CN105699828B - 一种放电线圈励磁特性测试回路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放电线圈励磁特性测试回路，包括：调压器、开关、电压表、升压变压器、电流表、分压器、电流传感器、信号采集装置。由于在调压器的输出端加入了开关，使得在一个测试周期结束时，通过断开开关再调节调压器的调压端，避免了这段时间里放电线圈在整个测试过程中连续承受高电压、大电流，减弱了放电线圈的热、振动等不良效应，扩大了励磁特性测试范围。
Description
技术领域
本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种放电线圈励磁特性测试回路。
背景技术
高压并联电容器装置是电网中重要的无功补偿设备，不接地系统并联电容器两端并连接放电线圈，电容器分闸后需依靠放电线圈泄放其两端残余电荷。放电线圈泄放电容器电荷的过程与并联电容器的分闸过电压密切相关。电容器开关开断后，易出现电容器上的电压极性与系统电压极性相反，使开关产生较高的恢复过电压，过电压的数值与放电线圈释放电荷的过程即放电快慢、释放中有无产生震荡有关，可以通过放电线圈泄放电容器电荷过程计算开关承受过电压，在计算过程中，放电线圈的励磁特性是关键参数。
放电线圈励磁特性的电流范围对上述计算结果影响极大，如果电流范围过小，励磁特性曲线不够完整，会造成计算偏差过大。在并联电容器分闸前，放电线圈与并联电容器一起承受系统工频运行电压，此时放电线圈呈现高阻抗，流过电流极小。并联电容器分闸后，放电线圈与并联电容器一起构成放电回路，此时其承受并联电容器的直流残余电压，放电线圈迅速进入深度饱和状态，通过的电流值可达数十安甚至上百安，为保证开关过电压计算精度，放电线圈的励磁特性电流范围需要尽量大。
图1为现有技术采用的放电线圈励磁特性测试回路的电路图。如图1所示，调压器TV输入端与电源连接，输出经过电流表A输入放电线圈T的二次绕组，平均值电压表V并联接于放电线圈T两端，同时通过分压器Ku、电流传感器Ki获取测试回路电压、电流波形。根据实际需要，在设定一系列测试电压后，通过调节调压器TV，在测试电压下记录放电线圈T的电压、电流波形等参数。利用信号采集装置S记录分压器Ku、电流传感器Ki采集到的信号。
由于调压器TV的连续调节特性，在设定一个较高测试电压Uh时，需要将调压器TV从较低电压调至Uh，然后进行数据记录，然后再将电压退下，因此放电线圈承受高电压、大电流时间较长，当Uh过高时，放电线圈进入饱和状态，电流较大、铁心发生振动，长时间维持饱和状态可能导致其绕组因热、震动而损坏。因此，图1所述方法测试范围有较大限制。另外，当前厂家提供的放电线圈励磁特性电压范围一般到1.5倍额定电压，此电压对应放电线圈通过的电流约为几十毫安到一百毫安，与放电时通过放电线圈的电流相差过大，导致测试范围较小。
由上可知，如何减小放电线圈承受高电压、大电流的时间，进而扩大放电线圈的励磁特性测试范围是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种放电线圈励磁特性测试回路，用于减小放电线圈承受高电压、大电流的时间，进而扩大放电线圈的励磁特性测试范围。
为解决上述技术问题，本发明提供一种放电线圈励磁特性测试回路，包括：调压器、开关、电压表、升压变压器、电流表、分压器、电流传感器、信号采集装置；
所述调压器的正电源端与电源正极连接，所述调压器的负电源端与电源负极连接，所述调压器的调压端与所述开关的第一端连接，所述开关的第二端与所述升压变压器的低压侧正极连接，所述电压表的第一端与所述调压器的调压端连接，所述电压表的第二端与所述调压器的负电源端连接，所述升压变压器的高压侧两端与所述分压器的两端并联，所述分压器的两端与所述放电线圈的高压绕组两端并联，所述电流表和所述电流传感器串联于所述升压变压器的高压侧接地端回路上，所述信号采集装置与所述分压器和所述电流传感器连接。
优选地，所述开关为计时开关。
优选地，所述计时开关在开关接通0.4S后自动关断。
优选地，所述分压器为电阻分压器，其分压比为1000:1。
优选地，所述信号采集装置为DL750示波记录仪。
本发明所提供的放电线圈励磁特性测试回路，由于在调压器的输出端加入了开关，使得在一个测试周期结束时，通过断开开关再调节调压器的调压端，避免了这段时间里放电线圈在整个测试过程中连续承受高电压、大电流，减弱了放电线圈的热、振动等不良效应，扩大了励磁特性测试范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术采用的放电线圈励磁特性测试回路的电路图；
图2为本发明提供的一种实施例的放电线圈励磁特性测试回路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明的核心是提供一种放电线圈励磁特性测试回路。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图2为本发明提供的一种实施例的放电线圈励磁特性测试回路的电路图。如图2所示，放电线圈励磁特性测试回路包括：调压器TV、开关DK、电压表V、升压变压器TS、电流表A、分压器Ku、电流传感器Ki、信号采集装置S。
