CN201974487U - 用于变压器故障检测的沿面放电测量装置 - Google Patents

Abstract

一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，该测量装置包含电路连接的变压器、局部放电模型和放电检测系统，还包含射频检测系统，以及电路连接射频检测系统的处理器。局部放电模型为沿面放电模型，该局部放电模型的电极为两块黄铜板，高低压电极间纵向放置一绝缘纸板。放电检测系统包含电路连接的耦合电容、检测阻抗和放电测试仪。射频检测系统包含依次电路连接的短探针单级天线、放大器和示波器。本实用新型可以提高检测系统的灵敏度和抗干扰能力，减小时延测量误差。

Description

用于变压器故障检测的沿面放电测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置。

背景技术

电力变压器是电力系统输变电的枢纽性设备，其安全运行直接关系着电力系统的可靠性水平，一旦发生失效必将引起局部乃至大面积的停电。根据近年来中电联公布的电力变压器可靠性数据，我国电力变压器设备平均故障率总体呈下降趋势。尽管如此，由变压器故障所带来的损失仍然是巨大的。例如，2004年国家电网公司发生110kV及以上电压等级变压器损坏事故53台次，事故容量达4221.5MVA，由此造成的设备损失和维修费用高达上亿元，而停电损失更是高达每天4000多万元，由停电引起间接损失则每天超过了3.2亿元。

大量故障统计分析表明，绝缘故障是影响变压器正常运行的主要原因。目前的大型电力变压器多为油浸式电力变压器，其绝缘结构主要由油、纸、纸板和其他固体绝缘等构成的固体-油绝缘结构。虽然在设计上具有足够的电气强度和优良的机械性能，但是在制造过程中的偶然因素会造成一些先天性局部缺陷，如气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等。正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强低于平均击穿场强时，将会首先发生放电、而其他区域仍保持绝缘特性，从而形成局部放电。

故障定位是电力变压器局部放电研究领域的重要内容之一，准确的局部放电定位不仅对局部放电的危害程度的评估有重要的辅助作用，而且可以为变压器的状态检修提供科学的指导，以便维护人员有的放矢地进行设备维修，有利于迅速排除故障和提高维修水平，同时也对改进变压器的结构设计、提高制造工艺水平有指导意义。

实用新型内容

本实用新型提供的一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，可以提高检测系统的灵敏度和抗干扰能力，减小时延测量误差。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，该测量装置包含电路连接的变压器、局部放电模型和放电检测系统，还包含射频检测系统，以及电路连接射频检测系统的处理器。

所述的局部放电模型为沿面放电模型，该局部放电模型的电极为两块黄铜板，高低压电极间纵向放置一绝缘纸板。

所述的放电检测系统包含电路连接的耦合电容、检测阻抗和放电测试仪。

所述的射频检测系统包含依次电路连接的短探针单级天线、放大器和示波器。

本实用新型可以提高检测系统的灵敏度和抗干扰能力，减小时延测量误差。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置的电路图。

图2是本实用新型提供的一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置的放电模型的结构示意图。

具体实施方式

以下根据图1和图2，具体说明本实用新型的较佳实施例：

如图1所示，是一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，该测量装置包含电路连接的变压器101、局部放电模型102和放电检测系统，还包含射频检测系统，以及电路连接射频检测系统的处理器105。

所述变压器101为无晕试验变压器，额定电压为50kV，额定功率为5kVA，50kV下，局部放电量小于5pC。

所述的局部放电模型102为沿面放电模型，该局部放电模型102的电极为两块Φ20×3mm的黄铜板1021，高低压电极间纵向放置一绝缘纸板1022，用以产生沿面放电。局部放电模型102的电极表面和边缘均经过处理，消除了表面的尖角和毛刺。

所述的放电检测系统监视放电情况，该系统包含电路连接的耦合电容C、检测阻抗R和放电测试仪1033。

所述的放电测试仪1033采用中国电科院生产的DST-4型局部放电测试仪，检测频带为40kHz～80kHz，检测灵敏度为5pC。

所述的耦合电容C采用高压无晕电容器，其额定电压46kV，电容量为970pF。

所述的射频检测系统接收和采集局部放电射频RF信号，该系统包含依次电路连接的短探针单级天线1041、放大器1042和示波器1043。

所述的短探针单级天线1041是一种由直接垂直安装在反射平面（底板）上的直导体（通常其长度不大于波长的1/4）组成的天线，其根部接馈线。在探针长度远远小于入射波上限频率的波长的情况下，短探针单极天线具有不失真接收脉冲电磁波信号的特点。本实施例中，短探针单级天线1041的上限检测频率为6GHz，探针长度为10mm，接地板为直径18cm、厚3mm铝圆板。

所述的放大器1042采用成都西科公司的XKLA1060N3515－42型放大器，其设计带宽为1～6GHz，最大增益为35.9dB，最小增益为34.4dB，增益平坦度0.9dB，噪声系数约为2.9dB。

所述的示波器1043采用的是LeCroy8620A型，其单通道最高采样率为20GS/s，模拟带宽6GHz，足以保证试验超宽频带的测量要求。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，其特征在于，该测量装置包含电路连接的变压器（101）、局部放电模型（102）和放电检测系统，还包含射频检测系统，以及电路连接射频检测系统的处理器（105）；

所述的局部放电模型（102）为沿面放电模型，该局部放电模型（102）的电极为两块黄铜板（1021），高低压电极间纵向放置一绝缘纸板（1022）。

2.如权利要求1所述的用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，其特征在于，所述的放电检测系统包含电路连接的耦合电容（C）、检测阻抗（R）和放电测试仪（1033）。

3.如权利要求1所述的用于变压器故障检测的沿面放电测量装置，其特征在于，所述的射频检测系统包含依次电路连接的短探针单级天线（1041）、放大器（1042）和示波器（1043）。

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