CN201355368Y - 用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源 - Google Patents

用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源 Download PDF

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CN201355368Y CNU2009200630123U CN200920063012U CN201355368Y CN 201355368 Y CN201355368 Y CN 201355368Y CN U2009200630123 U CNU2009200630123 U CN U2009200630123U CN 200920063012 U CN200920063012 U CN 200920063012U CN 201355368 Y CN201355368 Y CN 201355368Y
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邓维
雷文辉
王江
王志仁
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HUNAN XIANGCHAO ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

一种用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,它包括主控制单元、信号源、前级功率放大单元、后级功率放大单元、保护装置、推动变压器以及测量高压表,信号源用来提供可调频的纯净正弦波,主控制单元将其合成输出后依次经前级功率放大单元、推动变压器、后级功率放大单元输送给用来进行特高压互感器和变压器局部放电试验的串联谐振电路,测量高压表和保护装置通过光纤测量系统与主控制单元的反馈端相连。本实用新型是一种结构简单紧凑、成本低廉、适用范围广、能够进行1000kV及以下电压等级的变压器或互感器的局部放电试验、交流耐压试验的用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源。

Description

用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源
技术领域
本实用新型主要涉及到高压试验装置领域,特指一种用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源。
背景技术
对于超高压互感器(电流互感器、电容式电压互感器)和超高压变压器的局放试验,目前普遍采用中频发电机组给高压试验变压器和互感器励磁。中频发电机组是一个转动的、频率不可调的电源装置,装置的启动电流很大,配套装置多且笨重。设备运输、操作不方便。现有的谐振局放耐压装置主要以Haefely公司生产的试验装置为代表,其原理大多是利用调节谐振电抗器内部的铁芯间隙距离,改变电感参数与被试品的电容实现串联谐振,产生高压输出。该装置重量庞大,维护困难,只适合试验大厅使用,不适合现场试验。
随着我国有关特高压输电技术的研究取得突破性进展,一系列的特高压交流试验示范工程及变电站正在兴建,在设备的生产过程中和工程交接验收时对这些高压电气设备进行交流耐压试验或局部放电试验就提出了更高更严的要求。对于特高压1000kV互感器和变压器进行现场局部放电试验,特别需要解决试验电源容量大、传统的调感调容试验设备笨重、运输不便的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、适用范围广、能够进行1000kV及以下电压等级的变压器或互感器的局部放电试验、交流耐压试验的用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源。
为解决上述技术问题,本实用新型提出的解决方案为:一种用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,其特征在于:它包括主控制单元、信号源、前级功率放大单元、后级功率放大单元、保护装置、推动变压器以及测量高压表,所述信号源用来提供可调频的纯净正弦波,主控制单元将其合成输出后依次经前级功率放大单元、推动变压器、后级功率放大单元输送给用来进行特高压互感器和变压器局部放电试验的串联谐振电路,测量高压表和保护装置通过光纤测量系统与主控制单元的反馈端相连。
所述后级功率放大单元的输出端设有RC滤波单元,所述RC滤波单元包括并联于后级功率放大单元输出端两级间的第三电容C3以及分别与后级功率放大单元输出端两级相连的第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1和第二电容C2分别与第一电阻R1和第二电阻R2串联。
所述光纤测量系统为光端机,光端机包括光端机发射端和光端机接收端。
与现有技术相比,本实用新型的优点就在于:
1、对于特高压1000KV变压器或互感器试验,所需试验容量在生产现场很难满足,采用该装置通过改变试验回路的试验频率,进行有效补偿,即进行静止变频、调频补偿的方式;
2、在实际1000KV单相变压器进行试验时,在950KV试验电压下,变频柜输出电压340V,输出电流760A,试验频率:149HZ,补偿电感器共用6台,若用中频发电机电源装置,启动电流非常大,无功补偿,完全依靠改变电感量的方式,整体比较重,补偿电感多.
