CN103926435B - 用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，包括耐冲击直流高压发生器、高压发生器倍压筒、充电电阻、储能电容、高压电子开关装置、调波电感、波头电阻，波尾电阻，耐冲击直流高压发生器的输出端与高压发生器倍压筒的输入端相连，高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端相连，在高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端之间串接有充电电阻，高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端相连，在高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端之间串接有储能电容、波头电阻、波尾电阻及调波电感，变压器的输出端连接有分压器和检测阻抗器满足现场变压器操作波试验的特种电源，体积小，便携式。

Description

用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源

技术领域

本发明涉及一种用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源。

背景技术

为考核变压器耐受操作过电压的能力，应该用操作过电压进行试验，尤其是超高压电网中，操作过电压已经成为设计绝缘的主要依据。但由于现有的变压器操作波电源采用工频模式，体积庞大。 相比较而言，现有的试验方式为球隙放电（如果需要电子控制放电，需要光纤控制，电子点火），电子点火瞬间有抖动对局放测试有影响，体积大，直流电源为工频直流升压，体积大，只能手动控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，包括耐冲击直流高压发生器、高压发生器倍压筒、充电电阻、储能电容、高压电子开关装置、调波电感、波头电阻，波尾电阻，所述耐冲击直流高压发生器的输出端与高压发生器倍压筒的输入端相连，所述高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端相连，且在高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端之间串接有充电电阻，所述高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端相连，在高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端之间串接有储能电容、波头电阻、波尾电阻及调波电感，所述变压器的输出端连接有分压器和检测阻抗器。

进一步地，上述的用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，所述高压电子开关装置由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻、门极驱动装置及光纤接收装置组成，所述可控硅并联有续流二极管，可控硅还并联有均压电阻，所述可控硅的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置相连接。

更进一步地，上述的用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，所述波头电阻，波尾电阻均为可调式电阻。

本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在：

本发明提供一种满足现场变压器操作波试验的特种电源，该电源能满足变压器现场测试的便携式电源，且还能解决变压器在做操作波试验前提下能做局放测试；解决每次放电的稳定性，该电源体积小，便携式。同时放电采用高压电子开关装置，更能有效满足在启动放电和启动测试的同步性。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的电路构造示意图；

图2：高压电子开关装置的工作电路图；

图3：变压器标准操作波试验波形图；

图4~7：变压器试验波形图。

具体实施方式

如图1所示，用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，包括耐冲击直流高压发生器1、高压发生器倍压筒2、充电电阻3、储能电容4、高压电子开关装置11、调波电感7、波头电阻5，波尾电阻6，耐冲击直流高压发生器1的输出端与高压发生器倍压筒2的输入端相连，高压发生器倍压筒2的输出端与高压电子开关装置11的输入端相连，且在高压发生器倍压筒2的输出端与高压电子开关装置11的输入端之间串接有充电电阻3，高压电子开关装置11的输出端与变压器10的输入端相连，在高压电子开关装置11的输出端与变压器10的输入端之间串接有储能电容4、波头电阻5、波尾电阻6及调波电感7，变压器10的输出端连接有分压器8和检测阻抗器9。其中，分压器8用于检测变压器10的试验波形，检测阻抗器9用于检测变压器7的局放测试。通过分压器8和检测阻抗器9对变压器7的检测从而得出变压器7的数据是否符合要求。

如图2所示，高压电子开关装置11由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅113、续流二极管112、均压电阻111、门极驱动装置及光纤接收装置组成，可控硅113并联有续流二极管112，可控硅113还并联有均压电阻111，可控硅113的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置相连接。高压电子开关装置11通过可控硅113的门极驱动将高压电子开关装置11导通，且能保证若干个可控硅113同时导通。

其中，1）耐冲击直流高压发生器1，提供一种稳定的直流高压，可对大容量的容性试品进行充电，而且能抗冲击，瞬间放电不保护，更不会损坏；高压发生器倍压筒2，正极性输出，为满足变压器操作波为负电压测试要求；

2）充电电阻3和储能电容4，通过耐冲击直流高压发生器1及高压发生器倍压筒2对储能电容4进行充电，同时在高压电子开关装置11处于关闭时，储能电容4作为谐振电容与调波电感7形成谐振回路；

