CN1719268A - 无局放变频谐振试验系统 - Google Patents

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一种电力技术领域的无局放变频谐振试验系统，三相交流电压接到低干扰变频电源，低干扰变频电源的电压输出接到励磁变压器，励磁变压器高压端接到谐振电抗器，励磁变压器低压端接地，谐振电抗器输出接到分压器高压端、耦合电容器高压端，分压器低压端接到大地、分压器输出端接到低干扰变频电源，耦合电容器低压端接到检测阻抗盒输入端，检测阻抗盒接地端接到大地，检测阻抗盒输出端接到局部放电测试仪，低干扰变频电源一个信号输出接到局放干扰抑制盒输入端，局放干扰抑制盒输出端接到局部放电测试仪。低干扰变频电源另外一个信号输出接到局部放电测试仪。本发明试验不受平衡法测量、不平衡测量方法的限制，系统局放干扰小于10pC。

Description

无局放变频谐振试验系统
技术领域
本发明涉及的是一种电力技术领域的装置，具体是一种无局放变频谐振试验系统。
背景技术
在电力系统设备进行高电压试验时，常使用串联谐振的方式提供试验所需的高电压，其主要是由变频电源励磁变压器和高压电抗器等设备组成。在现场进行试验时，除了满足试验电压的要求外，还要求能够对被测试的设备进行局部放电测试试验。目前普遍使用的串联谐振装置不能满足局部放电测试试验要求。有人曾经提出采用三极管放大的正弦信号电源的变频串联谐振装置。借鉴此现有技术，可以比较容易满足局放试验的要求，但是其可靠性差，而且效率低，仅为50％左右，对现场的试验电源要求高，时常有供电电源不满足试验要求的缺点。并且当其低电压输出时，功率输出成平方倍下降，导致励磁变压器制造复杂，制造和使用困难，成本高。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为00259594.x，申请日为2000年12月14日，该专利公开了一种采用SPWM变频串联谐振电源。该装置效率高，对现场电源要求低，但局放干扰大，无法满足现场局部放电测量试验要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无局放变频谐振试验系统，使其制造工艺简单、成本低、现场接线方便、使用可靠、局放干扰小，测量准确的无局放变频谐振试验系统，满足现场高压局部放电测试试验要求。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：低干扰变频电源、励磁变压器、谐振电抗器、分压器、局部放电测试仪、局放干扰抑制盒、检测阻抗盒、耦合电容器。三相交流电压接到低干扰变频电源，低干扰变频电源的电压输出接到励磁变压器，励磁变压器高压端接到谐振电抗器，励磁变压器低压端接地，谐振电抗器输出接到分压器高压端、耦合电容器高压端，分压器低压端接到大地、分压器输出端接到低干扰变频电源，耦合电容器低压端接到检测阻抗盒输入端，检测阻抗盒接地端接到大地，检测阻抗盒输出端接到局部放电测试仪，低干扰变频电源一个信号输出接到局放干扰抑制盒输入端，局放干扰抑制盒输出端接到局部放电测试仪。低干扰变频电源另外一个信号输出接到局部放电测试仪。
三相380V交流电送入低干扰变频电源，产生频率、脉宽均可连续调制的交流方波电压送到励磁变压器，励磁变压器输出电压加到由谐振电抗器、被测试设备组成的串联谐振回路，通过低干扰变频电源调节交流方波电压频率，使串联谐振回路处于谐振状态、通过调节交流方波电压脉宽使试品电压达到指定的试验电压，低干扰变频电源通过分压器监测试验电压，局放信号通过耦合电容器与检测阻抗盒的作用将信号放大后送入局部放电测试仪，低干扰变频电源输出接到局放干扰抑制盒，局放干扰抑制盒将低干扰变频电源的局放干扰剔除后送到局部放电测试仪，局部放电测试仪按照其本身固有的开窗方式，将显示的干扰区自动开窗去除，实现被测试设备局放直接测量。
励磁变压器为铁壳油浸式变压器，包括：低压绕组、滤波绕组、高压绕组、滤波电容。各绕组均为独立绕组。低压绕组与滤波绕组、高压绕组间仅存在磁的耦合，无电的联系。滤波绕组与高压绕组间共地。各绕组结构均为连续式结构。
