CN115754641A - 变压器阀侧套管复合激励测试方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种变压器阀侧套管复合激励测试方法和装置。所述方法包括:获取阀侧套管的例行试验参数;向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压;获取阀侧套管在第一复合电压下的第一特征参数;向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压;获取阀侧套管在第二复合电压下的第二特征参数;根据例行试验参数、第一特征参数和第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态。通过分别向阀侧套管施加第一复合电压和第二复合电压,可以检测出阀侧套管在直流电压叠加交流电压和直流电压叠加雷电冲击电压下的参数表征,能够较好表征阀侧套管的缺陷特点,从而完成对缺陷类型的确定。
Description
技术领域
本申请涉及输变电设备测试技术领域,特别是涉及一种变压器阀侧套管复合激励测试方法和装置。
背景技术
变压器阀侧套管作为换流变压器的外部连接装置,交流侧连接换流变压器,以作为换流变压器的阀侧出线端,直流侧与换流器阀桥相连。变压器阀侧套管作为换流变压器与换流阀之间的连接装置,绝缘结构复杂,不仅直接承受来自直流系统的直流电压,同时承受来自交流系统的交流电压,又承受着网侧传递的冲击电压的作用。另一方面,变压器阀侧套管不仅要承受来自换流器运行中产生的大量谐波冲击,同时还要承受来自交流系统与直流系统运行中产生的谐波冲击,谐波电流产生的过电流会使变压器阀侧套管温度上升。而变压器阀侧套管中的电容芯体径向导热性能差,在运行中套管内部出现的热量大部分仅能通过载流导电管轴向空气端传导,容易出现局部过热。变压器阀侧套管即使通过现行标准的出厂温升试验,但是在阀侧干式套管中仍频繁发生过热导致的放电故障。
为了测试特高压换流变压器阀侧套管的运行性能,传统技术中提出了一种考核特高压换流变压器阀侧套管的试验系统,主要为叠加工况交直流电压及运行电流作用于变压器阀侧套管,用以替代挂网运行验证,从而降低新投运设备的挂网运行风险。但是传统技术中的试验系统,仅能验证阀侧套管的运行性能,无法有效辨识缺陷类型。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够有效辨识缺陷类型的变压器阀侧套管复合激励测试方法和装置。
第一方面,本申请提出一种变压器阀侧套管复合激励测试方法,包括:
获取阀侧套管的例行试验参数;其中,所述例行试验参数包括:绝缘电阻、工频介质损耗因数和工频电容量;
向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压;其中,所述第一复合电压为直流电压叠加交流电压;
获取所述阀侧套管在所述第一复合电压下的第一特征参数;其中,所述第一特征参数包括:第一起始局部放电电压、第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱;
向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压;其中,所述第二复合电压为直流电压叠加雷电冲击电压;
获取所述阀侧套管在所述第二复合电压下的第二特征参数;其中,所述第二特征参数包括:第二起始局部放电电压、第二平均放电量、第二放电重复率和局部放电幅值;
根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态。
在其中一个实施例中,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压的步骤,包括:
向所述阀侧套管施加所述第一复合电压;
在预设时间段内检测第一局部放电信号;
若未检测到所述第一局部放电信号,则增加所述第一复合电压的电压大小,直至满足第一预设条件。
在其中一个实施例中,所述第一预设条件包括:所述最大放电量大于等于第一阈值或所述第一复合电压的电压大小达到第一限制值。
在其中一个实施例中,所述向所述阀侧套管施加所述第一复合电压的步骤,还包括:
