專利名稱：干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，特別是涉及一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)。
背景技術：
現有技術中，電網中會時常發(fā)生因匝間絕緣缺陷而導致的電抗器著火燃燒的事故。目前，我國對干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測的手段尚處在經驗積累及完善階段，由于干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法進行定位和查找，很大程度上限制了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測技術的發(fā)展和進步。同時，由于匝間絕緣缺陷無法定位，導致干式空心電抗器的匝間絕緣缺陷在整個運行過程中，都無法對匝間絕緣缺陷進行具體的統(tǒng)計分析，從而也限制了電抗器在結構方面的改進和設計方面的完善。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，能夠對干式空心電抗器匝間絕緣缺陷進行精確定位。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯構成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關、第二開關、阻塞電感和補償電容，所述充電電容、補償電容分別并聯直流電源和交流電源，所述第一開關與所述第二開關之間設有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點，所述充電電容與所述補償電容之間設有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點。本技術方案的本質是通過工頻電壓電路與高頻脈沖振蕩電壓電路相互疊加而成， 可實現對金屬性擊穿、低阻擊穿、高阻擊穿三種不同的缺陷性質進行定位。其中，阻塞電感、 補償電容和交流電源構成工頻電壓電路，放電球隙、充電電容和直流電源組成高頻脈沖電壓電路。本技術方案所展示的電路所實現的功能是將高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓能夠同時疊加在待測的干式空心電抗器上，且高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓互相不影響對方的正常工作。同時，施加的工頻電壓要保證待測的干式空心電抗器上的電壓為額定電壓，電流為額定電流。施加在待測的干式空心電抗器上的高頻脈沖振蕩電壓頻率為IOOkHz及以下、電壓幅值則按照相關要求規(guī)定。補償電容的作用是提供待測的干式空心電抗器的試驗電流， 降低對電源的容量要求，補償電容的電容值較大，因為考慮到設備的實際限制，無法要求補償電容上能承受過高的高頻脈沖振蕩電壓。交流電源的作用是提供待測的干式空心電抗器工頻電流，同時，交流電源自身也不能承受高頻脈沖振蕩電壓，因此在本技術方案的電路中設計了阻塞電感。阻塞電感的作用主要用于承受高頻電壓，達到保護補償電容和交流電源的目的。本技術方案所設計的電路中，與待測的干式空心電抗器的連接點的設計也是十分重要的，如果連接點的位置選擇不當，將無法解決本定位系統(tǒng)所要解決的技術問題。本技術方案主要是建立了工頻電壓和高頻脈沖振蕩電壓疊加的電路，該電路可實現將缺陷點溫度急劇升高，然后通過紅外熱像儀達到缺陷定位的目的。
所述直流電源上串聯有限流電阻。目的是對高頻脈沖電流起到限制作用。本發(fā)明具有如下有益技術效果(1)填補了目前干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法定位的空白，實現了對缺陷進行精確定位；(2)實現了對目前的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的檢測效果進行驗證，推動了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的發(fā)展和進步；(3)將使得對缺陷位置進行統(tǒng)計成為可能，為制定干式空心電抗器的運行維護規(guī)程提供了依據，指導運行中對干式空心電抗器絕緣監(jiān)測巡視；(4)對缺陷位置的統(tǒng)計分析，將有利于指導電抗器在結構方面的改進、設計方面的完善，從而進一步提高干式空心電抗器的運行可靠性，降低事故發(fā)生的概率。


圖1為本發(fā)明的電路接線原理圖；圖2為本發(fā)明的電路設計構思圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1所示，一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯構成閉合回路的充電電容C、放電球隙S、第一開關K、第二開關K1、阻塞電感L1和補償電容C1, 所述充電電容C、補償電容C1分別并聯連接直流電源DC和交流電源AC，所述第一開關K與所述第二開關K1之間設有與待測的干式空心電抗器L的一端連接的連接點，所述充電電容C與所述補償電容C1之間設有與待測的干式空心電抗器L的另一端連接的連接點。所述直流電源DC上串聯有限流電阻R。其中，阻塞電感L1的額定電壓不小于被測電抗器L 的額定電壓，且電感值與L相當；補償電容C1的值根據L1和L確定，按照下式進行計算，