谐振电抗器为环氧桶式结构，上下两端具有半导电漆喷涂的均压法兰。谐振电抗器就是一个电感线圈，内部由多个圆桶式线饼纵向串联而成，多个线饼串联，上端沿上法兰为输出端子，下端从下法兰为输入端子。
本发明低干扰变频电源采用单方波控制技术，可以降低局部放电干扰；励磁变压器附带有滤波装置，可以降低局放干扰；谐振电抗器和被测试设备组成串联谐振回路；通过分压器向低干扰变频电源反馈被测试设备上的试验电压；局部放电测试仪、局放干扰抑制盒、检测阻抗盒、耦合电容器组成局放测试回路。
本发明针对现有现场耐压试验和局放试验用变频谐振成套试验装置技术的不足，是一种具有体积小，重量轻，效率高(＞98％)，工艺简单，成本低，可靠性高，电磁干扰小，实现了智能化控制，操作简单的新型变频串联谐振成套试验装置。应用于电力系统高电压设备的局放试验中，通过变频开关电源产生频率、脉宽均可调制的方波交流电压，方波交流电压由励磁变升压后激励谐振电抗器、试品(或试品+谐振电容)构成的串联谐振回路，在试品上产生规定的交流试验正弦电压，同时对试品进行局部放电测量。满足电力变压器、电缆、套管、绝缘子、互感器等所有大容量、高电压电力设备的局放试验要求。
与现有技术相比，本发明中低干扰电源采用单方波方式，使一周期中的局放干扰仅出现在四个固定位置，并通过局放干扰抑制盒和励磁变压器将四个固定的局放干扰消除；本发明中的励磁变压器新增加了特殊设计的滤波绕组，绕组设计采用连续式。本发明由开关电源激励的串联谐振系统满足所有电力设备的现场局放试验要求，试验不受平衡法测量、不平衡测量方法的限制，系统局放干扰小于10pC。具有极高的使用价值和经济价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明励磁变压器结构图
图3为本发明谐振电抗器结构图
具体实施方式
如图1所示，整个装置包括低干扰变频电源1、励磁变压器2、谐振电抗器3、分压器4、局部放电测试仪5、局放干扰抑制盒7、检测阻抗盒8、耦合电容器6等，三相交流电压接到低干扰变频电源1，低干扰变频电源1的电压输出接到励磁变压器2，励磁变压器2高压端接到谐振电抗器3，励磁变压器2低压端接到大地，谐振电抗器3输出接到分压器4高压端、耦合电容器6高压端，分压器4低压端接到大地、分压器4输出端接到低干扰变频电源1，耦合电容器6低压端接到检测阻抗盒8输入端，检测阻抗盒8接地端接到大地，检测阻抗盒8输出端接到局部放电测试仪5，低干扰变频电源1一个信号输出接到局放干扰抑制盒7输入端，局放干扰抑制盒7输出端接到局部放电测试仪5。低干扰变频电源1另外一个信号输出接到局部放电测试仪5。
三相380V交流电送入低干扰变频电源1，产生频率、脉宽均可连续调制的交流方波电压送到励磁变压器2，励磁变压器2输出电压加到由谐振电抗器3、被测试设备组成的串联谐振回路，通过低干扰变频电源1调节交流方波电压频率，使串联谐振回路处于谐振状态、通过调节交流方波电压脉宽使试品电压达到指定的试验电压，低干扰变频电源1通过分压器4监测试验电压；局部放电测试仪5、局放干扰抑制盒7、检测阻抗盒8、耦合电容器6组成局放测试回路，局放信号通过耦合电容器6与检测阻抗盒8的作用将信号放大后送入局部放电测试仪5，低干扰变频电源1输出接到局放干扰抑制盒7，局放干扰抑制盒7将低干扰变频电源1的局放干扰剔除后送到局部放电测试仪5，局部放电测试仪5按照其本身固有的开窗方式，将显示的干扰区自动开窗去除，实现被测试设备局放直接测量。
如图2所示，励磁变压器为铁壳油浸式变压器。图中，包括低压绕组17、滤波绕组18、高压绕组19、滤波电容20。各绕组均为独立绕组。低压绕组17与滤波绕组18、高压绕组19间仅存在磁的耦合，无电的联系。滤波绕组18与高压绕组间19共地。各绕组结构均为连续式结构。
如图3所示，谐振电抗器3为环氧桶式结构，上下两端具有半导电漆喷涂的均压法兰。谐振电抗器就是一个电感线圈22，内部由多个圆桶式线饼纵向串联而成，多个线饼串联，上端沿上法兰21为输出端子，下端从下法兰23为输入端子。

