CN203732677U - 全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置 - Google Patents

Abstract

一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，包括交流耐压测试装置和局部放电测试装置，交流耐压测试装置包括电源、试验变压器和高压电抗；局部放电测试装置包括防晕球、高频阻波器、电容分压器、第一高频电流互感器、第二高频互感器和局放诊断仪，检测投入前的全绝缘管型母线耐压性能和是否存在局部损伤，确保投运前的全绝缘管型母线的安全可靠性。同时提供一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，包括第三高频电流互感器、电阻和局放诊断仪，检测运行中的全绝缘管型母线是否存在局部损伤和发现与全绝缘管型母线有电气连接的邻接设备的局部放电信号，确保投运中的全绝缘管型母线的安全可靠性。

Description

全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及输变电设备绝缘状态监测技术领域，特别是涉及一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置。

背景技术

全绝缘管型母线作为一种新型导电产品以其载流量大和安全系数高等优点，近年来在电网中得到了广泛的使用，其绝缘部分是由多重绝缘材料和屏蔽材料相互交替形成的绝缘结构。由于设计、制造中存在缺陷，全绝缘管型母线在运行中发生绝缘击穿的事故时有发生，对整个电网的安全运行带来极大的隐患。因而，全绝缘管型母线的可靠运行需要控制好新投运管母的质量并在其运行中对其绝缘状态进行监测。

由于全绝缘管型母线为新型产品，目前尚无国家试验标准，一般的检测方法是在全绝缘管型母线投运前对其进行交流耐压试验。虽然耐压试验是考核全绝缘管型母线绝缘的最直接的方法，但通过耐压试验不一定能发现一些局部非贯穿性的缺陷，而且在耐压试验的高电压下会促使全绝缘管型母线上的局部缺陷进一步发展恶化。因为交流耐压试验只关注全绝缘管型母线能否完整承受试验电压的考验，其判断标准为全绝缘管型母线是否通过了交流耐压试验，缺少全绝缘管型母线在试验过程中可能出现的局部损伤和破坏的监测手段；如全绝缘管型母线内部存在局部缺陷，但是仍有可能能够通过交流耐压试验，内部有缺陷的全绝缘管型母线带病运行对电网带来隐患而不能被发现，最终发生击穿事故，影响电网的安全稳定运行。所以，需要针对全绝缘管型母线，研发出一套安全可靠的绝缘状态检测装置。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术的问题，提供一种安全可靠的全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置。

一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，包括交流耐压测试装置和局部放电测试装置，交流耐压测试装置包括电源、试验变压器和高压电抗，试验变压器的输入端与电源的输出端连接，试验变压器的输出端与高压电抗的一端通过屏蔽导线连接；

局部放电测试装置包括防晕球、高频阻波器、电容分压器、第一高频电流互感器、第二高频互感器和局放诊断仪；防晕球设置在被测全绝缘管型母线的端部，高频阻波器的一端和电容分压器通过屏蔽导线分别并联于被测全绝缘管型母线的输入端，局放诊断仪通过第一高频电流互感器与被测全绝缘管型母线连接以获取局放信号，局放诊断仪通过第二高频电流互感器与电容分压器连接以获取局放信号，局放诊断仪连接电容分压器以获取同步信号，高频阻波器的另一端与高压电抗的另一端连接。

上述全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，针对投运前的全绝缘管型母线，通过交流耐压测试装置检测全绝缘管型母线是否能承受交流耐压，然后通过局部放电测试装置检测全绝缘管型母线是否存在局部损伤，同时防止全绝缘管型母线的局部损伤在耐压测试中进一步恶化，确保投运前的全绝缘管型母线的绝缘状态测试的安全可靠性。

一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，包括第三高频电流互感器、电阻和局放诊断仪，局放诊断仪通过第三高频电流互感器连接于被测全绝缘管型母线的一端以获取局放信号，电阻连接于被测全绝缘管型母线的另一端的避雷器与地线之间，局放诊断仪从避雷器和电阻的连接处获取同步信号。

上述全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，针对运行中的全绝缘管型母线，通过检测全绝缘管型母线是否存在局部损伤，而且还能发现与全绝缘管型母线有电气连接的邻接设备的局部放电信号，确保投运中的全绝缘管型母线的绝缘状态测试的安全可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的针对投运前的全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置的电路接线图；

图2为本实用新型的针对投运中的全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置的电路接线图；

附图中各标号的含义为：

100-交流耐压测试装置，110-电源，111-工频电源，112-无局放变频电源，120-试验变压器，130-高压电抗，200-局部放电测试装置，210-防晕球，220-高频阻波器，230-电容分压器，240-第一高频电流互感器，250-第二高频电流互感器，260-第三高频电流互感器，270-局放诊断仪，280-电阻，300-屏蔽导线，400-被测全绝缘管型母线，500-电网等效电源，600-穿墙套管，700-高压室，800-避雷器，900-主变压器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细的说明。

