CN206235706U - 一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，属于电力测试技术领域，包括供电设备、中间变压器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组、大电流检测阻抗、局放仪、阻波电抗器以及被测电抗器。本实用新型基于LC串并联谐振的原理组合而成，通过对被测电抗器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组进行串并联连接形成串并联电路，使试验回路达到串并联谐振从而达到对高压并联电抗器进行现场耐压试验及局放检测的目的。通过对试验设备进行合理的选型及参数配置，可满足电网系统现场耐压及局放试验需求，满足了现有交接规程所要求的电压值，实现高压并联电抗器主绝缘及匝间绝缘性能的充分考核。

Description

一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力测试技术领域，特别是涉及一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置。

背景技术

随着国内电网规模的迅速扩大，500kV电网已经逐渐发展成为国内的主干电网。目前全国大部分地区已基本实现500kV电网联网运行。在500kV电网系统中，500kV电抗器是其中的重要设备之一，它可以起到吸收无功、降低长线路末端电压的作用，因此电抗器的安全稳定直接影响着电网的安全。由于大型电抗器在设计、制造和运行等各环节中存在着诸多不确定因素，以及高压电抗器的铁芯和夹件具有特殊结构，导致电抗器运行过程中的恶性故障室友发生，严重影响了电网的供电质量和可靠运行。因此，及时对电抗器的运行性能进行检测是保障电网安全稳定运行的重要条件之一。

在电力电抗器设备故障中，绝缘故障一直占有较高的比重。发生绝缘故障的原因主要是设备绝缘薄弱处局放及耐压性能故障所引起的绝缘老化和实效，并最终导致绝缘击穿。目前采用的对高压电抗器的检测手段包括对高压电抗器进行采样并分析得出高压电抗器的局放量，采样包括电信号(局放量)和气体信号(油色谱)。或者采用串联谐振原理，使变频电源装置输出通过中间励磁变升压后，与电容器和被试电抗器串联，调节变频电源装置的频率电压，被试电抗器与电容器形成谐振后得到试验电压。

然而，由于高压电抗器在运行中存在较强的电磁干扰，在线监测装置能够测量到的局放量中包含了干扰引起的部分，因此无法反应出电抗器内部真实的局放量。采用串联谐振法所达到的试验电压值低于满足交接规程的电压值的要求，也无法反应出电抗器内部真实的局放量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，以解决现有技术中采用串联谐振法所达到的试验电压值低于满足交接规程的电压值的要求，无法反应电抗器内部真实的局放量的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了如下技术方案：

一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，包括供电设备、中间变压器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组、大电流检测阻抗、局放仪、阻波电抗器 以及被测电抗器，其中，供电设备与中间变压器通过电缆电连接；被测电抗器与中间变压器串联；中间变压器、串联电容器组与被测电抗器依次串联形成串联谐振回路；第一并联电容器组一端与被测电抗器并联形成并联谐振回路，另一端与大电流检测阻抗输入侧电连接，大电流检测阻输出侧与局放仪电连接；第二并联电容器组一端与被测电抗器并联形成并联谐振回路，另一端与阻波电抗器输入侧电连接，阻波电抗器输出侧接地。

