便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)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(yàn)裝置，涉及一種便攜式脈沖振蕩試驗(yàn)裝置。解決了傳統(tǒng)的用于干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)裝置體積大、不便于攜帶的問題。它包括調(diào)壓器、示波器、直流高壓電源、點(diǎn)火球隙開關(guān)、阻尼電阻、儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置和箱體；儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置放置在箱體內(nèi)，箱體的底部設(shè)有N個(gè)輪子，N為大于4的整數(shù)。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(shí)間內(nèi)，控制點(diǎn)火球隙開關(guān)處于斷開狀態(tài)，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(shí)間內(nèi)，使點(diǎn)火球隙開關(guān)導(dǎo)通，主電容通對(duì)電抗器試品放電，得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的指數(shù)振蕩衰減波。本實(shí)用新型用于對(duì)干式空心電抗器匝間絕緣檢測(cè)。
【專利說明】便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種便攜式脈沖振蕩試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功功率，在超高壓、大電網(wǎng)變電站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中要求串聯(lián)或并聯(lián)一定數(shù)量的電抗器，此外在電網(wǎng)中電抗器也常用于濾波、限流等場(chǎng)合。與傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、不易磁飽和等優(yōu)點(diǎn)，因而其投運(yùn)數(shù)量迅速增加。隨著干式電抗器投運(yùn)數(shù)量及投運(yùn)時(shí)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(huì)導(dǎo)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(tǒng)用于檢驗(yàn)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(diǎn)。近年越來越多的標(biāo)準(zhǔn)建議采用脈沖振蕩電壓法來檢驗(yàn)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(yàn)電壓較高，需要較大的絕緣距離，所以目前市場(chǎng)上銷售的試驗(yàn)裝置大多較大、較笨重，只適合固定于工廠或?qū)嶒?yàn)室使用，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)便于攜帶的要求。但據(jù)相關(guān)資料顯示，在電抗器的出廠檢驗(yàn)過程中，高頻脈沖振蕩法檢測(cè)出匝間絕緣故障的概率不足2%，但在變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電抗器試驗(yàn)的過程中，高頻脈沖振蕩法檢測(cè)出匝間絕緣故障的概率高達(dá)15.58%。這說明干式空心電抗器的匝間絕緣故障多數(shù)是在投運(yùn)后逐漸形成的，也說明對(duì)運(yùn)行中的干式空心電抗器進(jìn)行定期檢驗(yàn)是十分必要的，這就需要可以方便移動(dòng)的，能夠在變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電抗器進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備。
[0004]按GB1094.6-2011標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)干式電抗器匝間過電壓試驗(yàn)規(guī)定:干式空心電抗器的匝間過電壓試驗(yàn)是通過向電容重復(fù)充放電，并通過球隙將電壓施加到被試電抗器繞組上，該規(guī)定中對(duì)干式電抗器匝間過電壓試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)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(yàn)持續(xù)時(shí)間Imin，每次放電的初始峰值應(yīng)為恒定值，響應(yīng)頻率是繞組電感和充電電容的函數(shù)，為
/2π^[?7€，一般在IOOkHz及以下，應(yīng)包含不低于3000個(gè)要求幅值的過電壓。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型是為了解決傳統(tǒng)的用于干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)裝置體積大、不便于攜帶的問題，本發(fā)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(yàn)裝置。
[0006]便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)裝置，它包括調(diào)壓器、示波器、直流高壓電源、點(diǎn)火球隙開關(guān)、阻尼電阻、儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置和箱體；
[0007]所述的調(diào)壓器的電壓信號(hào)輸入端用于接收電信號(hào)，該調(diào)壓器的控制信號(hào)輸入端用于接收控制信號(hào)，調(diào)壓器的電信號(hào)輸出端與直流高壓電源的電信號(hào)輸入端連接，調(diào)壓器的接地端接大地，所述的示波器的電信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第一電信號(hào)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(diǎn)火球隙開關(guān)的高壓地端和儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的高壓地端同時(shí)接大地，所述的直流高壓電源的高壓信號(hào)輸出端與點(diǎn)火球隙開關(guān)的高壓信號(hào)輸入端連接，點(diǎn)火球隙開關(guān)的控制信號(hào)輸入端用于接收控制球隙信號(hào)，點(diǎn)火球隙開關(guān)的電信號(hào)輸出端與阻尼電阻的一端連接，阻尼電阻的另一端與儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的電信號(hào)輸入端連接，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第二電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第三電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的另一端；所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置放置在箱體內(nèi)，箱體的底部設(shè)有N個(gè)輪子，所述的N為大于或等于4的整數(shù)。
[0008]所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)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(hào)輸入端與阻尼電阻的另一端連接，電阻分壓器的電信號(hào)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(hào)輸入端連接，所述的電容分壓器的第一電信號(hào)輸出端與不波器的電信號(hào)輸入端連接，電容分壓器的第二電信號(hào)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(hào)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(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的高壓地端；
[0009]所述的電阻分壓器電信號(hào)輸入端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的電信號(hào)輸入端；