若检测到所述第一局部放电信号,则记录所述第一起始局部放电电压,并统计所述第一平均放电量、所述第一放电重复率、所述最大放电量和所述局部放电相位分布图谱。
在其中一个实施例中,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,包括:
向所述阀侧套管施加所述第二复合电压;
记录所述局部放电幅值、所述第二平均放电量和所述第二放电重复率;
在预设次数内检测第二局部放电信号,得到局部放电发生概率;
若所述局部放电发生概率小于预设概率,则增加所述第二复合电压的电压大小,直至满足第二预设条件。
在其中一个实施例中,所述第二预设条件包括:局部放电量大于等于第二阈值或所述第二复合电压的电压大小达到第二限制值。
在其中一个实施例中,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,还包括:
若所述局部放电发生概率大于等于预设概率,则记录所述第二起始局部放电电压。
在其中一个实施例中,所述根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态的步骤,包括:
根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数进行时频聚类归集,得到时频聚类特征库;
根据所述时频聚类特征库得到所述缺陷类型和所述绝缘状态。
第二方面,本申请还提出一种变压器阀侧套管复合激励测试装置,用于执行上述第一方面实施例所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,所述装置包括:
试验平台,所述试验平台用于安装阀侧套管;
直流电压源,所述直流电压源连接所述试验平台,所述直流电压源用于向所述阀侧套管施加直流电压;
交流电压源,所述交流电压源连接所述试验平台,所述交流电压源用于向所述阀侧套管施加交流电压;
冲击电压源,所述冲击电压源连接所述试验平台,所述冲击电压源用于向所述阀侧套管施加雷电冲击电压;
分压器,所述分压器连接所述试验平台,所述分压器用于检测电压信号;
检测阻抗,所述检测阻抗连接所述试验平台,所述检测阻抗用于检测局部放电视在放电量数据;
高频局放传感器,所述高频局放传感器连接所述试验平台,所述高频局放传感器用于采集局部放电脉冲频域响应特征;
在线监测模块,所述在线监测模块连接所述试验平台,所述在线监测模块用于实时检测所述阀侧套管的工频介质损耗因数和工频电容量。
在其中一个实施例中,所述试验平台包括:试验油箱、油气套管、SF6气体绝缘母管、无晕导流母排和升流装置,所述油气套管的一端连接所述试验油箱,所述油气套管的另一端连接所述SF6气体绝缘母管的一端,所述无晕导流母排的一端连接所述SF6气体绝缘母管的另一端,所述无晕导流母排的另一端用于通过所述阀侧套管连接所述试验油箱,所述升流装置设置在所述SF6气体绝缘母管上,所述升流装置用于向所述SF6气体绝缘母管注入电流。
上述变压器阀侧套管复合激励测试方法和装置,通过分别向阀侧套管施加第一复合电压和第二复合电压,以分别得到第一特征参数和第二特征参数,可以检测出阀侧套管在直流电压叠加交流电压和直流电压叠加雷电冲击电压下的参数表征。阀侧套管在叠加电压的作用下会改变激励电场形态,并周期性强化(或弱化)电场强度,从而改变放电幅值、放电重复率及单脉冲时频特性等特征,能够较好表征阀侧套管的缺陷特点,从而完成对缺陷类型的确定。套管厂家可以根据缺陷类型改进阀侧套管的工艺生产流程,避免产出具有家族性缺陷的阀侧套管。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为一个实施例中变压器阀侧套管复合激励测试方法的流程示意图;
图2为一个实施例中施加第一复合电压的流程示意图;
图3为一个实施例中检测第一特征参数的流程示意图;
图4为一个实施例中施加第二复合电压的流程示意图;
图5为一个实施例中检测第二特征参数的流程示意图;
图6为一个实施例中直流电压叠加交流电压的时频特征变化示意图;
图7为一个实施例中变压器阀侧套管复合激励测试装置的示意图。
附图标记说明:
