CN204832429U - 基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，该装置包括输入模块、干式空心电抗器、监测电路、MCU系统、过流保护电路、总线模块、显示模块、信号转换开关、数/模转换电路、输入操作模块；所述监测电路包括电压监测电路、无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路，所述输入模块包括调压器、高压脉冲电路、高频振荡电路，本装置实现了对干式空心电抗器匝间绝缘测试的精确定位；方便运行中对干式空心电抗器绝缘监测巡视；进一步提高干式空心电抗器的运行可靠性，降低事故发生的概率。

Description

基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置。

背景技术

电抗器由多个同轴的并联绕组组成，各并联绕组在电气上并联。每个并联绕组又由多根并联的铜线或铝线根据设计需要绕制多层而成，每根导线上包有聚脂薄膜作为匝间绝缘。并联绕组外部用浸渍环氧树脂的玻璃纤维缠绕、严密包封，并经高温固化，形成一个具有很好整体性的包封，各包封间通过玻璃丝引拔条分隔，形成散热气道。采用接线臂作为并联绕组的出线连接端，并联绕组的上下接线臂通过拉纱方式固定，形成一个整体。

近年来，干式电抗器因具有电压分布均匀、线性度良好、噪声低、损耗低、维护方便等优点而日益受至世界各国电力部门的欢迎。然而，在实际运行过程中，常发生干式电抗器烧毁事故，造成很大的经济损失。国内外干式电抗器的实际运行经验和大量资料表明：干式空心电抗器有90％事故是因匝间绝缘缺陷所致。因此，干式电抗器制造部门和运行部门都十分重视这个问题，迫切要求研制一种能够有效检测干式电抗器匝间绝缘故障的设备。

干式空心电抗器匝间绝缘缺陷的检测主要通过脉冲振荡电压试验完成。电路原理为：干式空心电抗器的匝间过电压试验是通过向电容重复充放电，并通过球隙将电压施加到被试电抗器绕组上。试验持续时间1min，每次放电的初始峰值应为恒定值，响应频率是绕组电感和充电电容的函数，为一般在100kHz及以下，应包含不低于3000个要求幅值的过电压。与雷电冲击法相比，匝间过电压试验时间为1min，持续施加电压更能有效地发现匝间绝缘缺陷；同时，多周期指数衰减波形使振荡频率差异累积，更容易辨识电抗值的微小变化。但是1min时间内完成数千次充放电也造成产生这样的匝间过电压波形非常困难，标准推荐的采用普通球隙做放电开关时，球隙单次自然放电电压稳定，放电后空气电离离子会畸变电场，重复放电时击穿电压会快速下降，而且击穿电压幅值不稳定。由此，试验经常仅在1min最开始的一次放电得到了标准规定的试验电压值，以后的试验电压大幅度下降。

为得到满足标准要求的试验电压波形，需要改进标准中给出的试验电路，制作出一台能够满足标准要求的试验装置。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，所述装置包括：输入模块、干式空心电抗器、监测电路、MCU系统、过流保护电路、总线模块、显示模块；

所述装置还包括：信号转换开关、数/模转换电路、输入操作模块；所述输入模块连接干式空心电抗器的输入端口；所述监测电路包括电压监测电路、无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路；

所述输入模块包括调压器、高压脉冲电路、高频振荡电路，所述干式空心电抗器输入端连接高频振荡电路；所述干式空心电抗器输出端连接无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路，所述无功电流监测电路监测电抗器输出的无功电流，所述有功电流监测电路监测电抗器输出的有功电流，所述功率因素监测电路监测电抗器的功率因素，所述电压监测电路监测电抗器的输出电压，所述信号转换开关用于分时转换有功电流、无功电流、输出电压、功率因素至数/模转换开关，数/模转换开关将上述数据分别传送至MCU系统用于分析和处理，所述MCU系统根据数据处理结果发出控制指令，从而控制过流保护电路动作，以及将处理结果通过显示模块显示出来。所述输入模块包括调压器和高压脉冲电路，高频振荡电路包括电容和电感。

所述输入操作模块包括人机操作界面和操作按钮，用于将人工操作指令输入至MCU系统。

所述总线模块包括CAN总线或RS232总线，用于MCU系统与各个模块或电路的数据传输。

数/模转换数据采集系统采用多路同时采样分时转换的方式，采样到的输出电压、无功电流、有功电流、功率因素同时加在模拟开关MC1405Bl的输入端,模拟开关的分时选择信号送给AD574实现模数转换，MC1405Bl是用数字控制的双向单8通道模拟开关，选择控制端A、B由AT89C51的PI.7、PI.6控制选择。

