CN206353190U - 空心电抗器检测系统 - Google Patents

Abstract

一种空心电抗器检测系统，包括用于检测空心电抗器匝间绝缘情况的故障测试输出电路、待测空心电抗器、对照检测样品、用于检测所述待测空心电抗器与对照检测样品振荡电路的振荡频率的频率检测电路、用于比较所述待测空心电抗器与所述对照检测样品的SOC电路以及用于显示检测比较结果的检测系统终端；实施本实用新型提出的一种空心电抗器检测系统，利用频率检测电路检测电抗器的频率变化，通过设置点火控制器，能够有效地控制触发时刻精度，保证了施加在电抗器的试验电压精度，整个电路设计简单，易于控制，价格上也相对较为便宜。

Description

空心电抗器检测系统

技术领域

本实用新型涉及电抗器检测技术领域，更具体地说，涉及一种空心电抗器检测系统。

背景技术

空心电抗器在电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器，空心电抗器的磁通经空气形成回路。与传统的油浸式铁芯电抗器相比具有质量小，安装简单、运行成本低的优点，在电力系统中应用十分广泛。但是空心电抗器在运行的过程中由于受到环境例如高温，强度污染的影响或者长时间使用，匝间绝缘受到破坏或老化，经常出现匝间短路的情况，严重的情况下，空心电抗器直接烧毁，导致其所在的电力线路停用。这就需要电抗器生产厂家不仅改进生产工艺、增强结构绝缘，还要在空心电抗器出厂时，做好绝缘检测工作，尽量使所有出厂的空心电抗器符合使用标准。

但是空心电抗器的绝缘检测对于大多数电抗器的生产厂家来说是个短板，除了检测设备价格昂贵外，有的检测设备还存在不易控制、甚至存在安全隐患的问题。

实用新型内容

针对现有现有的空心电抗器检测设备价格昂贵，有的存在不易控制甚至安全隐患的问题，提出一种空心电抗器检测系统，通过检测系统中的频率变化，可以迅速判断检测的空心电抗器是否存在匝间绝缘缺陷，本实用新型提出的检测系统，价格低廉，易于控制，便于推广。

一种空心电抗器检测系统，包括用于检测空心电抗器匝间绝缘情况的故障测试输出电路、待测空心电抗器、对照检测样品、用于检测所述空心电抗器与对照检测样品振荡电路的振荡频率的频率检测电路、用于比较所述待测空心电抗器与所述对照检测样品的SOC电路以及用于显示检测比较结果的系统终端。

所述故障测试输出电路分别与所述待测空心电抗器和对照检测样品连接，用于对所述待测空心电抗器和对照检测样品进行放电；所述待测空心电抗器和对照检测样品的输出端与所述频率检测电路的输入端连接，用于检测两个电抗器的频率变化；所述SOC电路连接在所述频率检测电路与所述检测系统终端的中间。

所述故障测试输出电路输出规定的电压和频次到所述待测空心电抗器和对照检测样品；所述待测空心电抗器和对照检测样品接收到规定频次的峰值电压后与所述故障测试输出电路中的电路电容形成一定频率的阻尼振荡电路；所述频率检测电路用于检测所述待测空心电抗器和对照检测样品中阻尼振荡电路的频率；所述SOC电路用于将所述待测空心电抗器和对照检测样品的频率变化进行比较，并根据比较结果进行判断所述空心电抗器是否存在匝间短路；所述检测系统终端用于显示判断结果。

所述故障测试输出电路包括用于输入高电压的交流输入电路、对电路进行保护的整流硅堆、用于对所述电路进行分压的分压电阻器、用于对电路电容进行充电保护的保护电阻、用于放电使电路电容与所述待测空心电抗器和对照检测样品形成阻尼振荡电路的放电球隙、用于对放电球隙进行点火控制的点火控制器以及用于对空心电抗器等效电路进行放电的电路电容。

