CN103558522A - 冲击电压下变压器局部放电检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击电压下变压器局部放电检测方法，解决了在现场对变压器实施冲击电压进行局部放电检测的难题。包括在冲击电压发生器（1）的输出端与地之间连接有标准电容分压器（2），冲击电压发生器的输出端通过变压器高压套管（4）与变压器（5）的绕组电连接，在变压器高压套管的套管末屏接地引线（6）上套接有第一高频电流传感器（8），第一高频电流传感器与高通滤波器（11）的输入端连接，在变压器的本体接地引线（7）上套接有第二高频电流传感器（9），第二高频电流传感器与高通滤波器的另一输入端连接，高通滤波器的输出端与高速示波器（12）连接。对变压器的故障判断和状态评估有重要意义。
Description
冲击电压下变压器局部放电检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电气设备的试验检测方法，特别涉及一种冲击电压下对变压器局部放电进行检测的方法。
背景技术
[0002] 电力变压器是电网中的重要设备之一，其安全运行关系着整个电网的安全。对电力变压器要进行冲击电压试验、工频电压试验和工频电压合并局部放电试验。其中的工频电压合并局部放电试验在长期的实施中得到了大家的认可，认为是一项可对变压器故障进行检验和诊断的有效手段。其中的冲击电压试验，目前，还只是进行耐压试验，并不进行冲击电压下局部放电的试验测量。但对变压器进行冲击电压试验的同时进行局部放电测量，可以有效提高变压器故障诊断的灵敏度，对于判断设备的损伤程度具有重要的意义。专利号为201220536097.4的，题目为“一种基于双电极的冲击电压下变压器油中尖端放电的检测装置”的中国专利公开了一种检测装置，该装置由冲击电压发生器、电容分压器、变压器油中尖端电极、变压器油中稍不均匀场电极、电流传感器、传输电缆、高通滤波器、示波器等部件组成，可对冲击电压下变压器油中尖端放电进行测试和研究。但该装置的检测对象为一个缺陷实验单元，并非针对实体变压器，在进行冲击电压下实体变压器局部放电的检测时，该专利所提供的双电极方法在现成是无法实施的。因此，输送电现场迫切需要一种简单、实用和行之有效的变压器冲击电压下局部放电的检测装置和检测方法。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种冲击电压下变压器局部放电检测方法，解决了在现场对变压器实施冲击电压进行局部放电检测的难题。
[0004] 本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
一种冲击电压下变压器局部放电检测装置，包括冲击电压发生器、标准电容分压器、变压器和高速示波器，在冲击电压发生器的输出端与地之间连接有标准电容分压器，冲击电压发生器的输出端通过变压器高压套管与变压器的绕组电连接在一起，在变压器高压套管的套管末屏接地引线上套接有第一高频电流传感器，第一高频电流传感器与高通滤波器的输入端连接，在变压器的本体接地引线上套接有第二高频电流传感器，第二高频电流传感器与高通滤波器的另一输入端连接，高通滤波器的输出端与高速示波器连接，标准电容分压器的中部输出端通过信号线与高速示波器连接。
[0005] 标准电容分压器的分压比为1000:1。
[0006] 一种冲击电压下变压器局部放电检测方法，包括以下步骤:
第一步、在冲击电压发生器的输出端与地之间连接标准电容分压器，将冲击电压发生器的输出端通过变压器高压套管与变压器的绕组电连接，在变压器高压套管的套管末屏接地引线上套接第一高频电流传感器，第一高频电流传感器与高通滤波器的输入端连接，在变压器的本体接地引线上套接第二高频电流传感器，第二高频电流传感器与高通滤波器的另一输入端连接，将高通滤波器的输出端与高速示波器连接，标准电容分压器的中部输出端通过信号线与高速示波器连接；
第二步、冲击电压发生器产生一个低幅值冲击电压，该低幅值冲击电压的幅值最大值小于试验电压的50%，若此时变压器内无局部放电信号，将高速示波器采集到的第一高频电流传感器上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器上的电流脉冲信号作为背景参考信号;