实施例1

本实施例针对投运前的全绝缘管型母线。目前，对于准备投运的全绝缘管型母线实际中往往是在投运前对其进行交流耐压试验，其判断标准为全绝缘管型母线是否能够通过交流耐压试验，缺少全绝缘管型母线在耐压试验过程中可能出现的局部损坏的监测手段。

参见附图1，一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，包括交流耐压测试装置100和局部放电测试装置200，交流耐压测试装置100包括电源110、试验变压器120和高压电抗130，试验变压器120的输入端与电源110的输出端连接，试验变压器120的输出端与高压电抗130的一端通过屏蔽导线300连接；

局部放电测试装置200包括防晕球210、高频阻波器220、电容分压器230、第一高频电流互感器240、第二高频互感器和局放诊断仪270；防晕球210设置在被测全绝缘管型母线400的端部，高频阻波器220的一端和电容分压器230通过屏蔽导线300分别并联于被测全绝缘管型母线400的输入端，局放诊断仪270通过第一高频电流互感器240与被测全绝缘管型母线400连接以获取局放信号，局放诊断仪270通过第二高频电流互感器250与电容分压器230连接以获取局放信号，局放诊断仪270连接电容分压器230以获取同步信号，高频阻波器220的另一端与高压电抗130的另一端连接。

工作原理：

1）、交流耐压测试装置100：电源110为耐压测试和局放测试提供交流电源110。输入的电源110经过试验变压器120进行电压提成，可以产生预设的高压，用于测试全绝缘管型母线的耐压能力。在耐压测试的电路中串联高压电抗130器的作用是在感抗与试品容抗相等时，利用电感中磁场的能量与试品全绝缘管型母线电容的电场能量互相补偿，使得被试全绝缘管型母线上的电压为电源110电压的Q倍，电源110容量为被试全绝缘管型母线容量的1/Q倍。在耐压试验中，小型的试验变压器120体积小方便使用和搬运，但因其容量较小，试验变压器120的额定电压往往不能够满足所需要的试验电压。管型母线是容性的设备，采用串联高压电抗130器在耐压时可以产生串联谐振，在试验变压器120额定电压不能满足的条件下，也可以使管型母线上的电压达到试验电压要求。对于容量大的试验变压器120，虽然可以满足试验所需的电压和电流的要求，但是大容量的变压器体积也大，现场使用、搬运不方便，甚至需要吊车搬运。这里补充说明的是，根据试验的电压值的需求，高压电抗130可以通过多个高压电抗130器串联而成。

2）局部放电测试装置200：当全绝缘管型母线出现局部损伤时，会产生局部放电的现象，通过相应的设备去检测全绝缘管型母线的局部放电情况便可以获知是否存在损伤。屏蔽导线300和高频阻波器220的作用是将现场试验中的干扰信号降到允许的范围内，达到有效识别现场全绝缘管型母线真实局放的目的。加屏蔽导导线和防晕球210来减少试验回路中的电晕干扰，制作高频阻波器220来抑制电源110侧的高频干扰，接着便可以进行局放测试。局放测试基于高频脉冲电流法的高频电流互感器（High Frequency Current Transducer，简称HFTC）和宽频带局放诊断仪270。局放诊断仪270所需的同步信号直接从电容分压器230的低压输出，无需移相。局放诊断仪270所需的局放信号通过高频电流互感器从被测全绝缘管型母线400中获取。局放诊断仪270通过获取完整局放波形取得足够多的放电信息，提供足够有效的诊断依据，同时通过传感器采集高频局部放电信号并进数字化送给控制分析软件，系统控制与分析软件运行在设备上控制数据采集工作，同时运用模糊逻辑智能分析技术对采集数据进行分析判断，实现分类识别局部放电类型，诊断高压全绝缘管型母线绝缘缺陷的功能。

在本实施例中，电源110包括工频电源111和无局放变频电源112，无局放变频电源112的输入端连接工频电源111的输出端，无局放变频电源112的输出端连接试验变压器120的输入端。无局放变频电源112的功能为：将工频的试验电压源通过电力电子变频技术转换成数十至数百赫兹的交流电压源作为试验变压器120的输入，在保证无局部放电信号的条件下实现被测全绝缘管型母线400与高压电抗130器的变频串联谐振。

在本实施例中，高频阻波器220的电感值为50mH，对工频信号的阻抗为15.7欧。所设计的高频阻波器220大小为50mH，对工频信号的阻抗约为15.7欧，对于10M信号的阻抗约为3.14兆欧，因而可实现对试验电源110侧高频干扰的抑制。