所述整流硅堆串联在所述故障测试输出电路的火线输入侧；所述分压电阻器并联在所述整流硅堆的输出侧；所述点火控制器设在所述放电球隙上，所述放电球隙并联于所述故障测试输出电路中；所述保护电阻串联在所述故障测试输出电路的火线上并连接在所述分压电阻器与所述放电球隙的中间；所述电路电容串联连接所述故障测试输出电路的火线上并与所述放电球隙的输出侧连接。

如上所述的一种空心电抗器检测系统，所述点火控制器设于对所述放电球隙上，用于控制施加在空心电抗器上的电压精度。

实施本实用新型提供的一种空心电抗器检测系统，当电抗器有匝间短路时，由于空心电抗器匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化，利用频率检测电路检测电抗器的频率变化，SOC 电路将检测的待测空心电抗器的频率与对照样品的频率进行比较，并判断待测空心电抗器的匝间是否存在短路，检测系统终端显示SOC电路的判断供工作人员进行记录；通过设置点火控制器，能够有效地控制触发时刻精度，保证了施加在电抗器的试验电压精度，整个电路设计简单，易于控制，价格上也相对较为便宜。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种空心电抗器检测系统中系统组成逻辑连接示意图；

图2是本实用新型一种空心电抗器检测系统中故障测输出电路实施例的元器件组成示意图；

图3是本实用新型一种空心电抗器检测系统中待测空心电抗器120与等效电路实施例的元器件组成示意图；

具体实施方式

空心电抗器在电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器，空心电抗器的磁通经空气形成回路。与传统的油浸式铁芯电抗器相比具有质量小，安装简单、运行成本低的优点，在电力系统中应用十分广泛。但是空心电抗器在运行的过程中由于受到环境例如高温，强度污染的影响或者长时间使用，匝间绝缘受到破坏或老化，经常出现匝间短路的情况，严重的情况下，空心电抗器直接烧毁，导致其所在的电力线路停用。这就需要电抗器生产厂家不仅改进生产工艺、增强结构绝缘，还要在空心电抗器出厂时，做好绝缘检测工作，尽量使所有出厂的空心电抗器符合使用标准。

但是空心电抗器的绝缘检测对于大多数电抗器的生产厂家来说是个短板，除了检测设备价格昂贵外，有的检测设备还存在不易控制、甚至存在安全隐患的问题。

本实用新型要解决的问题是：现有的空心电抗器检测设备，电路复杂，价格昂贵，使得许多空心电抗器没有得到应有的匝间绝缘检测，导致许多电力系统中的空心电抗器在运行过程中突发故障或者直接烧毁，给电力企业造成了损失。

本实用新型提供的技术方案是：提出一种空心电抗器的检测系统，系统包括故障测试输出电路110、待测空心电抗器120、对照检测样品120A、频率检测电路130、SOC集成电路以及用于显示检测比较结果的系统终端；当电抗器有匝间短路时，由于空心电抗器匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化，利用频率检测电路130检测电抗器的频率变化，SOC电路140将检测的待测空心电抗器120的频率与对照样品的频率进行比较，并判断待测空心电抗器120的匝间是否存在短路，检测系统终端 150显示SOC电路140的判断供工作人员进行记录；通过设置点火控制器D，能够有效地控制触发时刻精度，保证了施加在电抗器的试验电压精度，整个电路设计简单，能够有效检测空心电抗器的匝间绝缘缺陷情况。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及其实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图详细解释本实用新型提供的空心电抗器检测系统，图1 是本实用新型一种空心电抗器检测系统中系统组成逻辑连接示意图，请参考图 1，空心电抗器检测系统包括用于检测空心电抗器匝间绝缘情况的故障测试输出电路110、待测空心电抗器120、对照检测样品120A、用于检测空心电抗器与对照检测样品120A振荡电路的振荡频率的频率检测电路130、用于比较待测空心电抗器120与对照检测样品120A的SOC集成电路以及用于显示检测比较结果的系统终端。

