CN108983061A - 一种三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法 - Google Patents

Abstract

一种三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法，A、空载测试：a1、将三相380V电源直接接在装置背面的“A、B、C”输入端子；a2、确认接线无误后输入三相电压，打开控制箱电源开关，电源指示灯亮（如不亮，请将调压器手柄回至零位）；a3、按下启动按钮，工作指示灯亮，此时可开始旋转调压器手柄进行升压，观察输出电压表，直到输出电压表到满刻度为止，在此过程中无异常情况说明该装置正常；操作简单、性能可靠，更加精确的控制时间，使实验的各个条件都符合标准，保证实验结果的准确性，同时避免由于操作时间过长，当升压过程中出现过流或击穿现象时，过流保护动作，可保护被试品，不致使被试品的事故扩大，对检测设备和被检测设备造成损害。

Description

一种三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法

技术领域

本发明涉及三倍频耐压测试技术领域，具体为一种三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法。

背景技术

根据国家标准《GB311-64》和原水电部发布的《电气设备预防性试验规程》，为满足电力系统对高压电压互感器、倍频感应耐压试验设备的要求而设计的，广泛用于电力系统35-220KV等级电压互感器的交流耐压试验，以考核互感器的主纵绝缘强度，同时也可对电机及变压器的绕组进行感应耐压试验，也可作短时运行的150HZ电源用，三倍频电源发生装置是利用磁路的饱和特性，取出谐波中分量最大的三次谐波电压，作为发生器的电源，对感应线圈式的电气产品作匝间、段间、层间的倍频、倍压试验；以考核线圈的绝缘强度、耐压水平，广泛用于对电压互感器作倍频感应耐压试验；对电力变压器进行分相的倍频感应耐压试验；对其它感应线圈式的电气产品作倍频感应耐压试验。

传统的三倍频的耐压测试方法是：首先将三倍频电源发生器与配套控制箱进行电性电性连接，如图3所示，确认接线无误后输入三相电压；打开控制箱电源开关，电源指示灯亮(如不亮，请将调压器手柄回至零位)；然后按下启动按钮，工作指示灯亮，此时可开始旋转调压器手柄进行升压，观察输出电压表，直到输出电压表到满刻度为止，在此过程中无异常情况说明该装置正常，应立即将调压器手柄回至零位，并断开电源，空载试验完毕；将三倍频电源发生器，控制箱、电抗器(需要时接入)和被试品连接好，如图4所示，仔细检查所接线路，确认被试品与本装置接线正确无误后输入三相电压，操作步骤与空载试验步骤基本相同；当升压至被试品所需电压值时，应停止升压，并持续40秒；如无异常情况出现，说明被试品此项试验合格，此时应立即将调压器手柄回至零位，并迅速断开三相电源，试验完毕。

传统的装置有如下不足；

1、在耐压测试实验中，需要涉及到三倍频电源发生器、配套控制箱和电抗器三种设备，在一定程度上增加了实验成本，在连接中使用容易出现故障，同时搬运携带时比较麻烦，在进行空载测试完成后，需要需要重新将三倍频电源发生器，控制箱、电抗器(需要时接入)和被试品重新连接好，由于在连接的过程中涉及到的导线较多，连接时比较麻烦，对于一些刚入门的操作人员来说，由于其中一些步骤操作不当，可能对被检测设备造成损害，影响了设备的正常使用；

2、在测试的过程中，当升压至被试品所需电压值时，应停止升压，并持续40秒，如无异常情况出现，说明被试品此项试验合格，此时应立即将调压器手柄回至零位，并迅速断开三相电源，需要人工使用计时装置进行计时，因为操作人员需要同时观察被检测设置和电压和电流等个因素，可能超过了40秒，可能对被测试设备造成损坏；

