CN109031056A - 一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试方法，基于电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，该装置由三相调压器、整流桥、滤波电容、逆变桥、谐振电路、高压变压器、储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路、信号采集电路、上位机构成，通过电流互感器二次线圈标准件与被测线圈的测试波形对比，并对比三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，整流桥、逆变桥的电流值和电压值；如果被测线圈与电流互感器二次线圈标准件的偏差在允许范围内，则认为合格。本发明提高了测试稳定性和安全性，结果显示直观方便。

Description

一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置及方法

技术领域

本发明涉及电力设备测试技术领域，涉及一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置及方法。

背景技术

在电力行业的众多设备中，需要对电流互感器的二次线圈进行绝缘性测试。但是，目前还没有专门用来诊断电流互感器二次线圈匝间绝缘缺陷的有效途径与测试仪器。CN202916389U公开了一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，包括变频器和励磁变压器，所述变频器的一端与电源相连，另一端与励磁变压器的原边端相连；所述励磁变压器的副边端连接有测试回路，所述被试品的一端接入测试回路中，另一端接地；所述测试回路中连接有与被试品并联的电容分压器，所述电压分压器的一端接入测试回路，另一端接地；所述测试回路中串联有一电抗器，用以与电容分压器组成谐振回路。这种装置通过变频器和励磁变压器产生用于测试的高压信号，然后再通过谐振回路传递到被测样品，虽然具有结构简单紧凑、体积非常小、成本低廉、便携性好、操作简便等优点，但是也存在容易被杂信号干扰、稳定性差、安全性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试方法，对应的提供了一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，提高了测试稳定性和安全性，结果显示直观方便。

为实现上述目的，本发明采用了下述技术方案。一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，包括高压发生装置、储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路、信号采集电路，储能电容并联在高压发生装置的输出端，储能电容的一端接高压脉冲开关，高压脉冲开关的另一端与储能电容之间并联吸收回路，所述振荡电路由第一电阻、第二电阻和振荡电容组成，第一电阻和第二电阻串联，然后与振荡电容并联，第一电阻和第二电阻的中间引出线与信号采集电路连接，被测线圈并联在振荡电容两端。

进一步优选，所述信号采集电路连接示波器，所述高压发生装置由三相调压器、整流桥、滤波电容、逆变桥、谐振电路、高压变压器、上位机组成，所述三相调压器的输入端与三相电源连接，所述整流桥包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管；所述第一二极管的正极与三相调压器的第一输出端和第四二极管的负极连接；所述第一二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；所述第四二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述第二二极管的正极与三相调压器的第二输出端和第五二极管的负极连接；所述第二二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；所述第五二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述第三二极管的正极与三相调压器的第三输出端和第六二极管的负极连接；所述第三二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；所述第六二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述整流桥的输出端并联设置有滤波电容，所述滤波电容包括并联连接的三组电容，且每组电容均串联设置有两个电容；并且所述整流桥的输出端与逆变桥的输入端连接；所述逆变桥包括第一IGBT、第二IGBT，第三IGBT、第四IGBT；所述第一IGBT的第一端与第三IGBT的第一端连接并作为第一输入端，所述第一IGBT的第二端与第二IGBT的第一端连接；所述第三IGBT的第二端与第四IGBT的第一端连接，所述第二IGBT的第二端与第四IGBT的第二端连接并作为第二输入端；所述第一IGBT的第一端与第二IGBT的第二端之间串联一个电容，第四IGBT的第一端和第三IGBT的第二端作为第一输出端。第一IGBT的第二端和第二IGBT的第一端作为第二输出端；；所述谐振电路包括谐振电容和谐振电感，谐振电容和谐振电感串联，谐振电容连接逆变桥的第一输出端，谐振电感连接逆变桥的第二输出端，所述谐振电路的输出端与所述高压变压器的输入端连接；所述上位机与电源、三相调压器、整流桥、逆变桥、高压变压器、高压脉冲开关、信号采集电路、示波器、被测线圈连接。

本发明还提供了一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试方法，步骤如下：

步骤1、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入绝缘性能合格的电流互感器二次线圈标准件，通过三相调压器将电源电压经过调压后输出，整流桥将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容去除直流信号中的杂质信号，逆变桥将直流信号转化为交流信号，谐振电路将交流信号通过谐振传输到高压变压器中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在电流互感器二次线圈标准件两端，信号采集电路采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，并通过上位机记录三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，并记录整流桥、逆变桥的电流值和电压值；