试验平台710、直流电压源720、交流电压源730、冲击电压源740、分压器750、检测阻抗760、高频局放传感器770、在线监测模块780、试验油箱711、油气套管712、SF6气体绝缘母管713、无晕导流母排714、升流装置715、阀侧套管716。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
在一个实施例中,如图1所示,提供了一种变压器阀侧套管复合激励测试方法,包括:
步骤S100,获取阀侧套管的例行试验参数;其中,例行试验参数包括:绝缘电阻、工频介质损耗因数和工频电容量。
具体的,在施加复合激励前,首先需要开展阀侧套管例行试验,以获取阀侧套管的例行试验参数。其中,绝缘电阻可以通过高压绝缘电阻测试仪来进行测试,工频介质损耗因数tanδ可以通过工频介质损耗测验仪来进行测量,工频电容量也可以通过工频介质损耗测验仪获取。通过例行试验测定的绝缘电阻、工频介质损耗因数和工频电容量可以存储在存储器中,在需要参数运算时进行获取。
步骤S200,向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压;其中,第一复合电压为直流电压叠加交流电压。
具体的,第一复合电压的电压含量为直流电压的电压大小与交流电压的电压大小的比例,可以采用不同的电压含量逐级施加在阀侧套管上。例如,施加第一复合电压时,可以采用逐级电压叠加法来对电压含量进行改变,电压含量分别为:10:1,9:1,8:1,7:1,6:1,5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,1:3,1:4,1:5,1:6,1:7,1:8,1:9,1:10。
向阀侧套管施加第一复合电压时,阀侧套管可以处于冷态或热态下,以检测阀侧套管处于不同运行温度下的特征参数。具体示例,向阀侧套管施加第一复合电压时,阀侧套管安装于试验平台上的模拟试验油箱座上,油箱内变压器油符合特高压变压器投运要求,要求遵循GB/T 14542变压器油维护管理导则,并静置96h。同时,通过试验平台向阀侧套管注入阀侧套管试验电流I=1.1IN(IN为额定电流),保持连续工作24h,达到阀侧套管温度稳态分布,阀侧套管无故障并运行正常后,再施加第一复合电压,检测得到的第一特征参数即为热态下的特征参数。当热态检测完成后,将阀侧套管自然冷却至室温条件下,并再次逐级施加电压含量不同的第一复合电压,得到的第一特征参数即为冷态下的特征参数。
步骤S300,获取阀侧套管在第一复合电压下的第一特征参数;其中,第一特征参数包括:第一起始局部放电电压、第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱。具体的,通过参数检测设备,获取阀侧套管在第一复合电压下的第一特征参数。其中,第一特征参数包括阀侧套管在不同电压含量(或温度)下检测得到的第一起始局部放电电压、第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱。在一些其他实施例中,还可以同时检测实时介损特征值。
步骤S400,向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压;其中,第二复合电压为直流电压叠加雷电冲击电压。
具体的,第二复合电压的电压含量为直流电压的电压大小与雷电冲击电压的电压大小的比例,可以采用不同的电压含量逐级施加在阀侧套管上。例如,施加第二复合电压时,可以采用逐级电压叠加法来对电压含量进行改变,电压含量分别为:5:1,4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,1:3,1:4,1:5。同样的,向阀侧套管施加第二复合电压时,阀侧套管也可以处于冷态或热态下,升温和降温方式与施加第一复合电压时相同,此处不再一一赘述。
步骤S500,获取阀侧套管在第二复合电压下的第二特征参数;其中,第二特征参数包括:第二起始局部放电电压、第二平均放电量、第二放电重复率和局部放电幅值。具体的,通过参数检测设备,获取阀侧套管在第二复合电压下的第二特征参数。其中,第二特征参数包括阀侧套管在不同电压含量(或温度)下检测得到的第二起始局部放电电压、第二平均放电量、第二放电重复率和局部放电幅值。
