電電容的函數，為
/2π^[?7€，一般在IOOkHz及以下，應包含不低于3000個要求幅值的過電壓。
實用新型內容
[0005]本實用新型是為了解決傳統的用于干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置體積大、不便于攜帶的問題，本發明提供了一種便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置。
[0006]便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，它包括調壓器、示波器、直流高壓電源、點火球隙開關、阻尼電阻、儲能與電壓測量裝置和箱體；
[0007]所述的調壓器的電壓信號輸入端用于接收電信號，該調壓器的控制信號輸入端用于接收控制信號，調壓器的電信號輸出端與直流高壓電源的電信號輸入端連接，調壓器的接地端接大地，所述的示波器的電信號輸入端與儲能與電壓測量裝置的第一電信號輸出端連接，所述的直流高壓電源的高壓地端、直流高壓電源的第一輸出端、點火球隙開關的高壓地端和儲能與電壓測量裝置的高壓地端同時接大地，所述的直流高壓電源的高壓信號輸出端與點火球隙開關的高壓信號輸入端連接，點火球隙開關的控制信號輸入端用于接收控制球隙信號，點火球隙開關的電信號輸出端與阻尼電阻的一端連接，阻尼電阻的另一端與儲能與電壓測量裝置的電信號輸入端連接，儲能與電壓測量裝置的第二電信號輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲能與電壓測量裝置的第三電信號輸出端用于連接電抗器試品的另一端；所述的儲能與電壓測量裝置放置在箱體內，箱體的底部設有N個輪子，所述的N為大于或等于4的整數。
[0008]所述的儲能與電壓測量裝置包括電阻分壓器、主電容和電容分壓器，所述的電阻分壓器的直流電壓輸出端用于輸出直流電壓，所述的電阻分壓器電信號輸入端與阻尼電阻的另一端連接，電阻分壓器的電信號輸出端與主電容的一端連接，電阻分壓器的高壓地端與電容分壓器的高壓地端連接，所述的主電容的另一端與電容分壓器的電信號輸入端連接，所述的電容分壓器的第一電信號輸出端與不波器的電信號輸入端連接，電容分壓器的第二電信號輸出端與電抗器試品的一端連接，電容分壓器的第三電信號輸出端與電抗器試品的另一端連接；所述的電阻分壓器的高壓地端為儲能與電壓測量裝置的高壓地端；
[0009]所述的電阻分壓器電信號輸入端為儲能與電壓測量裝置的電信號輸入端；
[0010]所述的電容分壓器的第一電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置的第一電信號輸出端；
[0011]電容分壓器的第二電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置的第二電信號輸出端；
[0012]電容分壓器的第三電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置的第三電信號輸出端。
[0013]所述的點火球隙開關封裝在殼體內，且該殼體底部設有腳輪。
[0014]所述的調壓器帶有外殼，該外殼底部設有腳輪。
[0015]本實用新型所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置中高壓部件的組裝圖，如附圖2所示，試驗裝置的總體工作方式為通過控制調壓器輸出電壓的升降壓和點火球隙開關的通斷等工作狀態實現輸出滿足標準要求的試驗電壓，本實用新型體積小，攜帶方便。
[0016]調壓器的作用是使直流高壓電源的輸入電壓滿足O?U入連續可調，從而使直流高壓電源輸出電壓滿足O?Ugffi連續可調，以滿足不同電壓等級電抗器的試驗需要；示波器的作用是顯示由電容分壓器送回的施加在電抗器試品上電壓的波形；點火球隙開關的作用是改變電路的工作狀態；阻尼電阻的作用是在主電容對電抗器試品放電的過程中吸收一部分能量；儲能與電壓測量裝置中的主電容的作用是在點火球隙開關斷開的狀態下，儲存一定的電荷，在點火球隙開關接通的狀態下對電抗器試品放電，在電抗器試品上得到滿足標準規定的試驗電壓，電阻分壓器的作用是把直流高壓轉化成數顯表可以顯示的電壓，電容分壓器的作用是把較高的脈沖振蕩電壓轉化成示波器可以顯示的低壓。
[0017]在耐壓強度、絕緣裕度允許的情況下最大限度的縮小各部件的尺寸；將能夠浸泡在調壓器油中的部件浸泡在調壓器油中，以減小各部件的尺寸(調壓器油的絕緣強度遠大于空氣的絕緣強度)；將可以集成到一個外殼中的部件放到一個外殼中以減小部件的數量；且有些部件都安裝上輪子以便于移動。各部件攜帶方便，便于拆裝，且體積減小40%。【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的接線原理圖。
[0019]圖2為本實用新型所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置中高壓部件的組裝圖。
