CN102692614A

CN102692614A - 电力光电信号发生器

Info

Publication number: CN102692614A
Application number: CN2012101979759A
Authority: CN
Inventors: 王睦; 粟和林
Original assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-09-26

Abstract

一种电力光电信号发生器，属于电力部门用于诊断电气设备绝缘性能的模拟放电试验装置。含有光电采样管的局部放电采样处理器，光电采样管安装在局部放电采样处理器的箱体上表面；自耦变压器B的两输入端引入220V市电，自耦变压器B的一个输出端顺次串接电容C、控制开关K后接于上部电极球，自耦变压器B的另一个输出端接于下部电极球，上部电极球固定在上压板下部位，下部电极球固定在下压板上部位，且上部电极球与下部电极球之间有放电间隙；上述光电采样管位于上、下部电极球放电火花的采集范围内。本新型具有小巧轻便，便于携带，方便操作，安全可靠的特点。

Description

电力光电信号发生器

技术领域

本发明涉及放电试验装置，具体来说是电力部门用于诊断电气设备绝缘状况的模拟放电试验装置。

背景技术

高压电气设备因长期运行，负荷冲击等，会使绝缘层出现气泡间隙、高温杂质等，在强电场作用下可能发生局部放电。放电的带电质子会撞击金属表面，形成电荷转移，产生出发光现象，同时还会引发热、声、臭氧等，使绝缘材料进一步腐蚀，形成恶性循环，最终使绝缘材料严重损伤乃至击穿，给电力系统造成严重安全隐患。

局部放电装置监测的主要对象是光电与频谱信号，利用光电探测器和高频探测头将光辐射信号转换为电信号，通过对电信号的分析处理来反映局部放电的强弱，从而检测判断故障的严重性，向生产管理系统发出信息通报。

为检测局部放电装置是否工作正常，宜采用局部放电模拟装置。

现有局部放电模拟装置如图1所示，在35Kv、110 Kv等高压柜1上，安放好两个金属件作为放电电极2（如拴在刀闸裸露部分）；选择探测器3采集信号的最佳位置，经试验电缆4将升降压控制台6调节升高的数万伏的试验电压送给线路刀闸等，在栓系在上面的电极2将会放电，发出电火花。因为此是作高压冲击性试验，具有相当危险性，故周围必须加装围栏5、7和设置专人监护等，非常严肃紧张。

比如我们在一次现场试验中，配合的师傅已经把电压加得很高，放电强度很大，肉眼已可见光幅达到一厘米以上。可探测器竟然没有反应，两三次升压试验状况相同，明显是探测器出了问题，但几次分析调节都未排解出故障，不得已，只好撤离现场。回到自身单位，最终检查出是光电采样管坏了。更换后，要重返现场做试验，就不那么容易了，因为又得重新申请，重新联络，等待重新安排等，非常被动和不便。

这种现场试验方式的优点是符合运行工况，接近实测效果，可以选择探测器置放的最佳位置等；缺点是动作大，排场大，危险大，而且一次升压往往在几分钟内完成，故若出现探测器安装不对或者器件损坏现象等，在紧急状态下很难判断排解故障，造成试验失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作方便、安全可靠的电力光电信号发生器。

本发明的目的是这样实现的：一种电力光电信号发生器，包括含有光电采样管的局部放电采样处理器，所述光电采样管安装在局部放电采样处理器的箱体上表面；自耦变压器B 的两输入端引入220V市电，自耦变压器B的一个输出端顺次串接电容C、控制开关K后接于上部电极球，自耦变压器B的另一个输出端接于下部电极球，上部电极球固定在上压板下部位，下部电极球固定在下压板上部位，且上部电极球与下部电极球之间有放电间隙；上述光电采样管位于上、下部电极球放电火花的采集范围内。

上述电容C为0.33μf、耐压大于400V的金属膜电容。

上述上部电极球与下部电极球之间的放电间隙不大于1mm。

本光电信号发生器采用自耦变压器既提供能源，又对放电大小的控制。开关K接通时，从自耦变压器来的电信号经高耐压耦合电容传送给间隙调置好的电极球，产生出信号强弱、频率有别的电火花，为局部放电、光谱分析和高频测试仪提供信息渠道，用以检测判断工作是否正常，功能是否实现，对实验室调试和现场预备检测，减少数万伏高电压对电气设备的盲目性施加，造成额外损伤等。另外放电球设计为可替换式，增强了结构的灵活性，更加保证试验效果。