3）高压电子开关装置11，依据变压器10的电压等级选用不同等级高压电子开关；

4）波头电阻5，波尾电阻6作用是满足操作波时间要求；通过调节波头电阻5，波尾电阻6，如图3所示，得到一标准的变压器的操作波；

5）测试部分由分压器8和检测阻抗器9组成，用于检测变压器10的操作波的波形及耐压局放；其中，检测部分可为滤波器或者局放检测系统试验波形及局放测试。

具体工作过程如下：

变压器10的操作波试验实质是充放电过程，其中，充电是储能电容4、波头电阻5、波尾电阻6、调波电感7充电的过程，放电是波头电阻5、波尾电阻6、调波电感7的过程，通过耐冲击直流高压发生器1、高压发生器倍压筒2对储能电容4充电后，在储能电容4充满后，由高压电子开关装置11闭合，储能电容4开始放电，此时储能电容4与变压器10组成一新的回路，同时通过储能电容4与调波电感7组成LC谐振回路，然后通过分压器8和检测阻抗器9对变压器10的副级进行检测，随着试验电压的提高，局部放电量的大小随之变化，即可以判断出变压器10的绝缘水平；

检测变压器的操作波及感应耐压局放的参数步骤如下：

1）、按照图3所示对波头电阻5、波尾电阻6进行调试，即可得到一标准的波形进行校准；

2）、直流升压：根据规程首先升压到所需试验电压，通过充电电阻3对储能电容4进行充电（即升压过程中储能电容作用是储能）；

3）、启动高压放电，启动局放测试：首先需要关断冲击直流高压发生器1（目的是直流升压的开关信号有自生局放需要屏蔽），然后启动高压电子开关装置11中的高压电子开关，通过高压电子开关实现储能电容4放电，此时储能电容4和调波电感7组成LC振荡，调节波头电阻5，波尾电阻6和调波电感，使操作波波形满足国家标准（即为图3所示）；同时用超高频电流互感器（或者检测阻抗）检测电抗器局部放电参数；

4）、重复第二步和第三步，随着试验电压的升高，局放量随之放大，通过判断局放量变化，来判断变压器10的绝缘水平。

实施例1

试验波形，即数据分析，试品为160KVA变压器现场试验数据：

如图4所示，充电至3.44kV 时，高压侧电压测量部分数据：波头时间：196μs；波长时间：1444μs，90%持续时间：328μs；负峰值-22119.14V，此时可以判断出该波形处于未放电的波形；

如图5所示，充电至3.6kV时，高压侧电压测量部分数据：波头时间：124μs；波长时间：1420μs，90%持续时间：212μs；负峰值-24414.06V，此时可以判断出该波形处于临界放电的波形；

如图6所示，充电至4.0kV时，高压侧电压测量部分数据：波头时间：120μs；波长时间：1354μs，90%持续时间：196μs；负峰值-37548.83V，此时可以判断出该波形处于显著放电波形；

如图7所示，充电至4.5kV时，高压侧电压测量部分数据：波头时间：92μs；波长时间：1260μs，90%持续时间：12μs；负峰值-22119.14V，此时可以判断出该波形处于显著放电波形。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，其特征在于：包括耐冲击直流高压发生器、高压发生器倍压筒、充电电阻、储能电容、 高压电子开关装置、调波电感、波头电阻和波尾电阻，所述耐冲击直流高压发生器的输出端与高压发生器倍压筒的输入端相连，所述高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端相连，且在高压发生器倍压筒的输出端与高压电子开关装置的输入端之间串接有充电电阻，所述高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端相连，在高压电子开关装置的输出端与变压器的输入端之间串接有储能电容、 波头电阻、波尾电阻及调波电感，所述变压器的输出端连接有分压器和检测阻抗器；所述波头电阻和波尾电阻均为可调式电阻。

2.根据权利要求 1所述的用于检测变压器操作波及感应耐压局放的电源，其特征在于：所述高压电子开关装置由若干层串联的高压电子开关叠加组成，其中，高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻、门极驱动装置及光纤接收装置组成，所述可控硅并联有续流二极管，可控硅还并联有均压电阻，所述可控硅的门极通过门极驱动装置与光纤接收装置相连接。