优选的，串联电容器组包括多个串联电容器，多个串联电容器相互串联，多个串联电容器之间分别配置有串联均压环。

优选的，第一并联电容器组包括多个第一并联电容器，多个第一并联电容器相互串联，多个第一并联电容器之间分别配置有第一并联均压环。

优选的，第二并联电容器组包括多个第二并联电容器，多个第二并联电容器相互串联，多个第二并联电容器之间分别配置有第二并联均压环。

优选的，供电设备包括电源、断路器以及变频电源柜，电源、断路器以及变频电源柜依次串联，变频电源柜与中间变压器串联。

优选的，变频电源柜输出电压范围为0～350V，输出电流范围为0～875A，频率范围为20～300Hz，局放量小于10pC。

由以上技术方案可见，本实用新型提供的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，包括供电设备、中间变压器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组、大电流检测阻抗、局放仪、阻波电抗器、以及被测电抗器。供电设备与中间变压器通过电缆电连接；被测电抗器与中间变压器串联；中间变压器、串联电容器组与被测电抗器依次串联形成串联谐振回路；第一并联电容器组一端与被测电抗器并联形成并联谐振回路，另一端与大电流检测阻抗输入侧电连接，大电流检测阻输出侧与局放仪电连接；第二并联电容器组一端与被测电抗器并联形成并联谐振回路，另一端与阻波电抗器输入侧电连接，阻波电抗器输出侧接地。本实用新型基于LC串并联谐振的原理组合而成，通过对被测电抗器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组进行串并联连接形成串并联电路，通过调节回路频率使试验回路达到串并联谐振，从而达到到对500kV高压并联电抗器进行现场耐压试验及局放检测的目的。通过对试验设备进行合理的选型及参数配置，可满足电网系统中容量范围在40000kvar～70000kvar不等的500kV高抗的现场耐压及局放试验需求，消除了试验设备本身及接线带来的局放干扰，满足了现有交接规程所要求的电压值，实现了500kV高压并联电抗器主绝缘及匝间绝缘性能的充分考核。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置电路示意图；

图示说明：

1-供电设备、2-中间变压器、3-串联电容器组、4-第一并联电容器组、5-第二并联电容器组、6-大电流检测阻抗、7-局放仪、8-阻波电抗器、9-被测电抗器、10-电源、11-断路器、12-变频电源柜、31-串联电容器、32-串联均压环、41-第一并联电容器、42-第一并联均压环、51-第二并联电容器、52-第二并联均压环。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例提供的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置电路示意图，由图1可知，本实用新型实施例提供的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置包括供电设备1、中间变压器2、串联电容器组3、第一并联电容器组4、第二并联电容器组5、大电流检测阻抗6、局放仪7、阻波电抗器8以及被测电抗器9，其中，供电设备1与中间变压器2通过电缆电连接；被测电抗器9与中间变压器2串联；中间变压器2、串联电容器组3与被测电抗器9依次串联形成串联谐振回路；第一并联电容器组4一端与被测电抗器9并联形成并联谐振回路，另一端与大电流检测阻抗6输入侧电连接，大电流检测阻输出侧与局放仪7电连接；第二并联电容器组5一端与被测电抗器9并联形成并联谐振回路，另一端与阻波电抗器8输入侧电连接，阻波电抗器8输出侧接地。

串联电容器组3包括多个串联电容器31，多个串联电容器31相互串联，多个串联电容器之间分别配置有串联均压环32。第一并联电容器组4包括多个第一并联电容器41，多个第一并联电容器41相互串联，多个第一并联电容器41之间分别配置有第一并联均压环42。第二并联电容器组5包括多个第二并联电容器51，多个第二并联电容器51相互串联，多个第二并联电容器51之间分别配置有第二并联均压环52。供电设备1包括 电源10、断路器11以及变频电源柜12，电源10、断路器11以及变频电源柜12依次串联，变频电与中间变压器2串联。

本实施例中，选取型号为BKDF-60000/550/110的电抗器作为被测电抗器9，对高压电抗器现场局放及耐压检测装置的具体配置及选型进行具体阐述。被测电抗器9的额定容量为60000kvar，额定电压为550/3kV，额定电流为188.95A，额定频率为50Hz，额定阻抗为1686.17Ω。电源10为不小于400kVA容量的工频(50Hz)380V三相交流电源10，现场可采用站用变压器或应急发电车，并配备相应的漏电保护，为测试回路提供安全可靠的的试验来源。电源10通过三根线径不低于120mm²电缆输出至断路器11。本实施例中的断路器11选用空气开关断路器11(以下简称空开)。空开的额定电流为630A，工作人员通过操作空开实现电源10的接通和断开，为试验现场提供可靠电源10断点，保障现场试验安全。空开通过三根线径不低于120mm²电缆输出至变频电源柜12，输入和输出额定电压分别为380V/350V，通过控制箱实现输出电压随意可调(0～350V)，为500kV高抗现场局放试验提供变频(20～300Hz)电源。

变频电源柜12通过两根线径不低于120mm²电缆输出至中间变压器2，中间变压器2低压输入有350V和400V两个档位可选择，高压输出6kV和8kV两个档位可选择，为试验提供高压试验电源10，本次实施例可选取低压档为400kV档，高压档为8kV档。

中间变压器2通过一根线径不低于8mm²电缆输出至串联电容器组3尾端，其中串联电容器组3由三节额定电压200kV、额定容量90nF的电容器串联而成，现场组装方式为上下叠装，最上节电容器首端通过线径不低于200mm²的高压扩径导线与被测电抗器9形成串联谐振回路，且为了消除高电压下电容器连接部位电晕干扰，在上、中、下三节处分别配置600kV均压环一个、400kV均压环一个、200kV均压环一个。均压环可将串联电容器组3之间的高压均匀分布在电容器周围，保证在环形各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果。