[0020]圖3為GB1094.6-2011標準中對進行干式電抗器匝間過電壓試驗時的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]【具體實施方式】一:參見圖1說明本實施方式，本實施方式所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，它包括調壓器1、示波器2、直流高壓電源3、點火球隙開關4、阻尼電阻5、儲能與電壓測量裝置9和箱體；
[0022]所述的調壓器I的電壓信號輸入端用于接收電信號，該調壓器I的控制信號輸入端用于接收控制信號，調壓器I的電信號輸出端與直流高壓電源3的電信號輸入端連接，調壓器I的接地端接大地，所述的示波器2的電信號輸入端與儲能與電壓測量裝置9的第一電信號輸出端連接，所述的直流高壓電源3的高壓地端、直流高壓電源3的第一輸出端、點火球隙開關4的高壓地端和儲能與電壓測量裝置9的高壓地端同時接大地，所述的直流高壓電源3的高壓信號輸出端與點火球隙開關4的高壓信號輸入端連接，點火球隙開關4的控制信號輸入端用于接收控制球隙信號，點火球隙開關4的電信號輸出端與阻尼電阻5的一端連接，阻尼電阻5的另一端與儲能與電壓測量裝置9的電信號輸入端連接，儲能與電壓測量裝置9的第二電信號輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲能與電壓測量裝置9的第三電信號輸出端用于連接電抗器試品的另一端；所述的儲能與電壓測量裝置9放置在箱體內，箱體的底部設有N個輪子，所述的N為大于4的整數。
[0023]本實施方式中，直流高壓電源3采取半波整流的方式工作，在直流高壓電源3有輸出的時間內，控制點火球隙開關4處于斷開狀態，由直流高壓電源3給主電容充電；在直流高壓電源3無電壓輸出的時間內，使點火球隙開關4導通，主電容7通對電抗器試品放電，得到滿足標準要求的指數振蕩衰減波。
[0024]以35kV電抗器試品為例，標準規定在Imin的時間內對電抗器試品施加3000個160kV的指數振蕩衰減波，而在一分鐘的時間內剛好3000個電源周期，所以控制思路是在每個電源周期內主電容7完成一次充放電過程的具體工作過程為，在直流高壓電源3接收到控制信號后輸出160kV電壓，同時控制點火球隙開關4處于斷開狀態，由直流高壓電源3給主電容7充電；在直流高壓電源3無電壓輸出，通過控制箱使點火球隙開關導通，主電容通7對電抗器試品放電，得到滿足標準要求的指數振蕩衰減波。
[0025]【具體實施方式】二:參見圖1說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的區別在于，所述的儲能與電壓測量裝置9包括電阻分壓器6、主電容7和電容分壓器8，所述的電阻分壓器6的直流電壓輸出端用于輸出直流電壓，所述的電阻分壓器6電信號輸入端與阻尼電阻5的另一端連接，電阻分壓器6的電信號輸出端與主電容7的一端連接，電阻分壓器6的高壓地端與電容分壓器8的高壓地端連接，所述的主電容7的另一端與電容分壓器8的電信號輸入端連接，所述的電容分壓器8的第一電信號輸出端與不波器2的電信號輸入端連接，電容分壓器8的第二電信號輸出端與電抗器試品的一端連接，電容分壓器8的第三電信號輸出端與電抗器試品的另一端連接；
[0026]所述的電阻分壓器6的高壓地端為儲能與電壓測量裝置9的高壓地端；
[0027]所述的電阻分壓器6電信號輸入端為儲能與電壓測量裝置9的電信號輸入端；
[0028]所述的電容分壓器8的第一電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置9的第一電信號輸出端；
[0029]電容分壓器8的第二電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置9的第二電信號輸出端;
[0030]電容分壓器8的第三電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置9的第三電信號輸出端。
[0031]本實施方式中，所述的電阻分壓器6的直流電壓輸出端輸出直流電壓用于檢測直流高壓電源3的輸出電壓。
[0032]【具體實施方式】三:參見圖1說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一或二所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的區別在于，所述的N為大于4且小于10的整數。
[0033]【具體實施方式】四:參見圖1說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】一或二所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的區別在于，所述的點火球隙開關4封裝在殼體內，且該殼體底部設有腳輪。
[0034]【具體實施方式】五:參見圖1說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】四所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的區別在于，所述的調壓器I帶有外殼，該外殼底部設有腳輪。
