CN108226699A - 干式电抗器匝间绝缘带电检测装置及检测诊断方法 - Google Patents

干式电抗器匝间绝缘带电检测装置及检测诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置及检测诊断方法，解决了现有技术不能对干式电抗器匝间绝缘破坏并已发生匝间短路进行及时检测和诊断的问题。在三相干式空心电抗器（2）的正下方活动设置有感应线圈（10），感应线圈是设置在三相干式空心电抗器（2）的A相电抗器线圈或B相电抗器线圈或C相电抗器线圈的正下方的，在感应线圈（10）上连接有绝缘手柄（9），在绝缘手柄（9）上设置有电压表（11），电压表是与感应线圈（10）连接在一起的。若发现异常时，利用不同频率的电压施加到电抗器上，对比分析三相电抗器在不同频率下的电流变化，验证干式空心电抗器是否存在匝间绝缘故障。提高了干式空心电抗器的安全运行可靠性。

Description

干式电抗器匝间绝缘带电检测装置及检测诊断方法
技术领域
本发明涉及一种对变电站中广泛使用的干式电抗器的匝间是否发生短路现象的检测装置，特别涉及一种对干式空心电抗器匝间绝缘短路进行现场带电检测的装置及检测诊断的方法。
背景技术
干式空心电抗器属于感性器件，在变电站中，起着无功补偿和滤波的作用，广泛用于电力供电系统中。干式空心电抗器运行环境恶劣，常年在户外运行，日晒雨淋也加速了其绝缘的老化，容易造成干式空心电抗器匝间绝缘破坏后的短路，导致电抗器的烧毁，严重影响到供电部门的正常运转。干式空心电抗器是采用了空心结构，很好地避免了电抗器饱和现象的发生，具有良好的线性特性。目前，对于干式空心电抗器匝间绝缘情况的检测主要是通过红外热成像技术进行的，这种方法只能对电抗器的表面温度信息进行检测，不能检测到电抗器内部的匝间绝缘状况，更起不到对干式电抗器匝间绝缘破坏后将发生短路的提前预警，不能发挥在匝间短路初期及时进行诊断的作用，进而避免干式电抗器的烧毁。
发明内容
本发明提供了一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置及检测诊断方法，解决了现有技术不能对干式电抗器匝间绝缘破坏并已发生匝间短路进行及时检测和诊断的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置，包括支撑钢架，在支撑钢架上设置有支撑绝缘子，在支撑绝缘子上设置有三相干式空心电抗器，在三相干式空心电抗器的正下方活动设置有感应线圈，感应线圈是设置在三相干式空心电抗器的A相电抗器线圈或B相电抗器线圈或C相电抗器线圈的正下方的，在感应线圈上连接有绝缘手柄，在绝缘手柄上设置有电压表，电压表是与感应线圈连接在一起的。
感应线圈是设置在可伸缩的空心塑料圈中的，从可伸缩的空心塑料圈中伸出的感应线圈引线与电压表连接在一起，在空心塑料圈上连接有可开合锥形伞架，在可开合锥形伞架的顶端连接有中心绝缘伞杆，在中心绝缘伞杆与可开合锥形伞架之间活动设置有可开合锥形伞架开合大小调节支架。
在三相干式空心电抗器的底端分别设置有横向接线臂和纵向接线臂，在三相干式空心电抗器的顶端设置有防雨棚，在三相干式空心电抗器上分别设置有电抗器引线和另一电抗器引线。
一种干式电抗器匝间绝缘检测诊断方法，包括以下步骤：
第一步、在三相干式空心电抗器的正下方活动设置感应线圈，将感应线圈设置在三相干式空心电抗器的A相电抗器线圈的正下方，在感应线圈上连接绝缘手柄，在绝缘手柄上设置电压表，将电压表与感应线圈连接在一起，测得A相电抗器的感应电压值；
第二步、将感应线圈保持在同一水平面上，分别移动到B相电抗器线圈的正下方和C相电抗器线圈的正下方，分别测得B相电抗器的感应电压值和C相电抗器的感应电压值；
第三步、将测得A相电抗器的感应电压值、测得B相电抗器的感应电压值和测得C相电抗器的感应电压值求和后进行平均计算，得到三相感应电势检测平均值；将A相电抗器的感应电压值与三相感应电势检测平均值进行比较，若三相感应电势检测平均值与A相电抗器的感应电压值的差值除以三相感应电势检测平均值后得到的比值大于或等于0.5%，则判断为三相干式空心电抗器的A相线圈存在匝间绝缘问题；用同样方法计算并判断三相干式空心电抗器的B相线圈和C相线圈是否存在匝间绝缘问题；
第四步、根据第三步的判断结果，若判断为三相干式空心电抗器的A相线圈存在匝间绝缘问题时，先对三相干式空心电抗器进行停电处理，然后，将电抗器引线中的A相线圈引线通过变频电流测试引线与变频电源装置的一个变频电源输出端子连接在一起，将电抗器引线中的A相线圈另一引线通过变频电流另一测试引线与变频电源装置的另一个变频电源输出端子连接在一起，在变频电流测试引线上设置电流互感器，在电流互感器上连接感应电流测试电流表；
第五步、将变频电源装置设置为输出25赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表上所测得的读数I25；再将变频电源装置设置为输出300赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表上所测得的读数I300，若12倍的I300减去I25的差值除以I25后得到的值大于2%，则诊断为三相干式空心电抗器的A相线圈存在匝间短路现象；用同样的方法诊断B、C相线圈是否存在匝间短路现象。