3、在测试的过程中控制箱中的接触器线圈电压为三倍频电源发生器输出电压的1/3，绝对不能用50HZ电源试用，同时还需要操作人自寻根据被检测设备的电容量而选择是否使用补偿电抗器，对操作人员的要求较高，同时也可能因为选择不当而影响实验的准确率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三倍频发生器，包括三相五柱变压器(1)，所述三相五柱变压器(1)电性连接有启动按钮(2)、停止按钮(3)、调压器手柄(4)、电源指示灯(5)、工作指示灯(6)、时间继电器(7)、计时开关(8)、电流继电器(9)、输出电压表(10)、输出电流表(11)，所述启动按钮(2)、停止按钮(3)、调压器手柄(4)、电源指示灯(5)、工作指示灯(6)、时间继电器(7)、计时开关(8)、电流继电器(9)、输出电压表(10)、输出电流表(11)均设置在三相五柱变压器(1)的工作面上。

所述启动按钮(2)和电源指示灯(5)正常工作时均显示为绿色。

所述停止按钮(3)和工作指示灯(6)正常工作时均显示为红色。

所述时间继电器(7)和电流继电器计(9)分别与计时开关(8)和输出电流表(11)电性连接。

所述三相五柱变压器(1)的背面上设置有三相电源输入接口(12)。

所述三相五柱变压器(1)上在三相电源输入接口(12)的一侧设置有输出电抗器(13)；

所述三相电源输(12)入接口由A、B和C三个接口组成；

所述输出电抗器(13)上分别设置有a输入端子、x输入端子、e输入端子和y输入端子。

一种三倍频耐压试验校准方法，包括以下流程：

校准项目：校准三倍频发生器的输出电压和输出频率；

(1)输出电压的最大允许误差不可大于5％，最大允许误差用相对误差表示，计算公式如式(1)：

式中：

δ_U—输出电压相对误差，％；

U_x—输出电压示值，V；

U_n—输出电压实测值，V；

(2)输出频率的示值误差不可大于1％，示值误差用相对误差表示，计算公式如式(2)：

式中：

δ_f—输出频率相对误差，％；

f_x—输出频率示值，Hz；

校准点的选择：

输出电压校准点的选择应按量程均匀分布，选取5个被测点，依次为量程20％附近、量程40％附近、量程60％附近、量程80％附近和上限值；

对于输出频率校准点的选择，在输出电压量程50％附近给出实测频率；

校准方法

A、空载测试

a1、将三相380V电源直接接在装置背面的“A、B、C”输入端子；

a2、确认接线无误后输入三相电压，打开控制箱电源开关，电源指示灯(5)亮；如不亮，请将调压器手柄(4)回至零位；

a3、按下启动按钮，工作指示灯亮(6)，此时可开始旋转调压器手柄(4)进行升压，观察输出电压表(10)，直到输出电压表(10)到满刻度为止，在此过程中无异常情况说明该装置正常，应立即将调压器手柄(4)回至零位，并断开电源，空载试验完毕；

B、负载实验；

b1、将三相380V电源直接接在装置背面“A、B、C”输入端子，将标准数字万用表的两端分别与背面“a、x”输出端子相连接，接好接地线；

b2、先将标准数字万用表置于测量电压功能；

b3、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b4、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，首先调节到5个被测点的量程20％附近的电压值，当升到所需电压值时，打开计时开关(8)，时间继电器(7)

按试验要求设定为40s，开始计耐压时间；并依次记录输出电压表(10)的电压值和标准数字万用表所对应的标准值；

b5、无异常情况出现，40秒后听到计时声音，立即反向旋转调压器手柄(4)至零位，按上红色停止按钮(3)，接触器断电，工作指示灯(6)灭，电源指示灯亮(5)，此时应迅速切断输入三相电源，第一个被测点的试验完毕；

b6、按照上述B3、B4、B5的步骤依次完成剩余四个输出电压校准点的试验；

b7、再将标准数字万用表置于测量频率功能；

b8、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b9、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，调节到电压量程50％附近的电压值，当升到所需电压值时，记录数字万用表在频率校准点的实测频率；应再迅速切断输入三相电源，频率校准点的试验完毕；

b10、再利用步骤1)中的公式(1)和公式(2)输出电压的最大允许误差和输出频率的示值误差，校准完毕。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在装置上设置有三相电源输入接口和输出电抗器，三相电源输入接口和输出电抗器直接与三相五柱变压器进行电性连接，使用简单，在使用时不要反复的进行连接导线，减轻工作人员的负担，同时可以有效地避免将导线接错，方便装置整体的移动，避免有操作失误对一些精密的零件造成损害；