第三步、冲击电压发生器产生一个冲击电压，该冲击电压的幅值最大值等于试验电压的100%，高速示波器采集第一高频电流传感器上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器上的电流脉冲信号，将这两个电流脉冲信号与第二步得到的两背景参考信号进行比较，若出现显的放电脉冲，则变压器存在局部放电；
第四步、将第三步中高速示波器采集到的第一高频电流传感器上的电流脉冲信号的极性与第二高频电流传感器上的电流脉冲信号的极性进行比较，若两极性相同，则放电脉冲由变压器外部回路产生，若两极性相反，则放电脉冲由变压器本身产生。
[0007] 本发明是在冲击电压下进行变压器局部放电的检测，结构简单，操作方便，为生产现场对变压器进行局部放电试验提供了可实现的检测装置和方法，对变压器的故障判断和状态评估有重要意义。
附图说明
[0008] 图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的检测过程的流程图；
图3是本发明的高速示波器12所采集到的变压器等效电容上的脉冲电流信号极性与套管等效电容上的脉冲电流信号极性在变压器不产生局部放电时的示意图；
图4是本发明的高速示波器12所采集到的变压器等效电容上的脉冲电流信号极性与套管等效电容上的脉冲电流信号极性在变压器产生局部放电时的示意图。
具体实施方式
[0009] 下面结合附图对本发明进行详细说明:
一种冲击电压下变压器局部放电检测装置，包括冲击电压发生器1、标准电容分压器
2、变压器5和高速示波器12，在冲击电压发生器I的输出端与地之间连接有标准电容分压器2，冲击电压发生器I的输出端通过变压器高压套管4与变压器5的绕组电连接在一起，在变压器高压套管4的套管末屏接地弓I线6上套接有第一高频电流传感器8，第一高频电流传感器8与高通滤波器11的输入端连接，在变压器5的本体接地引线7上套接有第二高频电流传感器9，第二高频电流传感器9与高通滤波器11的另一输入端连接，高通滤波器11的输出端与高速示波器12连接，标准电容分压器2的中部输出端通过信号线10与高速示波器12连接。
[0010] 一种冲击电压下变压器局部放电检测方法，包括以下步骤:
第一步、在冲击电压发生器I的输出端与地之间连接标准电容分压器2,将冲击电压发生器I的输出端通过变压器高压套管4与变压器5的绕组电连接，在变压器高压套管4的套管末屏接地引线6上套接第一高频电流传感器8，第一高频电流传感器8与高通滤波器11的输入端连接，在变压器5的本体接地引线7上套接第二高频电流传感器9，第二高频电流传感器9与高通滤波器11的另一输入端连接，将高通滤波器11的输出端与高速示波器12连接，标准电容分压器2的中部输出端通过信号线10与高速示波器12连接；
第二步、冲击电压发生器I产生一个低幅值冲击电压，该低幅值冲击电压的幅值最大值小于试验电压的50%，若此时变压器内无局部放电信号，将高速示波器12采集到的第一高频电流传感器8上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器9上的电流脉冲信号作为背景参考信号；
第三步、冲击电压发生器I产生一个冲击电压，该冲击电压的幅值最大值等于试验电压的100%，高速示波器12采集第一高频电流传感器8上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器9上的电流脉冲信号，将这两个电流脉冲信号与第二步得到的两背景参考信号进行比较，若出现显的放电脉冲，则变压器存在局部放电；
第四步、将第三步中高速示波器12采集到的第一高频电流传感器8上的电流脉冲信号的极性与第二高频电流传感器9上的电流脉冲信号的极性进行比较，若两极性相同，则放电脉冲由变压器外部回路产生，若两极性相反，则放电脉冲由变压器本身产生。
[0011] 本发明采用冲击电压发生器I作为变压器的试验电压，冲击电压波形为标准雷电冲击、标准操作冲击电压、振荡型雷电冲击及振荡型操作冲击四种冲击电压波形。冲击电压波形通过套管施加到变压器绕组上，当需要对高压绕组进行试验时，可通过高压套管4将冲击电压施加到高压绕组上，同样，但需要对电压绕组进行试验时，可通过低压套管3将冲击电压施加到低压绕组上。