本发明有效检测到干式空心电抗器运行中存在的匝间短路故障，通过提前检测，提前进行处理，有效防止干式空心电抗器烧损；检测过程不会对干式空心电抗器的安全运行造成任何负面影响。
附图说明
图1是本发明带电检测装置的结构示意图；
图2是本发明的带电检测装置的感应线圈的结构示意图；
图3是本发明的带电检测装置的感应线圈的支撑伞架的结构示意图；
图4是本发明的匝间绝缘短路诊断时的连接电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置，包括支撑钢架7，在支撑钢架7上设置有支撑绝缘子8，在支撑绝缘子8上设置有三相干式空心电抗器2，在三相干式空心电抗器2的正下方活动设置有感应线圈10，感应线圈10是设置在三相干式空心电抗器2的A相电抗器线圈或B相电抗器线圈或C相电抗器线圈的正下方的，在感应线圈10上连接有绝缘手柄9，在绝缘手柄9上设置有电压表11，电压表11是与感应线圈10连接在一起的。
感应线圈10是设置在可伸缩的空心塑料圈29中的，从可伸缩的空心塑料圈29中伸出的感应线圈引线22与电压表11连接在一起，在空心塑料圈29上连接有可开合锥形伞架19，在可开合锥形伞架19的顶端连接有中心绝缘伞杆20，在中心绝缘伞杆20与可开合锥形伞架19之间活动设置有可开合锥形伞架开合大小调节支架21；可开合锥形伞架19的每一个支撑杆的内侧面上均设置有长条形凹槽25，在长条形凹槽25中间隔地设置有一排销孔24，可开合锥形伞架开合大小调节支架21的外端活动设置在长条形凹槽25中，外端紧固销23可通过一排销孔24将可开合锥形伞架开合大小调节支架21的外端固定；在中心绝缘伞杆20上设置有另一排销孔26，在可开合锥形伞架开合大小调节支架21的内端设置有套环27，套环27套接在中心绝缘伞杆20上，内端固定销28通过另一排销孔26将可开合锥形伞架开合大小调节支架21的内端固定；通过调节可开合锥形伞架开合大小调节支架21达到改变可开合锥形伞架19的开合度，从而使空心塑料圈29适应不同大小的三相干式空心电抗器2的感应线圈。
在三相干式空心电抗器2的底端分别设置有横向接线臂3和纵向接线臂4，在三相干式空心电抗器2的顶端设置有防雨棚1，在三相干式空心电抗器2上分别设置有电抗器引线5和另一电抗器引线6。
一种干式电抗器匝间绝缘检测诊断方法，包括以下步骤：
第一步、在三相干式空心电抗器2的正下方活动设置感应线圈10，将感应线圈10设置在三相干式空心电抗器2的A相电抗器线圈的正下方，在感应线圈10上连接绝缘手柄9，在绝缘手柄9上设置电压表11，将电压表11与感应线圈10连接在一起，测得A相电抗器的感应电压值VA；
第二步、将感应线圈10保持在同一水平面上，分别移动到B相电抗器线圈的正下方和C相电抗器线圈的正下方，分别测得B相电抗器的感应电压值VB和C相电抗器的感应电压值VC；
第三步、将测得A相电抗器的感应电压值VA、测得B相电抗器的感应电压值VB和测得C相电抗器的感应电压值VC求和后进行平均计算，得到三相感应电势检测平均值；将A相电抗器的感应电压值VA与三相感应电势检测平均值进行比较，若三相感应电势检测平均值与A相电抗器的感应电压值VA的差值除以三相感应电势检测平均值后得到的比值大于或等于0.5%，则判断为三相干式空心电抗器2的A相线圈存在匝间绝缘问题；用同样方法计算并判断三相干式空心电抗器2的B相线圈和C相线圈是否存在匝间绝缘问题；
第四步、根据第三步的判断结果，若判断为三相干式空心电抗器2的A相线圈存在匝间绝缘问题时，先对三相干式空心电抗器2进行停电处理，然后，将电抗器引线5中的A相线圈引线通过变频电流测试引线17与变频电源装置12的一个变频电源输出端子14连接在一起，将电抗器引线5中的A相线圈另一引线通过变频电流另一测试引线18与变频电源装置12的另一个变频电源输出端子连接在一起，在变频电流测试引线17上设置电流互感器15，在电流互感器15上连接感应电流测试电流表16，在变频电源装置12上设置有三相380伏输入端子13；
第五步、将变频电源装置12设置为输出25赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表16上所测得的读数I25；再将变频电源装置12设置为输出300赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表16上所测得的读数I300，若12倍的I300减去I25的差值除以I25后得到的值大于2%，则诊断为三相干式空心电抗器2的A相线圈存在匝间短路现象。
本发明可以对运行中的干式空心电抗器进行监测，若发现异常时，利用不同频率的电压施加到电抗器上，对比分析三相电抗器在不同频率下的电流变化，验证干式空心电抗器是否存在匝间绝缘故障；本发明的带电检测装置能有效检测到干式空心电抗器的匝间绝缘问题，通过提前发现故障，提前进行处理，提高了干式空心电抗器的安全运行可靠性。