2、本发明通过在装置上设置有时间继电器、计时开关，在很大程度上简化了操作人员的操作，同时可以更加精确的控制时间，使实验的各个条件都符合标准，保证实验结果的准确性，同时表面由于操作时间过长，对检测设备和被检测设备造成损害；

3、本发明通过设有过流保护，出厂时按额定输出电流的80％整定好，用于小负载时，只需根据负载实际情况重新整定，当升压过程中出现过流或击穿现象时，过流保护动作，可保护被试品，不致使被试品的事故扩大，此时也应立切断输入三相电源，不会使三倍频电源发生装置受到损坏，同时将补偿电抗器两端与被试品两端并联，进行电流补偿，从而提高整个试验回路的功率因数，降低输出电流。

附图说明

图1为本发明的三倍频发生器的整体主视图；

图2为本发明的三倍频发生器的侧视图；

图3为本发明的三倍频发生器与配套控制箱连接示意图；

图4为本发明的三倍频发生器、控制箱、电抗器与被测设备连接示意图；

图5为本发明的三倍频发生器及三倍频发生器耐压试验校准方法的测量数据对比示意图。

图1-5中：1、三相五柱变压器启动按钮；2、启动按钮；3、停止按钮；4、调压器手柄；5、电源指示灯；6、工作指示灯；7、时间继电器；8、计时开关；9、电流继电器；10、输出电压表；11、输出电流表；12、三相电源输入接口；13、输出电抗器。

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，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种三倍频耐压试验校准方法，

包括以下流程：

校准项目：校准三倍频发生器的输出电压和输出频率；

(1)输出电压的最大允许误差不可大于5％，最大允许误差用相对误差表示，计算公式如式(1)：

式中：

δ_U—输出电压相对误差，％；

U_x—输出电压示值，V；

U_n—输出电压实测值，V；

(2)输出频率的示值误差不可大于1％，示值误差用相对误差表示，计算公式如式(2)：

式中：

δ_f—输出频率相对误差，％；

f_x—输出频率示值，Hz；

校准点的选择：

输出电压校准点的选择应按量程均匀分布，选取5个被测点，依次为量程20％附近、量程40％附近、量程60％附近、量程80％附近和上限值；

对于输出频率校准点的选择，在输出电压量程50％附近给出实测频率；

校准方法

A、空载测试

a1、将三相380V电源直接接在装置背面的“A、B、C”输入端子；

a2、确认接线无误后输入三相电压，打开控制箱电源开关，电源指示灯(5)亮；如不亮，请将调压器手柄(4)回至零位；

a3、按下启动按钮，工作指示灯亮(6)，此时可开始旋转调压器手柄(4)进行升压，观察输出电压表(10)，直到输出电压表(10)到满刻度为止，在此过程中无异常情况说明该装置正常，应立即将调压器手柄(4)回至零位，并断开电源，空载试验完毕；