步骤2、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入被测线圈，通过三相调压器将电源电压经过调压后输出，整流桥将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容去除直流信号中的杂质信号，逆变桥将直流信号转化为交流信号，谐振电路将交流信号通过谐振传输到高压变压器中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在被测线圈两端，信号采集电路采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，将被测线圈的波形与电流互感器二次线圈标准件的波形对比，如果不重合则存在异常，并通过上位机记录三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常，并记录整流桥、逆变桥的电流值和电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常。

本发明的技术效果：通过电流互感器二次线圈标准件与被测线圈的测试波形对比，并对比三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，整流桥、逆变桥的电流值和电压值；如果被测线圈与电流互感器二次线圈标准件的偏差在允许范围内，则认为合格。通过三相调压器能够获取得到想要的输入电压，通过整流桥将交流转变为直流然后通过逆变桥将直流转变为交流，这样使得最后输入到被测样品中的电流不仅更加准确而且稳定性更好。滤波电容来滤除相关杂质信号，提高控制的准确性和可靠性，通过谐振传输保障电气隔离，提高试验的安全性。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图中：1-三相调压器、2-整流桥、3-滤波电容、4-逆变桥、5-谐振电路、6-高压变压器、7-吸收回路、8-被测线圈、9-信号采集电路、10-示波器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，包括高压发生装置、储能电容C3、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路、信号采集电路9、上位机。

高压发生装置由三相调压器1、整流桥2、滤波电容3、逆变桥4、谐振电路5、高压变压器6组成，三相调压器1的输入端与三相电源(A、B、C相)连接，整流桥2包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6；第一二极管D1的正极与三相调压器1的第一输出端a和第四二极管D4的负极连接；第一二极管D1的负极连接到整流桥2的第一输出端；第四二极管D4的正极连接到整流桥1的第二输出端；第二二极管D2的正极与三相调压器1的第二输出端b和第五二极管D5的负极连接；第二二极管D2的负极连接到整流桥2的第一输出端；第五二极管D5的正极连接到整流桥2的第二输出端；第三二极管D3的正极与三相调压器1的第三输出端c和第六二极管D6的负极连接；第三二极管D3的负极连接到整流桥2的第一输出端；第六二极管D6的正极连接到整流桥2的第二输出端；整流桥2的输出端并联设置有滤波电容3，滤波电容3包括并联连接的三组电容，且每组电容均串联设置有两个电容C1；并且整流桥2的输出端与逆变桥4的输入端连接；逆变桥4包括第一IGBT(Z1)、第二IGBT(Z2)，第三IGBT(Z3)、第四IGBT(Z4)；第一IGBT(Z1)的第一端与第三IGBT(Z3)的第一端连接并作为第一输入端，第一IGBT(Z1)的第二端与第二IGBT(Z2)的第一端连接；第三IGBT(Z3)的第二端与第四IGBT(Z4)的第一端连接，第二IGBT(Z2)的第二端与第四IGBT(Z4)的第二端连接并作为第二输入端；第一IGBT(Z1)的第一端与第二IGBT(Z2)的第二端之间串联一个电容，第四IGBT(Z4)的第一端和第三IGBT(Z3)的第二端作为第一输出端；第一IGBT(Z1)的第二端和第二IGBT(Z2)的第一端作为第二输出端；谐振电路5包括谐振电容C2和谐振电感L0，谐振电容C2和谐振电感L0串联，谐振电容C3连接逆变桥4的第一输出端，谐振电感L0连接逆变桥4的第二输出端，谐振电路5的输出端与高压变压器6的输入端连接；上位机与电源、三相调压器、整流桥、逆变桥、高压变压器、高压脉冲开关、信号采集电路、示波器、被测线圈连接。

储能电容C3并联在高压变压器6的输出端，储能电容C3的一端接高压脉冲开关，高压脉冲开关的另一端与储能电容C3之间并联吸收回路7，振荡电路由第一电阻R1、第二电阻R2和振荡电容C4组成，第一电阻R1和第二电阻R2串联，然后与振荡电容C4并联，第一电阻R1和第二电阻R2的中间引出线与信号采集电路9连接，被测线圈8并联在振荡电容C4两端，信号采集电路9连接示波器10。

测试方法如下：

步骤1、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入绝缘性能合格的电流互感器二次线圈标准件，通过三相调压器1将电源电压经过调压后输出，整流桥2将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容3去除直流信号中的杂质信号，逆变桥4将直流信号转化为交流信号，谐振电路5将交流信号通过谐振传输到高压变压器6中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容C3、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在电流互感器二次线圈标准件两端，信号采集电路9采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，并通过上位机记录三相调压器1、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，并记录整流桥2、逆变桥4的电流值和电压值；