步骤S600,根据例行试验参数、第一特征参数和第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态。具体的,阀侧套管在叠加电压的作用下会改变激励电场形态,并周期性强化(或弱化)电场强度,从而改变放电幅值、放电重复率及单脉冲时频特性等特征,能够较好表征阀侧套管的缺陷特点,从而完成对缺陷类型的确定。同时,根据缺陷的数量和阀侧套管在不同条件下的特征参数的优劣,可以评价当前阀侧套管的绝缘性能的好坏,从而辅助套管厂家改进阀侧套管的工艺生产流程,提高阀侧套管的整体质量。
在一个实施例中,如图2所示,向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压的步骤,包括:
步骤S210,向阀侧套管施加第一复合电压。具体的,此时向阀侧套管施加的为特定电压含量和特定电压大小的第一复合电压。
步骤S220,在预设时间段内检测第一局部放电信号。具体的,施加第一复合电压后,在预设时间段内检测第一局部放电信号。其中,第一局部放电信号用于表征阀侧套管在第一复合电压的激励下,产生局部放电。当阀侧套管被施加第一复合电压后,需要在此种条件下保持一段时间,即预设时间段。例如,施加第一复合电压后,保持电压稳定5分钟。
步骤S230,若未检测到第一局部放电信号,则增加第一复合电压的电压大小,直至满足第一预设条件。具体的,若在预设时间段内未检测到第一局部放电信号,则说明阀侧套管在当前实验条件下不会产生局部放电,此时则增加第一复合电压的电压大小,并将增加后的第一复合电压施加在阀侧套管,并继续检测第一局部放电信号,直至满足第一预设条件后再停止。
在一个实施例中,第一预设条件包括:最大放电量大于等于第一阈值或第一复合电压的电压大小达到第一限制值。具体的,最大放电量为阀侧套管在局部区域中发生的放电的最大值,当最大放电量大于等于第一阈值时,即使未出现第一局部放电信号,也可以认为阀侧套管产生了局部放电,此时即可停止试验。或者,当第一复合电压的电压大小达到第一限制值,也即第一复合电压的最大电压值,则说明阀侧套管在此种情况下不会产生局部放电,此时也可停止试验。
在一个实施例中,向阀侧套管施加第一复合电压的步骤,还包括:若检测到第一局部放电信号,则记录第一起始局部放电电压,并统计第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱。具体的,若检测到第一局部放电信号,则说明在当前的试验条件下,阀侧套管发生局部放电,此时采集局部放电300秒,并记录起始局部放电电压,得到第一起始局部放电电压,同时统计第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱(PRPD,Phase Resolved Partial Discharge),从而得到第一特征参数。
下面以一个具体实施例,详细描述本申请获取第一特征参数的步骤。如图3所示,以交流电压与直流电压的电压含量为1:1为例,升压流程为先施加直流电压0.05p.u,再叠加交流电压0.05p.u,然后保持电压稳定5min,同时持续采集局放信号,以判断是否出现第一局部放电信号。若无局部放电则按照升压速率继续升压流程,即改变第一复合电压的电压大小;若有局部放电信号,则采集局部放电300s,记录起始局部放电电压,并统计最大放电量、平均放电量、放电重复率及PRPD图谱,然后进行判断,当局部放电量小于1000pC或第一复合电压的电压大小未达到限值(如第一限制值为1.2p.u),则继续升压流程,否则结束试验。
在一个实施例中,如图4所示,向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,包括:
步骤S410,向阀侧套管施加第二复合电压。具体的,此时向阀侧套管施加的为特定电压含量和特定电压大小的第二复合电压。
步骤S420,记录局部放电幅值、第二平均放电量和第二放电重复率。具体的,施加第二复合电压后,记录阀侧套管在第二复合电压激励下的局部放电幅值、第二平均放电量和第二放电重复率。