3、无局放变频谐振电源具有体积小、重量轻、低躁声,非常适合于现场使用,变频谐振电源本身输出的波形畸变小,接线方便,操作简单。
4、无局放变频谐振电源产生的信号是频率可调、无谐波、标准波形的正弦波,控制系统采用全数字化,调频精度达到0.1HZ,并具有过流、过压和闪络保护。
附图说明
图1是本实用新型的框架结构示意图;
图2是本实用新型中主控制单元的框架原理示意图;
图3是幅值、频率调节智能控制示意图;
图4是本实用新型中光纤信号无失真传输技术及其实现的示意图;
图5是前级、后级功率放大单元的框架原理示意图;
图6是桥臂T1三极管并联电路的示意图;
图7是本实用新型中RC滤波单元的结构示意图;
图8是本实用新型应用于特高压变压器局部放电试验时的示意图;
图9是本实用新型应用于特高压互感器局部放电试验时的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
本实用新型的变频电源可在实验室或变电现场对特高压变压器或互感器进行局部放电试验,能进行1000kV及以下电压等级的变压器或互感器的局部放电试验、交流耐压试验。
如图1所示,本实用新型用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,它包括主控制单元1、信号源2、前级功率放大单元3、后级功率放大单元4、保护装置5、推动变压器8以及测量高压表7,所述信号源2用来提供可调频的纯净正弦波,主控制单元1将其合成输出后依次经前级功率放大单元3、推动变压器8、后级功率放大单元4输送给用来进行特高压互感器和变压器局部放电试验的串联谐振电路6,测量高压表7和保护装置5通过光纤测量系统9与主控制单元1的反馈端相连。本实用新型的基本思路是:通过信号源2(即基于DSP的智能型纯净正弦波发生器)产生无畸变的可调频正弦信号,经由前级功率放大单元3、推动变压器8、后级功率放大单元4,放大后的信号通过高压产生电路获得大小可调频率可变的测试高压,检测反馈电路可将相关检测量作为反馈经光纤测量系统高速传输到主控制单元1,从而实现试验装置的智能化控制和调节。在硬件设计方面,主要强调高可靠性、高精度控制和实时响应。主电路经过优化设计和可靠测试试验,保证装备的安全运行。采用高性能的数字信号处理器(DSP)为核心,采用高可靠性的电子元器件,保证各装备的可靠运行。在软件设计方面,主要强调可靠性、低复杂度、高效率、模块化,提供友好的人机界面,系统扩展性好,具备高速准确的数据采集、通信能力。软件主要功能包括数据采集及分析算法、装备控制算法、与智能终端之间的数据通信、人机交互、系统设置及数据查询、统计、分析等。
如图2所示,主控制单元1主要包括以下九个部分。1)系统电源,输入为正负12V电源,DSP工作电源为3.3V,AD转换参考电压正负5V,信号发生器工作电压为5V,液晶部分为5V,液晶部分工作电流最大为650mA,正弦波信号发生芯片工作电流为50mA。输出信号为10V(峰值)1W信号,电流150mA;AD转换部分作参考电压不需要很大电流,正负5V通过7805、7905获得,+5V需加散热片,±12V输入为开关电源,5V转3.3芯片TPS7333Q。2)DSP控制器采用TMS320LF 2407,采用高性能静态CMOS技术,低功耗3.3V系统,最高主频为40MHz,使得指令周期缩短到25ns,实时控制能力强,其最小系统包括,2407、RAM(61LV128K16L)、JTAG口、看门狗电路和时钟等。3)采样部分共有直流侧四路电压信号,输出电压、电流信号,特高压谐振部分经光纤传过来的电压信号,风机口温度信号共8路信号。采样信号经信号调理送入一块MAX125采样,输入电压峰值为5V以内。调理电路有两种方案,一是采用输出为有效值的电压电流变送器,二是采用有效值芯片AD536将瞬时值转化为有效值后处理。风机口温度通过变送器转成4-20mA电流信号输入。4)液晶用IO存储区相连接,3.3V电平转换成5V。液晶采用武汉中大科技的TFTs6448b的液晶控制器,显示器采用三菱8.4寸真彩色液晶显示器。5)4*4矩阵键盘用IO口接入,16个键包括0-9共10个数字键,以及上、下、左、右、确定、取消等。6)正弦信号调幅采用增量式旋转编码器实现,100脉冲/转。脉冲信号由QEP输入引脚接入,共包括:A、B、电源和地四路信号。7)时钟芯片选用DS1337,环境温度传感器选用DS18B20,均串行输入。8)正弦波通过DDS芯片AD9832产生,经二级RC有源滤波后通过数字电位器进行粗调和细调,从而对幅度进行控制,最后通过功放LM1875输出为1W的信号。9)保护信号共有两路,采用两个IO口OC驱动后,经光隔TIL113输出,分别实现报警和跳闸功能。