调压器TV的正电源端与电源Us正极连接，调压器TV的负电源端与电源Us负极连接，调压器TV的调压端与开关DK的第一端连接，开关DK的第二端与升压变压器TS的低压侧正极连接，电压表V的第一端与调压器TV的调压端连接，电压表V的第二端与调压器TV的负电源端连接，升压变压器TS的高压侧两端与分压器Ku的两端并联，分压器Ku的两端与放电线圈T的高压绕组两端并联，电流表A和电流传感器Ki串联于升压变压器TS的高压侧接地端回路上，信号采集装置S与分压器Ku和电流传感器Ki连接。
在具体实施中，首先确定放电线圈励磁特性测试所需要的各个电压值，在确定好的电压值中选择一个电压值开始测试，通常情况下，可以按照电压值的大小，由大到小测试，或者由小到大测试。利用调压器将电源的电压调节至所需要的电压，具体可以通过电压表来确定是否调节至目标值。当调压完成后，将开关开启，此时，通过信号采集装置采集分压器和电流传感器的输出信号以作为后续使用。当采集完成后，将开关断开，通过调压器调压至下一个所需的电压值，重复上述过程即可，直到完成所有的所需的电压值。由此可见，在上一个电压值到下一个电压值时，由于开关在采集完成后就会断开，避免放电线圈在整个测试过程中连续承受高电压、大电流，那么放电线圈的热、振动等不良效应就会减弱，使得能够完成更大电流下的测试，扩大了励磁特性测试范围。
需要说明的是，本实施例中的升压变压器是将调压器输出的电压进行升压，直接输出至放电线圈的高压侧绕组，可以有效避免现有技术中，在二次绕组进行测试励磁特性，需要换算至一次绕组，增加工作量，同时由于一次、二次绕组漏抗不同，在励磁电流较大时，换算过程会产生较大误差的问题。通过调压器调压时，利用变压器变比计算调压器所需的输出。另外，开关的闭合可以通过自动控制也可以通过手动控制实现，本实施例不做限定。
本实施例提供的放电线圈励磁特性测试回路，由于在调压器的输出端加入了开关，使得在一个测试周期结束时，通过断开开关再调节调压器的调压端，避免了这段时间里放电线圈在整个测试过程中连续承受高电压、大电流，减弱了放电线圈的热、振动等不良效应，扩大了励磁特性测试范围。
作为一种优选地实施方式，开关为计时开关。
在上一实施例的基础上，开关需要工作人员根据实际情况开启，在经过设定时间后自动断开。通过上述实施例的描述，在能够完成测试的基础上，开关开启和断开的时间应该尽量缩短。如果只是凭借工作人员计时的话，一是效率不高，二是时效性较差。因此，本实施例选用计时开关。需要说明地是，计时开关的计时时间可以根据实际情况设定，本发明所述的计时时间是开关从开启时刻至开关断开时刻所经历的时间。作为一种优选地实施方式，计时开关在开关接通0.4S后自动关断。
作为一种优选地实施方式，分压器为电阻分压器。
在具体实施中，分压器选择由电阻组成的分压器，在开关合上瞬间，电路存在暂态过程，电压同时存在交流分量和衰减的直流分量，电阻分压器同时适用于交流、直流量测试，可以保证测量得到的电压信号不失真。如果使用电容型分压器，由于电容分压器不适用与直流量测试，会导致较大的测量误差。
当分压器为电阻分压器时，分压器变比可以为1000:1，可以方便计算。可以理解地是，本实施例只是一种具体的实施方式，分压比可以为任意值。
作为一种优选地实施方式，信号采集装置为DL750示波记录仪。
在具体实施中，信号采集装置用来记录分压器和电流传感器采集到的信号，本实施例中信号采集装置选用DL750示波记录仪。
以上对本发明所提供的放电线圈励磁特性测试回路进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
Claims (4)
1.一种放电线圈励磁特性测试回路，其特征在于，包括：调压器、计时开关、电压表、升压变压器、电流表、分压器、电流传感器、信号采集装置；
所述调压器的正电源端与电源正极连接，所述调压器的负电源端与电源负极连接，所述调压器的调压端与所述计时开关的第一端连接，所述计时开关的第二端与所述升压变压器的低压侧正极连接，所述电压表的第一端与所述调压器的调压端连接，所述电压表的第二端与所述调压器的负电源端连接，所述升压变压器的高压侧两端与所述分压器的两端并联，所述分压器的两端与所述放电线圈的高压绕组两端并联，所述电流表和所述电流传感器串联于所述升压变压器的高压侧接地端回路上，所述信号采集装置与所述分压器和所述电流传感器连接。
2.根据权利要求1所述的放电线圈励磁特性测试回路，其特征在于，所述计时开关在开关接通0.4S后自动关断。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的放电线圈励磁特性测试回路，其特征在于，所述分压器为电阻分压器，其分压比为1000：1。
4.根据权利要求1所述的放电线圈励磁特性测试回路，其特征在于，所述信号采集装置为DL750示波记录仪。
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