步骤S430,在预设次数内检测第二局部放电信号,得到局部放电发生概率。具体的,在施加第二复合电压进行检测时,需要在当前的第二复合电压下进行预设次数的重复试验。可以理解的是,在记录局部放电幅值、第二平均放电量和第二放电重复率结束后,关闭试验平台以释放电荷,然后进行下一次的激励试验,直至达到预设次数。可以理解的是,在每一次试验中,均需要检测第二局部放电信号,以判断阀侧套管是否产生局部放电。局部放电发生概率为检测到第二局部放电信号的次数,占预设次数的比例。例如,预设次数为50次循环试验,在其中的20次试验中,均检测到第二局部放电信号,此时局部放电发生概率即为40%。
步骤S440,若局部放电发生概率小于预设概率,则增加第二复合电压的电压大小,直至满足第二预设条件。具体的,在局部放电发生概率小于预设概率(如50%)的情况下,可以认为阀侧套管在当前的第二复合电压的激励下,符合绝缘要求,此时则增加第二复合电压的电压大小,以继续进行试验,直至满足第二预设条件。
在一个实施例中,第二预设条件包括:局部放电量大于等于第二阈值或第二复合电压的电压大小达到第二限制值。具体的,局部放电量为阀侧套管在局部区域中发生的放电的最大值,当局部放电量大于等于第二阈值时,即可停止试验。或者,当第二复合电压的电压大小达到第二限制值,也即第二复合电压的最大电压值,则说明阀侧套管在当前条件下不会产生局部放电,此时也可停止试验。
在一个实施例中,向阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,还包括:若局部放电发生概率大于等于预设概率,则记录第二起始局部放电电压。具体的,当局部放电发生概率大于等于预设概率时,即可认为在当前条件下阀侧套管的绝缘性能不达标,具有较大的概率产生局部放电,此时记录起始局部放电电压以得到第二起始局部放电电压。
下面以一个具体实施例,详细描述本申请获取第二特征参数的步骤。如图5所示,以直流电压与雷电冲击电压的电压含量为1:3为例,升压流程为先施加直流电压0.05p.u,再叠加3倍直流电压的雷电冲击电压0.15p.u,然后采集并记录局部放电幅值、平均放电量和放电重复率。雷电冲击电压叠加后,保持直流电压稳定5min,并持续检测第二局部放电信号,然后重复进行50次当前电压等级的直流电压叠加雷电冲击电压的试验。50次试验结束后,若局部放电发生概率≥50%,则记录当前的第二复合电压为起始局放电压,得到第二起始局部放电电压。然后进行判别,当局部放电量小于2000pC或第二复合电压的电压大小峰值小于1.2p.u,则继续进行升压试验,否则结束试验。
在一个实施例中,根据例行试验参数、第一特征参数和第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态的步骤,包括:根据例行试验参数、第一特征参数和第二特征参数进行时频聚类归集,得到时频聚类特征库;根据时频聚类特征库得到缺陷类型和绝缘状态。
具体的,对当前检测得到例行试验参数、第一特征参数和第二特征参数进行时频聚类归集,可以得到当前的时频聚类特征库,通过与预设的时频聚类特征库进行比较,即可得到当前的阀侧套管的缺陷类型,并评价绝缘状态的好坏。具体示例,如图6所示,为一个实施例中直流电压叠加交流电压的时频特征变化,分别为单重心聚集特征和双重心聚集特征,可以体现缺陷特征的变化趋势和缺陷类型。
通过换流变压器阀侧套管测试得到的特征参数,建立阀侧套管状态初步评估指标,如表1所示,为换流变压器阀侧套管绝缘状态特征参数评估项,其中,第1项到第3项为单项评判最差评估原则,即存在一项特征参数最差指标,即按照最差绝缘状态进行评判。第4项到第35项,共计32项,按照如下统计数据评估流程:(1)特征参数评估项不小于3项严重状态即判定为严重状态;(2)特征参数评估项不小于8项异常状态即判定为异常状态;(3)特征参数评估项不小于12项注意状态即判定为注意状态;(4)特征参数评估项大于20项正常状态即判定为正常状态,如表2所示,如都未满足,则继续进行试验诊断评估流程。
表1:换流变压器阀侧套管绝缘状态特征参数评估项
表2:特征参数评估原则
绝缘状态 | 正常状态 | 注意状态 | 异常状态 | 严重状态 |
特征参数评估项 | >20 | >=12 | >=8 | >=3 |
通过上述的特征参数评估过程,即可较好的反应当前阀侧套管的绝缘状态的好坏,为绝缘状态评估提供较好的评估方式。