[0010]所述的電容分壓器的第一電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第一電信號(hào)輸出端；
[0011]電容分壓器的第二電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第二電信號(hào)輸出端；
[0012]電容分壓器的第三電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置的第三電信號(hào)輸出端。
[0013]所述的點(diǎn)火球隙開關(guān)封裝在殼體內(nèi)，且該殼體底部設(shè)有腳輪。
[0014]所述的調(diào)壓器帶有外殼，該外殼底部設(shè)有腳輪。
[0015]本實(shí)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(yàn)裝置中高壓部件的組裝圖，如附圖2所示，試驗(yàn)裝置的總體工作方式為通過控制調(diào)壓器輸出電壓的升降壓和點(diǎn)火球隙開關(guān)的通斷等工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)電壓，本實(shí)用新型體積小，攜帶方便。
[0016]調(diào)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(xù)可調(diào)，從而使直流高壓電源輸出電壓滿足O?Ugffi連續(xù)可調(diào)，以滿足不同電壓等級(jí)電抗器的試驗(yàn)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(diǎn)火球隙開關(guān)的作用是改變電路的工作狀態(tài)；阻尼電阻的作用是在主電容對(duì)電抗器試品放電的過程中吸收一部分能量；儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置中的主電容的作用是在點(diǎn)火球隙開關(guān)斷開的狀態(tài)下，儲(chǔ)存一定的電荷，在點(diǎn)火球隙開關(guān)接通的狀態(tài)下對(duì)電抗器試品放電，在電抗器試品上得到滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)電壓，電阻分壓器的作用是把直流高壓轉(zhuǎn)化成數(shù)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(zhuǎn)化成示波器可以顯示的低壓。
[0017]在耐壓強(qiáng)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(diào)壓器油中的部件浸泡在調(diào)壓器油中，以減小各部件的尺寸(調(diào)壓器油的絕緣強(qiáng)度遠(yuǎn)大于空氣的絕緣強(qiáng)度)；將可以集成到一個(gè)外殼中的部件放到一個(gè)外殼中以減小部件的數(shù)量；且有些部件都安裝上輪子以便于移動(dòng)。各部件攜帶方便，便于拆裝，且體積減小40%?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)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(yàn)裝置的接線原理圖。
[0019]圖2為本實(shí)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(yàn)裝置中高壓部件的組裝圖。
[0020]圖3為GB1094.6-2011標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)進(jìn)行干式電抗器匝間過電壓試驗(yàn)時(shí)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]【具體實(shí)施方式】一:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)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(yàn)裝置，它包括調(diào)壓器1、示波器2、直流高壓電源3、點(diǎn)火球隙開關(guān)4、阻尼電阻5、儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9和箱體；
[0022]所述的調(diào)壓器I的電壓信號(hào)輸入端用于接收電信號(hào)，該調(diào)壓器I的控制信號(hào)輸入端用于接收控制信號(hào)，調(diào)壓器I的電信號(hào)輸出端與直流高壓電源3的電信號(hào)輸入端連接，調(diào)壓器I的接地端接大地，所述的示波器2的電信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第一電信號(hào)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(diǎn)火球隙開關(guān)4的高壓地端和儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的高壓地端同時(shí)接大地，所述的直流高壓電源3的高壓信號(hào)輸出端與點(diǎn)火球隙開關(guān)4的高壓信號(hào)輸入端連接，點(diǎn)火球隙開關(guān)4的控制信號(hào)輸入端用于接收控制球隙信號(hào)，點(diǎn)火球隙開關(guān)4的電信號(hào)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(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的電信號(hào)輸入端連接，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第二電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第三電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的另一端；所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9放置在箱體內(nèi)，箱體的底部設(shè)有N個(gè)輪子，所述的N為大于4的整數(shù)。
[0023]本實(shí)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(shí)間內(nèi)，控制點(diǎn)火球隙開關(guān)4處于斷開狀態(tài)，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(shí)間內(nèi)，使點(diǎn)火球隙開關(guān)4導(dǎo)通，主電容7通對(duì)電抗器試品放電，得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的指數(shù)振蕩衰減波。
[0024]以35kV電抗器試品為例，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在Imin的時(shí)間內(nèi)對(duì)電抗器試品施加3000個(gè)160kV的指數(shù)振蕩衰減波，而在一分鐘的時(shí)間內(nèi)剛好3000個(gè)電源周期，所以控制思路是在每個(gè)電源周期內(nèi)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(hào)后輸出160kV電壓，同時(shí)控制點(diǎn)火球隙開關(guān)4處于斷開狀態(tài)，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(diǎn)火球隙開關(guān)導(dǎo)通，主電容通7對(duì)電抗器試品放電，得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的指數(shù)振蕩衰減波。
[0025]【具體實(shí)施方式】二:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)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(yàn)裝置的區(qū)別在于，所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)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(hào)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(hào)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(hào)輸入端連接，所述的電容分壓器8的第一電信號(hào)輸出端與不波器2的電信號(hào)輸入端連接，電容分壓器8的第二電信號(hào)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(hào)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(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的高壓地端；