[0035]【具體實施方式】六:參見圖1說明本實施方式，本實施方式與【具體實施方式】三所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置的區別在于，所述的箱體的長為X厘米，寬為Y厘米，高為Z厘米，且X的范圍為大于150且小于180，Y的范圍為大于40且小于60，Z的范圍為大于130且小于160。
【權利要求】
1.便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，它包括調壓器(I)、示波器(2)、直流高壓電源(3)、點火球隙開關(4)、阻尼電阻(5)、儲能與電壓測量裝置(9)和箱體； 所述的調壓器(I)的電壓信號輸入端用于接收電信號，該調壓器(I)的控制信號輸入端用于接收控制信號，調壓器(I)的電信號輸出端與直流高壓電源(3)的電信號輸入端連接，調壓器(I)的接地端接大地，所述的示波器(2)的電信號輸入端與儲能與電壓測量裝置(9)的第一電信號輸出端連接，所述的直流高壓電源(3)的高壓地端、直流高壓電源(3)的第一輸出端、點火球隙開關(4)的高壓地端和儲能與電壓測量裝置(9)的高壓地端同時接大地，所述的直流高壓電源(3)的高壓信號輸出端與點火球隙開關(4)的高壓信號輸入端連接，點火球隙開關(4)的控制信號輸入端用于接收控制球隙信號，點火球隙開關(4)的電信號輸出端與阻尼電阻(5)的一端連接，阻尼電阻(5)的另一端與儲能與電壓測量裝置(9)的電信號輸入端連接，儲能與電壓測量裝置(9)的第二電信號輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲能與電壓測量裝置(9)的第三電信號輸出端用于連接電抗器試品的另一端； 所述的儲能與電壓測量裝置(9)放置在箱體內，箱體的底部設有N個輪子，所述的N為大于或等于4的整數。
2.根據權利要求1所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，所述的儲能與電壓測量裝置(9)包括電阻分壓器(6)、主電容(7)和電容分壓器(8)，所述的電阻分壓器(6)的直流電壓輸出端用于輸出直流電壓，所述的電阻分壓器(6)電信號輸入端與阻尼電阻(5)的另一端連接，電阻分壓器(6)的電信號輸出端與主電容(7)的一端連接，電阻分壓器(6)的高壓地端與電容分壓器(8)的高壓地端連接，所述的主電容(7)的另一端與電容分壓器(8)的電信號輸入端連接,所述的電容分壓器(8)的第一電信號輸出端與不波器(2)的電信號輸入端連接，電容分壓器(8)的第二電信號輸出端與電抗器試品的一端連接，電容分壓器 (8)的第三電信號輸出端與電抗器試品的另一端連接； 所述的電阻分壓器(6)的高壓地端為儲能與電壓測量裝置(9)的高壓地端； 所述的電阻分壓器(6)電信號輸入端為儲能與電壓測量裝置(9)的電信號輸入端； 所述的電容分壓器(8)的第一電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置(9)的第一電信號輸出端； 電容分壓器(8)的第二電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置(9)的第二電信號輸出端; 電容分壓器(8)的第三電信號輸出端為儲能與電壓測量裝置(9)的第三電信號輸出端。
3.根據權利要求1或2所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，所述的N為大于4且小于10的整數。
4.根據權利要求1或2所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，所述的點火球隙開關(4)封裝在殼體內，且該殼體底部設有腳輪。
5.根據權利要求4所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，所述的調壓器(I)帶有外殼，該外殼底部設有腳輪。
6.根據權利要求3所述的便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗裝置，其特征在于，所述的箱體的長為X厘米，寬為Y厘米，高為Z厘米，且X的范圍為大于150且小于·180，Y的范圍為大 于40且小于60，Z的范圍為大于130且小于160。
【文檔編號】G01R31/12GK203519773SQ201320687491
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】彭翔, 王永紅, 張良, 聶洪巖, 吳德貫, 魏新勞 申請人:中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心, 哈爾濱理工大學
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