B、负载实验；

b1、将三相380V电源直接接在装置背面“A、B、C”输入端子，将标准数字万用表的两端分别与背面“a、x”输出端子相连接，接好接地线；

b2、先将标准数字万用表置于测量电压功能；

b3、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b4、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，首先调节到5个被测点的量程20％附近的电压值，当升到所需电压值时，打开计时开关(8)，时间继电器(7)按试验要求设定为40s，开始计耐压时间；并依次记录输出电压表(10)的电压值和标准数字万用表所对应的标准值；

b5、无异常情况出现，40秒后听到计时声音，立即反向旋转调压器手柄(4)至零位，按上红色停止按钮(3)，接触器断电，工作指示灯(6)灭，电源指示灯亮(5)，此时应迅速切断输入三相电源，第一个被测点的试验完毕；

b6、按照上述B3、B4、B5的步骤依次完成剩余四个输出电压校准点的试验；

b7、再将标准数字万用表置于测量频率功能；

b8、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b9、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，调节到电压量程50％附近的电压值，当升到所需电压值时，记录数字万用表在频率校准点的实测频率；应再迅速切断输入三相电源，频率校准点的试验完毕；

b10、再利用步骤1)中的公式(1)和公式(2)输出电压的最大允许误差和输出频率的示值误差，校准完毕。

一种三倍频发生器，包括三相五柱变压器1，所述三相五柱变压器1电性连接有启动按钮2、停止按钮3、调压器手柄4、电源指示灯5、工作指示灯6、时间继电器7、计时开关8、电流继电器9、输出电压表10、输出电流表11，

所述启动按钮2、停止按钮3、调压器手柄4、电源指示灯5、工作指示灯6、时间继电器7、计时开关8、电流继电器9、输出电压表10、输出电流表11均设置在三相五柱变压器1的工作面上。

本发明中，所述启动按钮2和电源指示灯5正常工作时均显示为绿色，有利于操作人员对装置工作时的工作状态进行判定。

本发明中，所述停止按钮3和工作指示灯6正常工作时均显示为红色，有利于操作人员对装置工作时的工作状态进行判定。

优选的，所述时间继电器7和电流继电器计9分别与计时开关8和输出电流表11电性连接，有利于更好的控制装置进行阶段性的测试。

优选的，述三相五柱变压器1的背面上设置有三相电源输入接口12，有利于装置更好的与电源接通。

优选的，所述三相五柱变压器1上在三相电源输入接口12的一侧设置有输出电抗器13，有利于对电路进行保护。

本发明中，所述三相电源输12入接口由A、B和C三个接口组成，有利于导入电流，同时使装置接入地线，对装置进行保护。

本发明中，所述输出电抗器13上分别设置有a输入端子、x输入端子、e输入端子和y输入端子，对被测试装置进行保护。

附注：

1、如果用本设备做电力变压器(35KV/400V，10KV/400V)的感应试验，须加10KVA-300V/800V升压变压器。

2、针对不同的电压等级PT(电压互感器)的加压方法如下：

例：110KV电压互感器(JCC-110KV)

200KV

————×100/＝181.7V

110/

35KV电压互感器(JDZ-35)

85KV

————×100/＝243V

35/

10KV电压互感器(JDZ-10)

42KV

————×100/＝420V

10/

通过本方法以及装置对三倍频的耐压试验，可以有效的简化实验操作，减轻工作人员的负担，同时可以有效地避免将导线接错，方便装置整体的移动，避免有操作失误对一些精密的零件造成损害，更加精确的控制时间，使实验的各个条件都符合标准，保证实验结果的准确性，同时避免由于操作时间过长，对检测设备和被检测设备造成损害，当升压过程中出现过流或击穿现象时，过流保护动作，可保护被试品，不致使被试品的事故扩大，此时也应立切断输入三相电源，不致使三倍频电源发生装置受到损坏，同时将补偿电抗器两端与被试品两端并联，进行电流补偿，从而提高整个试验回路的功率因数，降低输出电流。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、

“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种三倍频发生器，其特征在于：包括三相五柱变压器(1)，所述三相五柱变压器(1)电性连接有启动按钮(2)、停止按钮(3)、调压器手柄(4)、电源指示灯(5)、工作指示灯(6)、时间继电器(7)、计时开关(8)、电流继电器(9)、输出电压表(10)、输出电流表(11)，所述启动按钮(2)、停止按钮(3)、调压器手柄(4)、电源指示灯(5)、工作指示灯(6)、时间继电器(7)、计时开关(8)、电流继电器(9)、输出电压表(10)、输出电流表(11)均设置在三相五柱变压器(1)的工作面上。