[0027]所述的電阻分壓器6電信號(hào)輸入端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的電信號(hào)輸入端；
[0028]所述的電容分壓器8的第一電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第一電信號(hào)輸出端；
[0029]電容分壓器8的第二電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第二電信號(hào)輸出端;
[0030]電容分壓器8的第三電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置9的第三電信號(hào)輸出端。
[0031]本實(shí)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(cè)直流高壓電源3的輸出電壓。
[0032]【具體實(shí)施方式】三:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)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(yàn)裝置的區(qū)別在于，所述的N為大于4且小于10的整數(shù)。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)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(yàn)裝置的區(qū)別在于，所述的點(diǎn)火球隙開關(guān)4封裝在殼體內(nèi)，且該殼體底部設(shè)有腳輪。
[0034]【具體實(shí)施方式】五:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)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(yàn)裝置的區(qū)別在于，所述的調(diào)壓器I帶有外殼，該外殼底部設(shè)有腳輪。
[0035]【具體實(shí)施方式】六:參見圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)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(yàn)裝置的區(qū)別在于，所述的箱體的長(zhǎng)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(quán)利要求】
1.便攜式干式空心電抗器匝間絕緣脈沖振蕩試驗(yàn)裝置，其特征在于，它包括調(diào)壓器(I)、示波器(2)、直流高壓電源(3)、點(diǎn)火球隙開關(guān)(4)、阻尼電阻(5)、儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)和箱體； 所述的調(diào)壓器(I)的電壓信號(hào)輸入端用于接收電信號(hào)，該調(diào)壓器(I)的控制信號(hào)輸入端用于接收控制信號(hào)，調(diào)壓器(I)的電信號(hào)輸出端與直流高壓電源(3)的電信號(hào)輸入端連接，調(diào)壓器(I)的接地端接大地，所述的示波器(2)的電信號(hào)輸入端與儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第一電信號(hào)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(diǎn)火球隙開關(guān)(4)的高壓地端和儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的高壓地端同時(shí)接大地，所述的直流高壓電源(3)的高壓信號(hào)輸出端與點(diǎn)火球隙開關(guān)(4)的高壓信號(hào)輸入端連接，點(diǎn)火球隙開關(guān)(4)的控制信號(hào)輸入端用于接收控制球隙信號(hào)，點(diǎn)火球隙開關(guān)(4)的電信號(hào)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(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的電信號(hào)輸入端連接，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第二電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的一端，儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第三電信號(hào)輸出端用于連接電抗器試品的另一端； 所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)放置在箱體內(nèi)，箱體的底部設(shè)有N個(gè)輪子，所述的N為大于或等于4的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)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(yàn)裝置，其特征在于，所述的儲(chǔ)能與電壓測(cè)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(hào)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(hào)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(hào)輸入端連接,所述的電容分壓器(8)的第一電信號(hào)輸出端與不波器(2)的電信號(hào)輸入端連接，電容分壓器(8)的第二電信號(hào)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(hào)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(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的高壓地端； 所述的電阻分壓器(6)電信號(hào)輸入端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的電信號(hào)輸入端； 所述的電容分壓器(8)的第一電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第一電信號(hào)輸出端； 電容分壓器(8)的第二電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第二電信號(hào)輸出端; 電容分壓器(8)的第三電信號(hào)輸出端為儲(chǔ)能與電壓測(cè)量裝置(9)的第三電信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)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(yàn)裝置，其特征在于，所述的N為大于4且小于10的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)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(yàn)裝置，其特征在于，所述的點(diǎn)火球隙開關(guān)(4)封裝在殼體內(nèi)，且該殼體底部設(shè)有腳輪。
5.根據(jù)權(quán)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(yàn)裝置，其特征在于，所述的調(diào)壓器(I)帶有外殼，該外殼底部設(shè)有腳輪。
6.根據(jù)權(quán)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(yàn)裝置，其特征在于，所述的箱體的長(zhǎng)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(hào)】G01R31/12GK203519773SQ201320687491
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】彭翔, 王永紅, 張良, 聶洪巖, 吳德貫, 魏新勞 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心, 哈爾濱理工大學(xué)