步骤2、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入被测线圈8，通过三相调压器1将电源电压经过调压后输出，整流桥2将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容3去除直流信号中的杂质信号，逆变桥4将直流信号转化为交流信号，谐振电路5将交流信号通过谐振传输到高压变压器6中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容C3、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在被测线圈8两端，信号采集电路9采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，将被测线圈8的波形与电流互感器二次线圈标准件的波形对比，如果不重合则存在异常，并通过上位机记录三相调压器1、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常，并记录整流桥2、逆变桥4的电流值和电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，包括高压发生装置、储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路、信号采集电路，储能电容并联在高压发生装置的输出端，储能电容的一端接高压脉冲开关，高压脉冲开关的另一端与储能电容之间并联吸收回路，所述振荡电路由第一电阻、第二电阻和振荡电容组成，第一电阻和第二电阻串联，然后与振荡电容并联，第一电阻和第二电阻的中间引出线与信号采集电路连接，被测线圈并联在振荡电容两端。

2.根据权利要求1所述的电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，其特征是：所述信号采集电路连接示波器，所述高压发生装置由三相调压器、整流桥、滤波电容、逆变桥、谐振电路、高压变压器、上位机组成，所述三相调压器的输入端与三相电源连接，所述整流桥包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管；所述第一二极管的正极与三相调压器的第一输出端和第四二极管的负极连接；所述第一二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；所述第四二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述第二二极管的正极与三相调压器的第二输出端和第五二极管的负极连接；所述第二二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；所述第五二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述第三二极管的正极与三相调压器的第三输出端和第六二极管的负极连接；所述第三二极管的负极连接到整流桥的第一输出端；

所述第六二极管的正极连接到整流桥的第二输出端；所述整流桥的输出端并联设置有滤波电容，所述滤波电容包括并联连接的三组电容，且每组电容均串联设置有两个电容；并且所述整流桥的输出端与逆变桥的输入端连接；所述逆变桥包括第一IGBT、第二IGBT，第三IGBT、第四IGBT；所述第一IGBT的第一端与第三IGBT的第一端连接并作为第一输入端，所述第一IGBT的第二端与第二IGBT的第一端连接；所述第三IGBT的第二端与第四IGBT的第一端连接，所述第二IGBT的第二端与第四IGBT的第二端连接并作为第二输入端；所述第一IGBT的第一端与第二IGBT的第二端之间串联一个电容，第四IGBT的第一端和第三IGBT的第二端作为第一输出端。第一IGBT的第二端和第二IGBT的第一端作为第二输出端；；所述谐振电路包括谐振电容和谐振电感，谐振电容和谐振电感串联，谐振电容连接逆变桥的第一输出端，谐振电感连接逆变桥的第二输出端，所述谐振电路的输出端与所述高压变压器的输入端连接；所述上位机与电源、三相调压器、整流桥、逆变桥、高压变压器、高压脉冲开关、信号采集电路、示波器、被测线圈连接。

3.一种电流互感器二次线圈匝间绝缘测试方法，其特征是：基于权利要求1和2所述的电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置，操作步骤如下：

步骤1、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入绝缘性能合格的电流互感器二次线圈标准件，通过三相调压器将电源电压经过调压后输出，整流桥将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容去除直流信号中的杂质信号，逆变桥将直流信号转化为交流信号，谐振电路将交流信号通过谐振传输到高压变压器中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在电流互感器二次线圈标准件两端，信号采集电路采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，并通过上位机记录三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，并记录整流桥、逆变桥的电流值和电压值；

步骤2、在电流互感器二次线圈匝间绝缘测试装置中接入被测线圈，通过三相调压器将电源电压经过调压后输出，整流桥将交流信号转化为直流信号，通过滤波电容去除直流信号中的杂质信号，逆变桥将直流信号转化为交流信号，谐振电路将交流信号通过谐振传输到高压变压器中，输出稳定的无干扰信号的高压，然后通过储能电容、高压脉冲开关、吸收回路、振荡电路产生脉冲电压加载在被测线圈两端，信号采集电路采集振荡电路产生的阻尼振荡波形并通过示波器存储显示，将被测线圈的波形与电流互感器二次线圈标准件的波形对比，如果不重合则存在异常，并通过上位机记录三相调压器、高压变压器、电流互感器二次线圈标准件的电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常，并记录整流桥、逆变桥的电流值和电压值，与电流互感器二次线圈标准件的测试值作对比，超出允许偏差范围则判断为异常。