CN110308390A - 一体化工频耐压试验装置 - Google Patents

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刘宏宇
潘晓明
王国栋
叶芳
田志勇
王清
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3272Apparatus, systems or circuits therefor

Abstract

本发明涉及一种一体化工频耐压试验装置,包括与外接电源相连接并输出可调的基础电压信号的调压器、与调压器相连接并基于基础电压信号输出0~50kV试验电压信号的试验变压器、用于控制调压器和控制工频耐压试验流程的控制系统,调压器、试验变压器和控制系统集成为一个整体并设置于外壳中,真空断路器与试验变压器相连接。试验变压器顶端安装有用于防止电晕放电的均压环。一体化工频耐压试验装置还包括用于测量试验变压器输出的试验电压信号的电压的电压测量装置、过流保护装置和过压保护装置。本发明满足工程实际需要,能够降低试验复杂程度、避免接线错误、提高试验效率、降低安全隐患,适用于20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验。

Description

一体化工频耐压试验装置
技术领域
本发明属于高电压试验技术研究领域,具体涉及一种适用于20kV及以下电压等级的真空断路器进行工频耐压试验使用的一体化工频耐压试验装置。
背景技术
电力系统中存在大量的20kV及以下电压等级真空断路器。按照规程,在投入使用前,需对其进行工频耐压试验。根据相关变电检测通用管理规定及交接标准,20kV及以下真空断路器最高试验电压为50kV,在工程实际中,通常采用分体式工频试验装置。
结合工程实际,目前的分体式工频试验装置主要存在以下问题:所需试验装置及其附件繁多,搬运困难;试验接线复杂,容易造成接线错误,接线效率低下;在试验场地狭小的情况下,安全距离不够,存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够降低试验复杂程度、避免接线错误、提高试验效率、降低安全隐患的一体化工频耐压试验装置。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种一体化工频耐压试验装置,用于20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验,所述一体化工频耐压试验装置包括与外接电源相连接并输出可调的基础电压信号的调压器、与所述调压器相连接并基于所述基础电压信号输出0~50kV试验电压信号的试验变压器、用于控制所述调压器和控制所述工频耐压试验流程的控制系统,所述调压器、所述试验变压器和所述控制系统集成为一个整体并设置于外壳中,所述真空断路器与所述试验变压器相连接。
优选的,所述试验变压器顶端安装有用于防止电晕放电的均压环。
优选的,所述一体化工频耐压试验装置包括用于连接所述外接电源和所述真空断路器的多套夹子附件。
优选的,所述一体化工频耐压试验装置还包括用于测量所述试验变压器输出的所述试验电压信号的电压的电压测量装置。
优选的,所述一体化工频耐压试验装置还包括过流保护装置和过压保护装置。
优选的,所述一体化工频耐压试验装置还包括移动式手持控制面板,所述控制系统包括若干控制按钮,所述控制按钮设置于所述移动式手持控制面板上。
优选的,所述控制系统包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与所述系统电源输入模块相连接并用于控制所述工频耐压试验流程的系统启停模块、与所述系统启停模块相连接并用于控制所述调压器进行调压的调压器控制模块。
优选的,所述系统电源输入模块包括与所述外接电源相连接的总电源线、由所述总电源线分支出的分电源线、设置于所述总电源线上的闸刀、设置于所述分电源线上的电源开关,所述调压器连接在所述总电源线上。
优选的,所述系统启停模块包括启动按钮、停止按钮、第一继电器和第二继电器;所述第一继电器的线圈与所述电源开关相连接,所述启动按钮、所述停止按钮、所述第一继电器的常开节点、所述第二继电器的线圈串联而构成串联通路,所述串联通路与所述电源开关相连接,所述第二继电器的第一个常开节点和第二个常开节点设置于所述总电源线上。