在一个实施例中,如图7所示,本申请还提出一种变压器阀侧套管复合激励测试装置,用于执行上述实施例的变压器阀侧套管复合激励测试方法,装置包括:试验平台710、直流电压源720、交流电压源730、冲击电压源740、分压器750、检测阻抗760、高频局放传感器770和在线监测模块780,试验平台710用于安装阀侧套管716,直流电压源720连接试验平台710,直流电压源720用于向阀侧套管716施加直流电压,交流电压源730连接试验平台710,交流电压源730用于向阀侧套管716施加交流电压,冲击电压源740连接试验平台710,冲击电压源740用于向阀侧套管716施加雷电冲击电压,分压器750连接试验平台710,分压器750用于检测电压信号,检测阻抗760连接试验平台710,检测阻抗760用于检测局部放电视在放电量数据,高频局放传感器770连接试验平台710,高频局放传感器770用于采集局部放电脉冲频域响应特征,在线监测模块780连接试验平台710,在线监测模块780用于实时检测阀侧套管716的工频介质损耗因数和工频电容量。
具体示例,直流电压源720采用电压±2000kV,电流50mA的直流电压发生器,串联保护电阻20kΩ,保护直流电压发生器。交流电压源730采用电压1000kV,容量不小于1000kVA的工频试验变压器,串联15nF隔直电容器,阻隔直流电压对工频试验变压器侵入。冲击电压源740采用1000kV,标称容量不小于150kJ的雷电冲击发生器,串联20nF隔直电容器,阻隔直流电压对雷电冲击发生器作用侵害。分压器750采用1500kV通用型分压器测量叠加电压,可用于测量直流电压叠加交流电压,直流电压叠加雷电冲击电压。采用电感和电容组成的滤波器滤除局部放电电源侧的干扰信号。采用检测阻抗760采集被测阀侧套管716局部放电视在放电量幅值、放电重复率及相位特征。采用高频局放传感器770采集局部放电脉冲频域响应特征。在阀侧套管716末端处安装在线监测模块780,用于采集阀侧套管716的tanδ和工频电容量实时数据。
在一个实施例中,如图7所示,试验平台710包括:试验油箱711、油气套管712、SF6气体绝缘母管713、无晕导流母排714和升流装置715,油气套管712的一端连接试验油箱711,油气套管712的另一端连接SF6气体绝缘母管713的一端,无晕导流母排714的一端连接SF6气体绝缘母管713的另一端,无晕导流母排714的另一端用于通过阀侧套管716连接试验油箱711,升流装置715设置在SF6气体绝缘母管713上,升流装置715用于向SF6气体绝缘母管713注入电流。具体的,油气套管712、SF6气体绝缘母管713、无晕导流母排714和阀侧套管716之间构成闭合回路,升流装置715用于向闭合回路中注入电流,以改变阀侧套管716的工作温度。
上述变压器阀侧套管复合激励测试装置,通过分别向阀侧套管716施加第一复合电压和第二复合电压,以分别得到第一特征参数和第二特征参数,可以检测出阀侧套管716在直流电压叠加交流电压和直流电压叠加雷电冲击电压下的参数表征。阀侧套管716在叠加电压的作用下会改变激励电场形态,并周期性强化(或弱化)电场强度,从而改变放电幅值、放电重复率及单脉冲时频特性等特征,能够较好表征阀侧套管716的缺陷特点,从而完成对缺陷类型的确定。套管厂家可以根据缺陷类型改进阀侧套管716的工艺生产流程,避免产出具有家族性缺陷的阀侧套管716。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,包括:
获取阀侧套管的例行试验参数;其中,所述例行试验参数包括:绝缘电阻、工频介质损耗因数和工频电容量;
向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压;其中,所述第一复合电压为直流电压叠加交流电压;
获取所述阀侧套管在所述第一复合电压下的第一特征参数;其中,所述第一特征参数包括:第一起始局部放电电压、第一平均放电量、第一放电重复率、最大放电量和局部放电相位分布图谱;
向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压;其中,所述第二复合电压为直流电压叠加雷电冲击电压;
获取所述阀侧套管在所述第二复合电压下的第二特征参数;其中,所述第二特征参数包括:第二起始局部放电电压、第二平均放电量、第二放电重复率和局部放电幅值;
根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态。