需要补充说明的是，局放诊断仪270可以准确、快速地对局部放电情况进行检测分析。在其他的实施例中，还可以根据需要添加其他辅助设备与局放诊断仪270连接，如计算机或示波器等。

上述全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，针对投运前的全绝缘管型母线，通过耐压测试装置检测全绝缘管型母线是否能承受交流耐压，然后通过局部放电测试装置200检测全绝缘管型母线是否存在局部损伤，同时防止全绝缘管型母线的局部损伤在耐压测试中进一步恶化，确保投运前的全绝缘管型母线的绝缘状态测试的安全可靠性。

实施例2

本实施例针对投运中的全绝缘管型母线。对于运行中的管型母线预试规程也并未提出具体试验要求，运行维护部门也仅在巡视中对其外观进行检查。因而，为保证全绝缘管型母线的可靠运行不但需要控制好新投运管母的质量还应在运行中对其绝缘状态进行监测。

参见附图2，一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置（附图2中的虚线框范围），包括第三高频电流互感器260、电阻280和局放诊断仪270，局放诊断仪270通过第三高频电流互感器260连接于被测全绝缘管型母线400的一端以获取局放信号，电阻280连接于被测全绝缘管型母线400的另一端的避雷器800与地线之间，局放诊断仪270从避雷器800和电阻280的连接处获取同步信号。被测全绝缘管型母线400的一端连接主变压器900和电网（附图中以电网等效电源500表示电网），另一端通过穿墙套管600连接高压室700。

工作原理：

针对运行中的全绝缘管型母线，主要是通过局部放电测试装置200对其局部放电情况进行检测。大致原理与实施例1中的局放测试一致。主要区别点在于：全绝缘管型母线在运行中进行局部放电检测时，局放诊断仪270所需的同步信号是通过在与管母并联避雷器800与地电位间串联电阻280，将避雷器800的工频泄漏电流转换成电压信号获取的，因而需要在局放诊断仪270中对同步信号进行移相。另外，在检测全绝缘管型母线的局部放电情况的同时，也可以检测到与其有电气连接的邻接设备的局部放电情况，可以在异常设备的问题进一步恶化前发现，并且采取对应的维修方案。

上述全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，针对运行中的全绝缘管型母线，检测全绝缘管型母线是否存在局部损伤，而且还能发现与全绝缘管型母线有电气连接的邻接设备的局部放电信号，确保投运中的全绝缘管型母线的绝缘状态测试的安全可靠性。

最后，需要强调的是，实施例1和实施例2是分别针对全绝缘管型母线在投运前和投运中而设计的，虽然在其具体的电路构架上存在一定的区别，但是都是通过局放诊断仪270构架电路来检测局部放电情况来完成局部损伤的检测。在实际使用中，可以将实施例1和实施例2的装置配合使用。通过局放检测装置灵敏地检测出待投全绝缘管型母线和运行中管型母线的局部缺陷，不但避免全绝缘管型母线带缺陷投入运行，还可以对运行中的管型母线的绝缘状态进行良好的监测。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，其特征在于，包括交流耐压测试装置和局部放电测试装置，所述交流耐压测试装置包括电源、试验变压器和高压电抗，所述试验变压器的输入端与电源的输出端连接，所述试验变压器的输出端与高压电抗的一端通过屏蔽导线连接；

所述局部放电测试装置包括防晕球、高频阻波器、电容分压器、第一高频电流互感器、第二高频互感器和局放诊断仪；所述防晕球设置在被测全绝缘管型母线的端部，所述高频阻波器的一端和电容分压器通过屏蔽导线分别并联于被测全绝缘管型母线的输入端，所述局放诊断仪通过第一高频电流互感器与被测全绝缘管型母线连接以获取局放信号，所述局放诊断仪通过第二高频电流互感器与电容分压器连接以获取局放信号，所述局放诊断仪连接所述电容分压器以获取同步信号，所述高频阻波器的另一端与高压电抗的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，其特征在于，所述电源包括工频电源和无局放变频电源，所述无局放变频电源的输入端连接工频电源的输出端，所述无局放变频电源的输出端连接所述试验变压器的输入端。

3.根据权利要求1所述的全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，其特征在于，所述高频阻波器的电感值为50mH，对工频信号的阻抗为15.7欧。

4.一种全绝缘管型母线的绝缘状态检测装置，其特征在于，包括第三高频电流互感器、电阻和局放诊断仪，所述局放诊断仪通过第三高频电流互感器连接于被测全绝缘管型母线的一端以获取局放信号，所述电阻连接于被测全绝缘管型母线的另一端的避雷器与地线之间，所述局放诊断仪从所述避雷器和所述电阻的连接处获取同步信号。