r11
1 = 2(L+L1).充電電容C的電容值按照下式計算，C =其中f<100kH。放電球
隙S在指定電壓下進行點火放電，為待測的干式空心電抗器L提供高頻脈沖振蕩電壓。如圖2所示，圖2為本發(fā)明的高頻脈沖振蕩電壓疊加工頻電壓的電路設計構思圖。 圖中左側虛線框內為工頻電壓電路，U為工頻電源。右側虛線框內為高頻脈沖振蕩電壓電路，Udc表示試驗裝置中的直流發(fā)生器，所述直流電源上串聯限流電阻，目的是對高頻脈沖電流起到限制作用，從而保護直流發(fā)生器。R為限流電阻，C為充電電容，L為待測的干式空心電抗器。S表示放電球隙，在指定電壓下進行點火放電，為待測的干式空心電抗器L提供高頻脈沖振蕩電壓。本發(fā)明在設計中，有以下注意事項1)阻塞電感L1的選用、在電路中的位置、及阻塞電感L1電感值的選擇，選用阻塞電感L1的主要目的是作為阻塞電感，使其在不影響原有的振蕩回路的同時，阻塞高頻振蕩電壓施加在工頻電壓電路上，使工頻電壓電路不承受高頻振蕩電壓，保證工頻電壓電路的正常工作。2)補償電容(^的選用、在電路中的位置、及補償電容C1電容值的選擇，補償電容C1 一方面作為補償電容，為待測的干式空心電抗器L提供額定電流，一方面與工頻電壓電路并聯，為高頻電流提供通道，使得工頻電源不承受高頻脈沖振蕩電壓。在本發(fā)明設計的電路中，在干式空心電抗器上疊加工頻電壓和高頻脈沖電壓時， 選擇充電電容C為3000pF，限流電阻R阻值為^ Ω，調整放電球隙的間隙使之在7kV電壓下放電，此時被試電抗器上將產生高頻脈沖振蕩電壓，振蕩峰值電壓為7kV，對于工頻電路部分，阻塞電感L1選擇與待測的干式空心電抗器L相當的電感值，為4. 24mH, C1作為補償電容，根據振蕩頻率、待測的干式空心電抗器L和阻塞電感L1進行選擇，在此電路中選為 IOOOuF,由于振蕩頻率在數十kHz左右，此時阻塞電感L1上將承受主要的高頻脈沖振蕩電壓，經仿真計算補償電容C1上承受的高頻脈沖電壓峰值僅2. 15V，幾乎不受高頻脈沖振蕩電壓的影響，從而保證了工頻電壓電路不承受高頻脈沖振蕩電壓。本發(fā)明通過工頻電壓和高頻脈沖電壓疊加的方法，對于匝間絕緣存在缺陷的地方，在高頻脈沖電壓的作用下可以使匝間形成火花放電及暫時性的擊穿，而疊加的工頻電壓可以使匝間擊穿不熄弧，兩者的同時作用可以使得匝間絕緣形成連續(xù)的短路狀態(tài)，在電弧的作用下，短路點溫度迅速升高，通過紅外熱像儀可將缺陷點精確定位，同時匝間絕緣缺陷點會因高溫碳化，并伴隨煙霧，據此可標示各包封的故障點位置。上列詳細說明是針對本發(fā)明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
權利要求
1.一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于包括依次串聯構成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關、第二開關、阻塞電感和補償電容，所述充電電容、 補償電容分別并聯直流電源和交流電源，所述第一開關與所述第二開關之間設有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點，所述充電電容與所述補償電容之間設有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點。
2.根據權利要求1所述的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于所述直流電源上串聯有限流電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯構成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關、第二開關、阻塞電感和補償電容，所述充電電容、補償電容分別并聯直流電源和交流電源，所述第一開關與所述第二開關之間設有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點，所述充電電容與所述補償電容之間設有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點。本發(fā)明填補了目前干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法定位的空白，實現了對缺陷進行精確定位；實現了對目前的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的檢測效果進行驗證，推動了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的發(fā)展和進步。
文檔編號G01R31/12GK102520327SQ20121000650
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者何宏明, 劉平原, 姚森敬, 彭向陽, 徐林峰, 楊翠茹, 林一峰, 歐小波, 鄭曉光 申請人:廣東電網公司電力科學研究院