[0012] 采用标准电容分压器2进行试验电压波形的获得，电容分压器分压比为1000:1。
[0013] 在套管末屏的接地线及变压器本体接地线上套接的第一高频电流传感器8和第二高频电流传感器9均采用罗格夫斯基线圈，其测量频带为100kHz-40MHz。将两路高频电流传感器获得的信号通过高通滤波器接入高速示波器12，高通滤波器11为双通道，频率范围为下限3.5MHz，可有效抑制冲击电压发生器产生的位移电流所带来的低频干扰，信号线采用屏蔽电缆，其波阻抗为50欧姆。分压器得到的试验电压信号和高频电流传感器得到的局部放电信号接入示波器进行采集和分析，示波器采用泰克4104，具有四通道、IG带宽，5GHz采样率。
[0014] 实际试验中，根据试验的需要，可以灵活调整各参赛，例如取:冲击电压发生器参数可根据被试设备额定电压进行选取，分压器变比也可根据实际情况进行选取。
[0015] 本发明的流程如附图2所示，首先对变压器绕组施加50%冲击电压，此时变压器不会发生局部放电；如流程图102所示，然后通过套管末屏接地引线和变压器本体接地引线上的高频电流传感器进行背景噪声的测量，获得变压器没有局部放电时的背景信号；然后如流程图103所示，对变压器绕组施加100%冲击电压，采集套管末屏接地引线和变压器本体接地引线上的高频电流传感器所检测到的信号，如果变压器不存在局部放电，则此时测量结果和对变压器绕组施加50%冲击电压中的测量结果类似，如果此时存在局部放电，则会出现明显的放电脉冲，此时还应通过比较两路高频电流传感器的极性判断此放电脉冲是变压器本体产生,还是由外部回路产生。
[0016] 本发明判断放电脉冲是否由变压器本体产生的方法的原理如附图3、4所示，变压器等效电容13和套管等效电容14，当放电脉冲为变压器外部回路产生时，如图3所示，电流脉冲在两路传感器上的方向相同，其检测到的变压器等效电容上脉冲15和套管等效电容上脉冲16极性相同。当放电脉冲为变压器本体所产生时，如图4所示，电流脉冲在两路传感器上的方向相反，其检测到的变压器等效电容上脉冲15和套管等效电容上脉冲16极性相反。根据两路传感器检测到脉冲的极性即可判断放电脉冲是变压器本体所产生，还是外部回路所产生，可实现干扰和信号的分析。
[0017] 以上对本发明所提供的一种冲击电压下变压器局部放电检测装置及其方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (1)
1.一种冲击电压下变压器局部放电检测方法，包括以下步骤: 第一步、在冲击电压发生器(I)的输出端与地之间连接标准电容分压器(2)，将冲击电压发生器(I)的输出端通过变压器高压套管(4)与变压器(5)的绕组电连接，在变压器高压套管(4)的套管末屏接地引线(6)上套接第一高频电流传感器(8)，第一高频电流传感器(8)与高通滤波器(11)的输入端连接，在变压器(5)的本体接地引线(7)上套接第二高频电流传感器(9)，第二高频电流传感器(9)与高通滤波器(11)的另一输入端连接，将高通滤波器(11)的输出端与高速示波器(12)连接，标准电容分压器(2)的中部输出端通过信号线(10)与高速示波器(12)连接； 第二步、冲击电压发生器(I)产生一个低幅值冲击电压，该低幅值冲击电压的幅值最大值小于试验电压的50%，若此时变压器内无局部放电信号，将高速示波器(12)采集到的第一高频电流传感器(8)上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器(9)上的电流脉冲信号作为背景参考信号； 第三步、冲击电压发生器(I)产生一个冲击电压，该冲击电压的幅值最大值等于试验电压的100%，高速示波器(12)采集第一高频电流传感器(8)上的电流脉冲信号和第二高频电流传感器(9)上的电流脉冲信号，将这两个电流脉冲信号与第二步得到的两背景参考信号进行比较，若出现显的放电脉冲，则变压器存在局部放电； 第四步、将第三步中高速示波器(12)采集到的第一高频电流传感器(8)上的电流脉冲信号的极性与第二高频电流传感器(9)上的电流脉冲信号的极性进行比较，若两极性相同，则放电脉冲由变压器外部回路产生，若两极性相反，则放电脉冲由变压器本身产生。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140205 |