第一并联电容器组4由三节额定电压200kV、额定容量90nF的电容器串联而成，现场组装方式为上下叠装，最上节电容器首端通过线径不低于400mm²的高压扩径导线与被测电抗器9形成并联补偿回路，且为了消除高电压下电容器连接部位电晕干扰，在上、中、下三节处分别配置600kV均压环一个、400kV均压环一个、200kV均压环一个。大电流检测阻抗6输入侧接入第一并联电容器组4中最下节电容器的尾端，输出侧接入局放仪7进行局部放电量监测。

第二并联电容器组5由额定电压200kV、额定容量90nF的电容器串联而成，现场组装方式为上下叠装，最上节电容器首端通过线径不低于400mm²的高压扩径导线与被测电抗器9形成并联补偿回路，且为了消除高电压下电容器连接部位电晕干扰，在上、中、下三节处分别配置600kV均压环一个、400kV均压环一个、200kV均压环一个。阻波电抗 器8，输入侧接入并联电容器7中的最下节电容器的尾端，输出侧接地，用以改变试验回路局放信号信噪比。

本实施例中变频电源柜12的型号为HVFS-300，额定容量为300kW，输出电压范围为0～350V，输出电流范围为0～875A，频率范围为20～300Hz，局放量小于10pC。中间变压器2型号为YDW-200/6/8/0.35/0.4，额定容量为200kVA，额定电压为8/6kV，局放量Un下＜10pC。串联电容器组3、第一并联电容器组4以及第二并联电容器组5中的电容器型号为BAM200-90000，额定电容量为90000pF，额定电压为200kV，局放量0.8Un下＜10pC。

本实用新型基于LC串并联谐振的原理组合而成，通过对被测电抗器、串联电容器组、第一并联电容器组、第二并联电容器组进行串并联连接形成串并联电路，在供电设备输出通过中间变压器变升压后，与串联电容器组和被测电抗器串联，第一并联电容器组、第二并联电容器组分别与被测电抗器并联，调节变频电源装置的频率电压，利用被测电抗器与电容器形成谐振，即可得被测电抗器在交接规程所要求的电压值下的局放及耐压参数。通过对试验设备进行合理的选型及参数配置，消除了试验设备本身及接线带来的局放干扰，满足了现有交接规程所要求的电压值，实现了500kV高压并联电抗器匝间绝缘性能的充分考核。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述高压电抗器现场局放及耐压检测装置包括供电设备(1)、中间变压器(2)、串联电容器组(3)、第一并联电容器组(4)、第二并联电容器组(5)、大电流检测阻抗(6)、局放仪(7)、阻波电抗器(8)以及被测电抗器(9)，其中，

所述供电设备(1)与中间变压器(2)通过电缆电连接；所述被测电抗器(9)与所述中间变压器(2)串联；所述中间变压器(2)、串联电容器组(3)与被测电抗器(9)依次串联形成串联谐振回路；

所述第一并联电容器组(4)一端与所述被测电抗器(9)并联形成并联谐振回路，另一端与所述大电流检测阻抗(6)输入侧电连接，所述大电流检测阻输出侧与所述局放仪(7)电连接；

所述第二并联电容器组(5)一端与所述被测电抗器(9)并联形成并联谐振回路，另一端与所述阻波电抗器(8)输入侧电连接，所述阻波电抗器(8)输出侧接地。

2.根据权利要求1所述的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述串联电容器组(3)包括多个串联电容器(31)，所述多个串联电容器(31)相互串联，所述多个串联电容器之间分别配置有串联均压环(32)。

3.根据权利要求1所述的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述第一并联电容器组(4)包括多个第一并联电容器(41)，所述多个第一并联电容器(41)相互串联，所述多个第一并联电容器(41)之间分别配置有第一并联均压环(42)。

4.根据权利要求1所述的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述第二并联电容器组(5)包括多个第二并联电容器(51)，所述多个第二并联电容器(51)相互串联，所述多个第二并联电容器(51)之间分别配置有第二并联均压环(52)。

5.根据权利要求1所述的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述供电设备(1)包括电源(10)、断路器(11)以及变频电源柜(12)，所述电源(10)、断路器(11)以及变频电源柜(12)依次串联，所述变频电源柜(12)与所述中间变压器(2)串联。

6.根据权利要求5所述的一种高压电抗器现场局放及耐压检测装置，其特征在于，所述变频电源柜(12)输出电压范围为0～350V，输出电流范围为0～875A，频率范围为20～300Hz，局放量小于10pC。