如图3所示,本实用新型中调频、调幅智能控制算法的核心思想是:利用测量高压表7通过对高压测量电容器低压臂上电压信号Uc2的反馈采样,由主控制单元1中的智能校正器来实现整个系统谐振频率点f0 *的闭环控制以及频率变化步长大小的确定;并以试品上高压信号Uc的有效值U′c作为反馈量,通过PI控制器实现调幅的目的。
本实用新型中的光纤测量系统9采用光端机,如图4所示,光端机包括光端机发射端91和光端机接收端92,其采用A/D采样芯片对其进行采样之后,通过PCM编码传输,在D/A采样之后加了一个截至频率15K的三阶低通有源滤波器,正弦信号幅值衰减不到0.1%。
如图5所示,信号源2输出功率约1W左右,能输出标准的正弦波电压10V,且这一输出电压的频率在30--300HZ内连续可调。经过第一级采用TDA2030集成电路功率放大后,使其输出功率达10W左右,输出电压0--10V,并保证波形为标准正弦波。随后,分别再经过第二级逆变放大和第三级逆变放大,使该装置输出最终达到600KW,输出电压0--365V。第二级逆变放大和第三级逆变放大均通过推动变压器8的推动绕组B1-1、B1-2、B1-3、B1-4与由若干只大功率管组成的四个桥臂T1-T4相连,其中B1-1与B1-4为同名端,B1-2与B1-3为同名端,正半周时T1和T4臂导通,T2和T3截止,负半周时反之,此时输出端(M、N)可得到一个完整的正弦波。其中T1-T4均由若干个高耐压、大功率的三极管并联组成。图5中R1-R12为静态工作点调节电阻,以保证T1-T4工作在乙类放大状态,且消除交越失真。为可用作谐振交流耐压试验回路的励磁电源。图6给出了桥臂T1中诸三极管的连接情况。
如图7所示,该实用新型在后级功率放大单元4后增加了一个RC滤波单元10,RC滤波单元10包括并联于后级功率放大单元4输出端两级间的第三电容C3以及分别与后级功率放大单元4输出端两级相连的第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1和第二电容C2分别与第一电阻R1和第二电阻R2串联。其中电阻为无感电阻,C1和C2为聚乙烯电容,C3为陶瓷电容。将滤波单元的公共端与地连接在一起,这样做的优点是可以使输出电压的dv/dt得到对称抑制。这种结构可以把共模干扰滤除掉,从而使得输出波形为纯净的正弦波。
如图8所示,为本实用新型应用于特高压变压器局部放电试验的示意图,其中T1为中间励磁变,L1、L2为补偿电抗器,C1为套管电容,T2为被试品特高压变压器。图中,电抗器采用空芯油浸式结构,不带铁芯,有效避免了线圈内部因电场不均匀而引起的尖端放电因素,电抗器额定电压110kV,额定电流20A,电感量为2H,本体局部放电量小于5pC。600KW调频电源柜,通过严格的调试,改善内部结构和布线,四个推动绕组B1-1、B1-2、B1-3、B1-4的输出线采用双层屏蔽,对不同的干扰源加设相关的高频吸收电路,消除内部自激,使调频柜的输出信号中的局部放电干扰量小于10pC。影响整体局部放电的另一个重要因素是电晕。要达到局放的设计指标,就必须保证在相关的试验电压下,无电晕放电现象。对变压器高压套管与中压套管设计合理的防晕罩,以降低电晕。