故障测试输出电路110分别与待测空心电抗器120和对照检测样品120A 连接，用于对待测空心电抗器120和对照检测样品120A进行放电；待测空心电抗器120和对照检测样品120A的输出端与频率检测电路130的输入端连接，用于检测两个电抗器的频率变化；SOC电路140连接在频率检测电路130与检测系统终端150的中间。

故障测试输出电路110输出规定的电压和频次到待测空心电抗器120和对照检测样品120A；待测空心电抗器120和对照检测样品120A接收到规定频次的峰值电压后与故障测试输出电路110中的电路电容C形成一定频率的阻尼振荡电路；频率检测电路130用于检测待测空心电抗器120和对照检测样品 120A中阻尼振荡电路的频率；SOC电路140用于将待测空心电抗器120和对照检测样品120A的频率变化进行比较，并根据比较结果进行判断空心电抗器是否存在匝间短路；检测系统终端150用于显示判断结果。

图3是本实用新型一种空心电抗器检测系统中待测空心电抗器120与等效电路实施例的元器件组成示意图，请参考图3，空心电抗器等效为电感与电阻，当故障测试输出电路110中的放电球隙G放电后，电路电容C与电抗器形成一定频率的阻尼振荡电路，若空心电抗器存在匝间短路的情况，由于电抗器线圈匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化，频率检测电路130检测待测空心电抗器120的频率与对照检测样品120A的频率发送到SOC电路140，SOC电路140对二者进行比较、判断，并判断结果，频率参数发送到检测系统终端150，供工作人员记录。

本实用新型中空心电抗器检测系统中的SOC电路140，用于对待测空心电抗器120与对照检测样品120A的频率进行对比、判断以及参数的存储，也可以用其他具有类似处理功能的元器件代替。

图2是本实用新型一种空心电抗器检测系统中故障测输出电路实施例的元器件组成示意图，请参考图2，故障测试输出电路110包括用于输入高电压的交流输入电路、对电路进行保护的整流硅堆D1、用于对电路进行分压的分压电阻器R2、用于对电路电容C进行充电保护的保护电阻R1、用于放电使电路电容 C与待测空心电抗器120和对照检测样品120A形成阻尼振荡电路的放电球隙 G、用于对放电球隙G进行点火控制的点火控制器D以及电路电容C。

整流硅堆D1串联在故障测试输出电路110的火线输入侧；分压电阻器R2 并联在整流硅堆D1的输出侧；点火控制器D设在放电球隙G上，放电球隙G 并联于故障测试输出电路110中；保护电阻R1串联在故障测试输出电路110 的火线上并连接在分压电阻器R2与放电球隙G的中间；电路电容C串联连接故障测试输出电路110的火线上并与放电球隙G的输出侧连接。点火控制器D 用于对放电球隙G施加在空心电抗器上的电压精度。

试验开始时，试验变压器在电源周期的负半波为电路电容C充电，电容 C充电至预定值后，点火控制器D触发使放电球隙G放电，此时电路电容C与试品电抗器等效电感L、电抗器等效电阻R形成一定频率的阻尼振荡电路。当振荡放电电流衰减到足够小时电弧熄灭，一次阻尼振荡完成。电路电容C 在下一个工频周期的负半波再次充电，电压充至预定值后，放电球隙G在设定相位角再次导通，RLC回路再次形成阻尼振荡。检测系统的放电球隙G带有点火控制器D，且点火控制器D未采用任何电子器件而全部选用高耐压器件极大地提高了点火控制器D的使用寿命，同时避免了电磁干扰对点火控制器D的影响。点火控制器D的触发时刻精确可调，保证了施加在电抗器上的试验电压精确度远高于仅依靠放电球隙G间电压自然击穿的放电方式。本实用新型中空心电抗器检测系统中的点火控制器D的触发时刻与电路电容C充电时刻在不同半波，可以减少对系统中自耦调压器、高压试验变压器和高压硅堆的功率要求，并减少了系统在保护电阻R1等器件上的功率消耗，同时降低了放电过程对球隙表面烧蚀所造成的寿命影响。点火时刻可选择在工频交流电的正半波峰值附近，这样能保证足够的触发能量使得点火触发间隙稳定导通。但考虑到现场工频电压波动的因素，最终将点火控制器D在工频交流电压中的触发电压值略微调低以保证每个工频周期触发的可靠性。