由于上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：实现了对干式空心电抗器匝间绝缘测试的精确定位；方便运行中对干式空心电抗器绝缘监测巡视；进一步提高干式空心电抗器的运行可靠性，降低事故发生的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，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它附图。

图1是基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

参见图1，一种基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，所述装置包括：输入模块、干式空心电抗器、监测电路、MCU系统、过流保护电路、总线模块、显示模块；所述输入模块包括调压器、高压脉冲电路、高频振荡电路，所述干式空心电抗器输入端连接高频振荡电路；所述干式空心电抗器输出端连接无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路，所述无功电流监测电路监测电抗器输出的无功电流，所述有功电流监测电路监测电抗器输出的有功电流，所述功率因素监测电路监测电抗器的功率因素，所述电压监测电路监测电抗器的输出电压，所述信号转换开关用于分时转换有功电流、无功电流、输出电压、功率因素至数/模转换开关，数/模转换开关将上述数据分别传送至MCU系统用于分析和处理，所述MCU系统根据数据处理结果发出控制指令，从而控制过流保护电路动作，以及将处理结果通过显示模块显示出来。所述输入模块包括调压器和高压脉冲电路，高频振荡电路包括电容和电感。

所述输入模块包括调压器和高压脉冲电路，高频振荡电路包括电容和电感。

所述输入操作模块包括人机操作界面和操作按钮，用于将人工操作指令输入至MCU系统。

所述总线模块包括CAN总线或RS232总线，用于MCU系统与各个模块或电路的数据传输。

数/模转换数据采集系统采用多路同时采样分时转换的方式，采样到的输出电压、无功电流、有功电流、功率因素同时加在模拟开关MC1405Bl的输入端,模拟开关的分时选择信号送给AD574实现模数转换，MC1405Bl是用数字控制的双向单8通道模拟开关，选择控制端A、B由AT89C51的PI.7、PI.6控制选择。

另外，所述绝缘测试装置的输入模块的调压器用于对输入至电抗器的高压直流进行调节，所述输入模块的高压脉冲电路，该高压脉冲电路包括高压IGBT开关和PWM脉冲信号生成电路。

所述高频振荡电路包括一个调压变压器、保护电阻、放电球隙和充电电容组成的电路，从而将高频脉冲振荡电压和工频电压能够同时叠加在待测的干式空心电抗器上。

本发明实现了对干式空心电抗器匝间绝缘测试的精确定位；方便运行中对干式空心电抗器绝缘监测巡视；进一步提高干式空心电抗器的运行可靠性，降低事故发生的概率。

以上所揭露的仅为本实用新型的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，所述装置包括：

输入模块、干式空心电抗器、监测电路、MCU系统、过流保护电路、总线模块、显示模块、信号转换开关、数/模转换电路、输入操作模块；所述输入模块连接干式空心电抗器的输入端口，所述监测电路包括电压监测电路、无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路；

所述输入模块包括调压器、高压脉冲电路、高频振荡电路，所述干式空心电抗器输入端连接高频振荡电路；所述干式空心电抗器输出端连接无功电流监测电路、有功电流监测电路、功率因素监测电路，所述无功电流监测电路监测电抗器输出的无功电流，所述有功电流监测电路监测电抗器输出的有功电流，所述功率因素监测电路监测电抗器的功率因素，所述电压监测电路监测电抗器的输出电压，所述信号转换开关用于分时转换有功电流、无功电流、输出电压、功率因素至数/模转换开关，数/模转换开关将上述数据分别传送至MCU系统用于分析和处理，所述MCU系统根据数据处理结果发出控制指令，从而控制过流保护电路动作，以及将处理结果通过显示模块显示出来。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，所述高频振荡电路包括调压变压器、保护电阻、放电球隙和充电电容。

3.根据权利要求2所述的基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，输入操作模块包括人机操作界面和操作按钮，用于将人工操作指令输入至MCU系统。

4.根据权利要求3所述的基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，所述显示模块包括LCD显示屏或LED显示屏。

5.根据权利要求4所述的基于脉冲振荡原理的干式空心电抗器匝间绝缘检测装置，其特征在于，所述总线模块包括CAN总线或RS232总线，用于MCU系统与各个模块或电路的数据传输。