Claims (6)

1、一种无局放变频谐振试验系统，包括：低干扰变频电源(1)、谐振电抗器(3)、分压器(4)、局部放电测试仪(5)、耦合电容器(6)、检测阻抗盒(8)，其特征在于，还包括：局放干扰抑制盒(7)，三相交流电压接到低干扰变频电源(1)，低干扰变频电源(1)的电压输出接到励磁变压器(2)，励磁变压器(2)高压端接到谐振电抗器(3)，励磁变压器(2)低压端接到大地，谐振电抗器(3)输出接到分压器(4)高压端、耦合电容器(6)高压端，分压器(4)低压端接到大地、分压器(4)输出端接到低干扰变频电源(1)，耦合电容器(6)低压端接到检测阻抗盒(8)输入端，检测阻抗盒(8)接地端接到大地，检测阻抗盒(8)输出端接到局部放电测试仪(5)，低干扰变频电源(1)一个信号输出接到局放干扰抑制盒(7)输入端，局放干扰抑制盒(7)输出端接到局部放电测试仪(5)，低干扰变频电源(1)另外一个信号输出接到局部放电测试仪(5)。
2、如权利要求1所述的无局放变频谐振试验系统，其特征是，励磁变压器(2)为铁壳油浸式变压器，包括：低压绕组(17)、滤波绕组(18)、高压绕组(19)、滤波电容(20)，各绕组均为独立绕组，低压绕组(17)与滤波绕组(18)、高压绕组(19)间仅存在磁的耦合，滤波绕组(18)与高压绕组间(19)共地，各绕组结构均为连续式结构。
3、如权利要求1所述的无局放变频谐振试验系统，其特征是，谐振电抗器(3)，为环氧桶式结构，上下两端具有半导电漆喷涂的均压法兰。
4、如权利要求1或者3所述的无局放变频谐振试验系统，其特征是，谐振电抗器(3)是一个电感线圈(22)，内部由多个圆桶式线饼纵向串联而成，多个线饼串联，上端沿上法兰(21)为输出端子，下端从下法兰(23)为输入端子。
5、如权利要求1所述的无局放变频谐振试验系统，其特征是，局部放电测试仪(5)、局放干扰抑制盒(7)、检测阻抗盒(8)、耦合电容器(6)组成局放测试回路，局放信号通过耦合电容器(6)与检测阻抗盒(8)的作用将信号放大后送入局部放电测试仪(5)，低干扰变频电源(1)输出接到局放干扰抑制盒(7)，局放干扰抑制盒(7)将低干扰变频电源(1)的局放干扰剔除后送到局部放电测试仪(5)，局部放电测试仪(5)按照其本身固有的开窗方式，将显示的干扰区自动开窗去除，实现被测试设备局放直接测量。
6、如权利要求1所述的无局放变频谐振试验系统，其特征是，三相380V交流电送入低干扰变频电源(1)，产生频率、脉宽均可连续调制的交流方波电压送到励磁变压器(2)，励磁变压器(2)输出电压加到由谐振电抗器(3)、被测试设备组成的串联谐振回路，通过低干扰变频电源(1)调节交流方波电压频率，使串联谐振回路处于谐振状态、通过调节交流方波电压脉宽使试品电压达到指定的试验电压，低干扰变频电源(1)通过分压器(4)监测试验电压。
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GR01 Patent grant
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Assignee: JIANGSU RUGAO HIGH VOLTAGE ELECTRIC APPARATUS Co.,Ltd.

Assignor: Shanghai Siyuan Electric Co.,Ltd.

Contract fulfillment period: 2007.12.16 to 2015.12.16

Contract record no.: 2008320000459

Denomination of invention: No partial discharge frequency conversion resonance experiment system

Granted publication date: 20071107

License type: Exclusive license

Record date: 20080927

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENCE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2007.12.16 TO 2015.12.16

Name of requester: RUGAO HIGH-VOLTAGE ELECTRICAL APPLIANCE CO., LTD.

Effective date: 20080927

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 201108, No. 4399 Jin Du Road, Shanghai, Minhang District

Patentee after: SIEYUAN ELECTRIC Co.,Ltd.

Address before: 201108, No. 4399 Jin Du Road, Shanghai, Minhang District

Patentee before: Shanghai Siyuan Electric Co.,Ltd.

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