2.根据权利要求1所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第一复合电压的步骤,包括:
向所述阀侧套管施加所述第一复合电压;
在预设时间段内检测第一局部放电信号;
若未检测到所述第一局部放电信号,则增加所述第一复合电压的电压大小,直至满足第一预设条件。
3.根据权利要求2所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述第一预设条件包括:所述最大放电量大于等于第一阈值或所述第一复合电压的电压大小达到第一限制值。
4.根据权利要求2所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述向所述阀侧套管施加所述第一复合电压的步骤,还包括:
若检测到所述第一局部放电信号,则记录所述第一起始局部放电电压,并统计所述第一平均放电量、所述第一放电重复率、所述最大放电量和所述局部放电相位分布图谱。
5.根据权利要求1所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,包括:
向所述阀侧套管施加所述第二复合电压;
记录所述局部放电幅值、所述第二平均放电量和所述第二放电重复率;
在预设次数内检测第二局部放电信号,得到局部放电发生概率;
若所述局部放电发生概率小于预设概率,则增加所述第二复合电压的电压大小,直至满足第二预设条件。
6.根据权利要求5所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述第二预设条件包括:局部放电量大于等于第二阈值或所述第二复合电压的电压大小达到第二限制值。
7.根据权利要求5所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述向所述阀侧套管逐级施加电压含量不同的第二复合电压的步骤,还包括:
若所述局部放电发生概率大于等于预设概率,则记录所述第二起始局部放电电压。
8.根据权利要求1至7任一项所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,其特征在于,所述根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数得到缺陷类型和绝缘状态的步骤,包括:
根据所述例行试验参数、所述第一特征参数和所述第二特征参数进行时频聚类归集,得到时频聚类特征库;
根据所述时频聚类特征库得到所述缺陷类型和所述绝缘状态。
9.一种变压器阀侧套管复合激励测试装置,其特征在于,用于执行权利要求1至8任一项所述的变压器阀侧套管复合激励测试方法,所述装置包括:
试验平台,所述试验平台用于安装阀侧套管;
直流电压源,所述直流电压源连接所述试验平台,所述直流电压源用于向所述阀侧套管施加直流电压;
交流电压源,所述交流电压源连接所述试验平台,所述交流电压源用于向所述阀侧套管施加交流电压;
冲击电压源,所述冲击电压源连接所述试验平台,所述冲击电压源用于向所述阀侧套管施加雷电冲击电压;
分压器,所述分压器连接所述试验平台,所述分压器用于检测电压信号;
检测阻抗,所述检测阻抗连接所述试验平台,所述检测阻抗用于检测局部放电视在放电量数据;
高频局放传感器,所述高频局放传感器连接所述试验平台,所述高频局放传感器用于采集局部放电脉冲频域响应特征;
在线监测模块,所述在线监测模块连接所述试验平台,所述在线监测模块用于实时检测所述阀侧套管的工频介质损耗因数和工频电容量。
10.根据权利要求9所述的变压器阀侧套管复合激励测试装置,其特征在于,所述试验平台包括:试验油箱、油气套管、SF6气体绝缘母管、无晕导流母排和升流装置,所述油气套管的一端连接所述试验油箱,所述油气套管的另一端连接所述SF6气体绝缘母管的一端,所述无晕导流母排的一端连接所述SF6气体绝缘母管的另一端,所述无晕导流母排的另一端用于通过所述阀侧套管连接所述试验油箱,所述升流装置设置在所述SF6气体绝缘母管上,所述升流装置用于向所述SF6气体绝缘母管注入电流。
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