所述调压器控制模块为与所述系统启停模块相连接的基于可控硅的控制单元。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明的一体化工频耐压试验装置满足工程实际需要,能够降低试验复杂程度、避免接线错误、提高试验效率、降低安全隐患,适用于20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验。
附图说明
附图1为本发明的一体化工频耐压试验装置的示意图。
附图2为本发明的一体化工频耐压试验装置的输出电压波形图。
附图3为本发明的一体化工频耐压试验装置的控制系统部分电路图。
附图4为本发明的一体化工频耐压试验装置的控制系统中调压器控制模块的电路图。
附图5为本发明的一体化工频耐压试验装置的操作流程图。
以上附图中:1、试验变压器;2、均压环;3、螺帽;4、调压器;5、启动按钮;6、停止按钮;7、调压按钮;8、移动式手持操作面板;9、计时触发按钮;10、电压电流监测模块。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一:如附图1所示,一种适用于20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验中的一体化工频耐压试验装置,主要包调压器4、试验变压器1和控制系统,还可以包括电压测量装置、过流保护装置和过压保护装置。电压测量装置用于测量试验变压器1输出的试验电压信号的电压,过流保护装置和过压保护装置分别用于对装置进行过流保护和过压保护。
调压器4与外接电源相连接,其用于输出可调的基础电压信号,其最高输出电压为200V。调压器4具有手动和自动两种不同的控制方式。
试验变压器1与调压器4相连接,其用于基于调压器4输出的基础电压信号而输出0~50kV试验电压信号,试验变压器1变比为1:250,额定容量为1.5kVA。为了防止电晕放电,在试验变压器1顶端安装了一个直径为20cm的均压环2,均压环2用直径为Φ14的螺帽3固定。
经过调压器4和试验变压器1,装置输出电压范围为0~50kV,其输出的试验电压波形为两个半波相同的近似正弦波,且峰值和方均根(有效)值之比应在±0.07以内,如附图2所示,被试品整体对地电容量最大允许可达2867pF,可,满足20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验要求。
控制系统用于控制调压器4和控制工频耐压试验流程。该控制系统包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与系统电源输入模块相连接并用于控制工频耐压试验流程的系统启停模块、与系统启停模块相连接并用于控制调压器4进行调压的调压器控制模块。如附图3所示,系统电源输入模块包括与外接电源相连接的总电源线、由总电源线分支出的分电源线、设置于总电源线上的闸刀、设置于分电源线上的电源开关,调压器4连接在总电源线上。系统启停模块包括启动按钮5、停止按钮6、第一继电器IJ和第二继电器C。第一继电器IJ的线圈与电源开关相连接,启动按钮5、停止按钮6、第一继电器IJ的常开节点IJ-1、第二继电器C的线圈串联而构成串联通路,串联通路与电源开关相连接,第二继电器C的第一个常开节点C-1和第二个常开节点C-2设置于总电源线上。如附图4所示,调压器控制模块为与系统启停模块中第二继电器C相连接的基于可控硅的控制单元,该基于可控硅的控制单元具有控制其的调压按钮7。通过可控硅进行组合,从而实现对电压的调整,实现了自动对交流电压进行调节和稳定电压。该系统具备抗干扰能力,提高了系统运行的可靠性。
上述调压器4、试验变压器1和控制系统集成为一个整体并设置于外壳中,真空断路器与试验变压器1相连接。该一体化工频耐压试验装置包括设置于外壳上的用于连接外接电源和真空断路器的多套夹子附件,还包括移动式手持控制面板8,控制系统所包括若干控制按钮(如电源开关、启动按钮5、停止按钮6、调压按钮7等)设置于移动式手持控制面板8上,控制面板8上还可以设置电流表和电压表(即电压电流监测模块10)、由计时触发按钮9触发的计时器等。试验的启停、升压操作全部在移动式手持操作面板8进行,面板8使用环氧板绝缘材料。该面板8集成升降压操作,计时触发以及高压输出电压电流监测数据,可实现不同试验现场的试验装置布置要求,更具灵活性。在本实施例中,在面板8上,内嵌了220V交流电源线插口、启动按钮5和停止按钮6、指针式电流表、数字式电压表、时间计数器等。