如图9所示,为本实用新型应用于500KV电流互感器局部放电试验的示意图,其中变频电源柜:600KW调频电源,输出0-356V、1600A、30-300HZ,调频电感:为170H/300KV×4,谐振电容:为3000Pf/300KV×4,分压器低压臂电容:2.5uf/600V。通过调节变频电源柜的输出频率和输出电压达到1.1Um,电压为350KV时测量其局放量。互感器局部放电试验需变频电源、中间励磁变、谐振电抗器、分压测量电容。CX为被试品,CC为对比互感器,谐振电抗器与被试品连接采用Φ300的防晕导线,连接、减少电晕,变频电源柜输入电源采用隔离电源,输出采取高频吸收电路,试验在屏蔽试验大厅内进行,保证本身背景干扰小于2PC。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1、一种用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,其特征在于:它包括主控制单元(1)、信号源(2)、前级功率放大单元(3)、后级功率放大单元(4)、保护装置(5)、推动变压器(8)以及测量高压表(7),所述信号源(2)用来提供可调频的纯净正弦波,主控制单元(1)将其合成输出后依次经前级功率放大单元(3)、推动变压器(8)、后级功率放大单元(4)输送给用来进行特高压互感器和变压器局部放电试验的串联谐振电路(6),测量高压表(7)和保护装置(5)通过光纤测量系统(9)与主控制单元(1)的反馈端相连。
2、根据权利要求1所述的用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,其特征在于:所述后级功率放大单元(4)的输出端设有RC滤波单元(10),所述RC滤波单元(10)包括并联于后级功率放大单元(4)输出端两级间的第三电容C3以及分别与后级功率放大单元(4)输出端两级相连的第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1和第二电容C2分别与第一电阻R1和第二电阻R2串联。
3、根据权利要求2所述的用于特高压互感器或变压器局部放电试验的变频谐振电源,其特征在于:所述光纤测量系统(9)为光端机,光端机包括光端机发射端(91)和光端机接收端(92)。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267223A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 云南电网公司普洱供电局 一种低压多频率及幅度混合试验源发生装置
CN104330599A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种局部放电超高频信号模拟源
CN107664968A (zh) * 2016-07-27 2018-02-06 Zodiac航空电器 用于控制航空器中固态开关元件的组件
CN108254662A (zh) * 2018-03-15 2018-07-06 广东电网有限责任公司东莞供电局 局部放电模拟装置
CN110749809A (zh) * 2019-11-11 2020-02-04 深圳供电局有限公司 Gis故障检测装置及系统

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104267223A (zh) * 2014-10-21 2015-01-07 云南电网公司普洱供电局 一种低压多频率及幅度混合试验源发生装置
CN104267223B (zh) * 2014-10-21 2017-01-25 云南电网公司普洱供电局 一种低压多频率及幅度混合试验源发生装置
CN104330599A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种局部放电超高频信号模拟源
CN104330599B (zh) * 2014-10-22 2017-05-03 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种局部放电超高频信号模拟源
CN107664968A (zh) * 2016-07-27 2018-02-06 Zodiac航空电器 用于控制航空器中固态开关元件的组件
CN107664968B (zh) * 2016-07-27 2022-01-18 赛峰电气与电源公司 用于控制航空器中固态开关元件的组件
CN108254662A (zh) * 2018-03-15 2018-07-06 广东电网有限责任公司东莞供电局 局部放电模拟装置
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