2.根据权利要求1所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述启动按钮(2)和电源指示灯(5)正常工作时均显示为绿色。

3.根据权利要求1所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述停止按钮(3)和工作指示灯(6)正常工作时均显示为红色。

4.根据权利要求1所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述时间继电器(7)和电流继电器计(9)分别与计时开关(8)和输出电流表(11)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述三相五柱变压器(1)的背面上设置有三相电源输入接口(12)。

6.根据权利要求5所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述三相五柱变压器(1)上在三相电源输入接口(12)的一侧设置有输出电抗器(13)。

7.根据权利要求5所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述三相电源输(12)入接口由A、B和C三个接口组成。

8.根据权利要求6所述的一种三倍频发生器，其特征在于：所述输出电抗器(13)上分别设置有a输入端子、x输入端子、e输入端子和y输入端子。

9.一种三倍频耐压试验校准方法，其特征在于：包括以下流程：

1)校准项目：校准三倍频发生器的输出电压和输出频率；

(1)输出电压的最大允许误差不可大于5％，最大允许误差用相对误差表示，计算公式如式(1)：

式中：

δ_U—输出电压相对误差，％；

U_x—输出电压示值，V；

U_n—输出电压实测值，V；

(2)输出频率的示值误差不可大于1％，示值误差用相对误差表示，计算公式如式(2)：

式中：

δ_f—输出频率相对误差，％；

f_x—输出频率示值，Hz；

2)校准点的选择：

输出电压校准点的选择应按量程均匀分布，选取5个被测点，依次为量程20％附近、量程40％附近、量程60％附近、量程80％附近和上限值；

对于输出频率校准点的选择，在输出电压量程50％附近给出实测频率；

3)校准方法

A、空载测试

a1、将三相380V电源直接接在装置背面的“A、B、C”输入端子；

a2、确认接线无误后输入三相电压，打开控制箱电源开关，电源指示灯(5)亮；如不亮，请将调压器手柄(4)回至零位；

a3、按下启动按钮，工作指示灯亮(6)，此时可开始旋转调压器手柄(4)进行升压，观察输出电压表(10)，直到输出电压表(10)到满刻度为止，在此过程中无异常情况说明该装置正常，应立即将调压器手柄(4)回至零位，并断开电源，空载试验完毕；

B、负载实验；

b1、将三相380V电源直接接在装置背面“A、B、C”输入端子，将标准数字万用表的两端分别与背面“a、x”输出端子相连接，接好接地线；

b2、先将标准数字万用表置于测量电压功能；

b3、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b4、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，首先调节到5个被测点的量程20％附近的电压值，当升到所需电压值时，打开计时开关(8)，时间继电器(7)按试验要求设定为40s，开始计耐压时间；并依次记录输出电压表(10)的电压值和标准数字万用表所对应的标准值；

b5、无异常情况出现，40秒后听到计时声音，立即反向旋转调压器手柄(4)至零位，按上红色停止按钮(3)，接触器断电，工作指示灯(6)灭，电源指示灯亮(5)，此时应迅速切断输入三相电源，第一个被测点的试验完毕；

b6、按照上述B3、B4、B5的步骤依次完成剩余四个输出电压校准点的试验；

b7、再将标准数字万用表置于测量频率功能；

b8、接通电源，将调压器手柄(4)回至零位处，电源指示灯(5)的绿灯亮；按下启动按钮(2)，接触器合上，工作指示灯(6)的红灯亮；

b9、顺时针均匀旋转调压器手柄(4)，调节到电压量程50％附近的电压值，当升到所需电压值时，记录数字万用表在频率校准点的实测频率；应再迅速切断输入三相电源，频率校准点的试验完毕；

b10、再利用步骤1)中的公式(1)和公式(2)输出电压的最大允许误差和输出频率的示值误差，校准完毕。