Claims (4)

1.一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置，包括支撑钢架（7），在支撑钢架（7）上设置有支撑绝缘子（8），在支撑绝缘子（8）上设置有三相干式空心电抗器（2），其特征在于，在三相干式空心电抗器（2）的正下方活动设置有感应线圈（10），感应线圈（10）是设置在三相干式空心电抗器（2）的A相电抗器线圈或B相电抗器线圈或C相电抗器线圈的正下方的，在感应线圈（10）上连接有绝缘手柄（9），在绝缘手柄（9）上设置有电压表（11），电压表（11）是与感应线圈（10）连接在一起的。
2.根据权利要求1所述的一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置，其特征在于，感应线圈（10）是设置在可伸缩的空心塑料圈（29）中的，从可伸缩的空心塑料圈（29）中伸出的感应线圈引线（22）与电压表（11）连接在一起，在空心塑料圈（29）上连接有可开合锥形伞架（19），在可开合锥形伞架（19）的顶端连接有中心绝缘伞杆（20），在中心绝缘伞杆（20）与可开合锥形伞架（19）之间活动设置有可开合锥形伞架开合大小调节支架（21）。
3.根据权利要求2所述的一种干式电抗器匝间绝缘带电检测装置，其特征在于，在三相干式空心电抗器（2）的底端分别设置有横向接线臂（3）和纵向接线臂（4），在三相干式空心电抗器（2）的顶端设置有防雨棚（1），在三相干式空心电抗器（2）上分别设置有电抗器引线（5）和另一电抗器引线（6）。
4.一种干式电抗器匝间绝缘检测诊断方法，包括以下步骤：
第一步、在三相干式空心电抗器（2）的正下方活动设置感应线圈（10），将感应线圈（10）设置在三相干式空心电抗器（2）的A相电抗器线圈的正下方，在感应线圈（10）上连接绝缘手柄（9），在绝缘手柄（9）上设置电压表（11），将电压表（11）与感应线圈（10）连接在一起，测得A相电抗器的感应电压值（VA）；
第二步、将感应线圈（10）保持在同一水平面上，分别移动到B相电抗器线圈的正下方和C相电抗器线圈的正下方，分别测得B相电抗器的感应电压值（VB）和C相电抗器的感应电压值（VC）；
第三步、将测得A相电抗器的感应电压值（VA）、测得B相电抗器的感应电压值（VB）和测得C相电抗器的感应电压值（VC）求和后进行平均计算，得到三相感应电势检测平均值；将A相电抗器的感应电压值（VA）与三相感应电势检测平均值进行比较，若三相感应电势检测平均值与A相电抗器的感应电压值（VA）的差值除以三相感应电势检测平均值后得到的比值大于或等于0.5%，则判断为三相干式空心电抗器（2）的A相线圈存在匝间绝缘问题；用同样方法计算并判断三相干式空心电抗器（2）的B相线圈和C相线圈是否存在匝间绝缘问题；
第四步、根据第三步的判断结果，若判断为三相干式空心电抗器（2）的A相线圈存在匝间绝缘问题时，先对三相干式空心电抗器（2）进行停电处理，然后，将电抗器引线（5）中的A相线圈引线通过变频电流测试引线（17）与变频电源装置（12）的一个变频电源输出端子（14）连接在一起，将电抗器引线（5）中的A相线圈另一引线通过变频电流另一测试引线（18）与变频电源装置（12）的另一个变频电源输出端子连接在一起，在变频电流测试引线（17）上设置电流互感器（15），在电流互感器（15）上连接感应电流测试电流表（16）；
第五步、将变频电源装置（12）设置为输出25赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表（16）上所测得的读数I25；再将变频电源装置（12）设置为输出300赫兹300伏的电压信号，读取感应电流测试电流表（16）上所测得的读数I300，若12倍的I300减去I25的差值除以I25后得到的值大于2%，则诊断为三相干式空心电抗器（2）的A相线圈存在匝间短路现象。
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