在电路电容C与空心电抗器的电感L阻尼振荡过程中，如果电抗器有匝间短路现象，则由于电抗器线圈匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化；

实施本实用新型提供的一种空心电抗器检测系统，当电抗器有匝间短路时，由于空心电抗器匝数的减少，导致整个电抗器的电感量减少，整个振荡电路的振荡频率将发生变化，利用频率检测电路130检测电抗器的频率变化， SOC电路140将检测的待测空心电抗器120的频率与对照样品的频率进行比较，并判断待测空心电抗器120的匝间是否存在短路，检测系统终端150显示 SOC电路140的判断供工作人员进行记录；通过设置点火控制器D，能够有效地控制触发时刻精度，保证了施加在电抗器的试验电压精度，整个电路设计简单，易于控制，价格上也相对较为便宜。

虽然以上描述了本实用新型的各种实施例，应当理解，其目的仅在于举例说明本实用新型，而不是对本实用新型的限制。本领域的技术人员知悉，在不离开本实用新型的精神和范围情况下，在形式上和细节上还可做各种的改变。因此，本实用新型的保护范围不当仅局限于以上描述的实施例，而应该依照权利要求及其等同来限定。

Claims (7)

1.一种空心电抗器检测系统，其特征在于，包括用于检测空心电抗器匝间绝缘情况的故障测试输出电路(110)、待测空心电抗器(120)、对照检测样品(120A)、用于检测所述待测空心电抗器(120)与对照检测样品(120A)振荡电路的振荡频率的频率检测电路(130)、用于比较所述待测空心电抗器(120)与所述对照检测样品(120A)的SOC电路(140)以及用于显示检测比较结果的检测系统终端(150)。

2.根据权利要求1中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述故障测试输出电路(110)分别与所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)连接，用于对所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)进行放电。

3.根据权利要求1中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)的输出端与所述频率检测电路(130)的输入端连接，用于检测两个电抗器的频率变化；所述SOC电路(140)连接在所述频率检测电路(130)与所述检测系统终端(150)的中间。

4.根据权利要求1中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述故障测试输出电路(110)通过输出规定的电压和频次到所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)，与所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)形成一定频率的阻尼振荡电路。

5.根据权利要求1中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述故障测试输出电路(110)包括用于输入高电压的交流输入电路(111)、对电路进行保护的整流硅堆(D1)、用于对所述电路进行分压的分压电阻器(R2)、用于对电路电容(C)进行充电保护的保护电阻(R1)、用于放电、使电路电容(C)与所述待测空心电抗器(120)和对照检测样品(120A)形成阻尼振荡电路的放电球隙(G)、用于对放电球隙(G)进行点火控制的点火控制器(D)以及用于对空心电抗器等效电路进行放电的电路电容(C)。

6.根据权利要求5中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述整流硅堆(D1)串联在所述故障测试输出电路(110)的火线输入侧；所述分压电阻器(R2)并联在所述整流硅堆(D1)的输出侧；所述点火控制器(D)设在所述放电球隙(G)上，所述放电球隙(G)并联于所述故障测试输出电路(110)中；所述保护电阻(R1)串联在所述故障测试输出电路(110)的火线上并连接在所述分压电阻器(R2)与所述放电球隙(G)的中间；所述电路电容(C)串联连接所述故障测试输出电路(110)的火线上并与所述放电球隙(G)的输出侧连接。

7.根据权利要求6中所述的一种空心电抗器检测系统，其特征在于，所述点火控制器(D)设于对所述放电球隙(G)上，用于控制施加在空心电抗器上的电压精度。