上述装置采用一体化集成结构,该一体化工频耐压试验装置与被试品及其附件可以采用用软导线连接。一体化工频耐压试验装置可以配备4套4头夹子附件,2套用试验接线,2套来备用,4头夹子夹头间距50cm。在现场测试中,仅需连接高压试验线和电源线即可试验,大幅度简化了试验接线,降低了接线错误率,提高了试验效率。
如附图5所示,上述装置的具体操作步骤如下:
(1)将单相3孔电源插头接入交流220V系统,电源接通。
(2)按下启动按钮5,给整个电路系统供电。
(3)通过调压器4,输出高压。
(4)通过计时模块,完成耐压试验。
(5)将调压器4归零,按下停止按钮6。
(6)断开220V电源,完成试验操作。
该装置采用一体化集成结构,对试验环境要求低,装置电源输入和高压通断采用独立开关控制,确保升压安全和试验人员的安全。
该装置目前应用于苏州市20kV及以下交流断路器设备的预防检修试验。装置体积轻便,大大方便实验人员的现场使用;集成式的交流耐压输出,在满足现场试验标准的要求下,大大减少试验接线工作量,减少人为接线错误带来的安全隐患,极大提高试验效率;移动式操作平台,既保障了实验人员的安全操作,而且可以根据不同的现场情况布置试验场地,灵活可靠,现场适应性大大提高。面对当前断路器交流耐压试验任务量繁重的情况,该装置极大提高现场工作效率,可以有效缩短停电试验时间,保障用户供电的可靠性
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化工频耐压试验装置,用于20kV及以下电压等级的真空断路器的工频耐压试验,其特征在于:所述一体化工频耐压试验装置包括与外接电源相连接并输出可调的基础电压信号的调压器、与所述调压器相连接并基于所述基础电压信号输出0~50kV试验电压信号的试验变压器、用于控制所述调压器和控制所述工频耐压试验流程的控制系统,所述调压器、所述试验变压器和所述控制系统集成为一个整体并设置于外壳中,所述真空断路器与所述试验变压器相连接。
2.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述试验变压器顶端安装有用于防止电晕放电的均压环。
3.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述一体化工频耐压试验装置包括用于连接所述外接电源和所述真空断路器的多套夹子附件。
4.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述一体化工频耐压试验装置还包括用于测量所述试验变压器输出的所述试验电压信号的电压的电压测量装置。
5.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述一体化工频耐压试验装置还包括过流保护装置和过压保护装置。
6.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述一体化工频耐压试验装置还包括移动式手持控制面板,所述控制系统包括若干控制按钮,所述控制按钮设置于所述移动式手持控制面板上。
7.根据权利要求1所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述控制系统包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与所述系统电源输入模块相连接并用于控制所述工频耐压试验流程的系统启停模块、与所述系统启停模块相连接并用于控制所述调压器进行调压的调压器控制模块。
8.根据权利要求7所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述系统电源输入模块包括与所述外接电源相连接的总电源线、由所述总电源线分支出的分电源线、设置于所述总电源线上的闸刀、设置于所述分电源线上的电源开关,所述调压器连接在所述总电源线上。
9.根据权利要求8所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述系统启停模块包括启动按钮、停止按钮、第一继电器和第二继电器;所述第一继电器的线圈与所述电源开关相连接,所述启动按钮、所述停止按钮、所述第一继电器的常开节点、所述第二继电器的线圈串联而构成串联通路,所述串联通路与所述电源开关相连接,所述第二继电器的第一个常开节点和第二个常开节点设置于所述总电源线上。
10.根据权利要求7所述的一体化工频耐压试验装置,其特征在于:所述调压器控制模块为与所述系统启停模块相连接的基于可控硅的控制单元。
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