在自耦变压器升降电压调节下，电极球释放的光电信号不仅强弱不一样，而且产生的光波脉冲也不尽相同，这对设有光带频谱分析和高频测试功能的局部放电装置及相关仪器，将提供更宽更多的测量信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本光电信号发生器小巧轻便，容易携带，方便操作，不仅在实验室可以运用，在工作现场和生产厂家试验中仍有特殊作用。比如，在实施如图1的大型加压放电前，可先运用本仪器接通220V电源，做预备性放电试验，确认信号采集、光电转换器件等工作正常后，再接通工频高压试验仪（或耐压仪），做真实的、高达数万伏的放电试验。这样，既可保证成功率，又可减少高电压加在输电设备中的破坏影响，所以，本光电信号发生器是很有意义作用的。

2、安全可靠。一般情况下可接220V市电作为自耦变压器输入电压进行模拟放电试验，因而相对安全可靠。

本装置可用于诊断电气设备绝缘状况，发现事故病灶，早期预防处理，以保障设备和电网安全。

附图说明

图1是现有高压柜局部模拟放电试验装置示意图。

图2是本发明的电路结构示意图。

具体实施方式

图2示出本电力光电信号发生器，包括含有光电采样管6的局部放电采样处理器5，光电采样管6安装在局部放电采样处理器5的箱体上表面；自耦变压器B 的两输入端引入220V市电，自耦变压器B的一个输出端顺次串接电容C、控制开关K后接于上部电极球3，自耦变压器B的另一个输出端接于下部电极球4，上部电极球3固定在上压板1下部位，下部电极球4固定在下压板2上部位，且上部电极球与下部电极球之间有放电间隙；上述光电采样管6位于上、下部电极球放电火花的采集范围内。

从图2可以看到，220V市电从左面自耦变压器的总线圈A、X端口输入，副边从a、x处输出。上端a起调节作用，可做电源选择。a端输出电压经电容C和控制开关K，向上部电极球供给火线电源，下部电极球则从自耦变压器底部x端口获得零线电源；上、下压板对电极球起固定作用；右侧是局部放电采样处理器5（局部放电采样处理器内有光电采样电路以及声光报警电路），光电采样管安装在该处理器壳体上表面，以利电火花的收集。

本光电信号发生器不论在实验室还是在现场，根据局部放电装置的研制与应用需要，发生器都可以方便地给出光电试验信号。具体工作状况是：当开关K按下，从自耦变压器副边a、x处引出的调节电压，经容量0.33μf、耐压400V以上的金属膜电容C耦合到上、下电极球的两端，由于两电极球间隙已调节和固定在1mm以内，故将产生放电现象，随着电压调节的增大，两电极球间还会喷发出愈来愈强烈的电火花。由此，光电采样管将收集到光波信号，经内部转换处理，变成电信号输出，向运行人员和生产管理系统发出警示信息。

Claims

1.一种电力光电信号发生器，包括，含有光电采样管（6）的局部放电采样处理器（5），其特征是，所述光电采样管（6）安装在局部放电采样处理器（5）的箱体上表面；自耦变压器B 的两输入端引入220V市电，自耦变压器B的一个输出端顺次串接电容C、控制开关K后接于上部电极球（3），自耦变压器B的另一个输出端接于下部电极球（4），上部电极球（3）固定在上压板（1）下部位，下部电极球（4）固定在下压板（2）上部位，且上部电极球与下部电极球之间有放电间隙；上述光电采样管（6）位于上、下部电极球放电火花的采集范围内。

2.根据权利要求1所述的电力光电信号发生器，其特征是，所述电容C为0.33μf、耐压大于400V的金属膜电容。

3.根据权利要求1或2所述的电力光电信号发生器，其特征是，所述上部电极球（3）与下部电极球（4）之间的放电间隙不大于1mm。