CN208421149U - 一种工频续流试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电气工程技术领域，更具体地，涉及一种工频续流试验装置。本实用新型可以更好的模拟避雷器在挂网运行中遭遇雷电波的情况；以及通过使用工频试验变压器将电网电压转换为高压的工频电压，可以更好的反映避雷器在间隙击穿条件下的情况；本实用新型进行冲击标称放电电流试验时，可以输出波形8/20μS、幅值为20kA的冲击大电流，电流幅值大；本实用新型试验电压等级高、设备容量大，能同时实现工频和冲击电压在60‑90度以及240‑270度间指定的任意相位实现联合加压；试验回路功能全面，可实现工频加压试验、冲击加压试验、冲击电流放电试验、工频冲击联合加压试验，有效模拟避雷器在实际运行状态下的工况。

Description

一种工频续流试验装置

技术领域

本实用新型属于电气工程技术领域，更具体地，涉及一种工频续流试验装置。

背景技术

线路避雷器多为带间隙避雷器，其优势在于运行电压下，间隙承受电压，避雷器阀片寿命增长，并且避雷器本体损坏的情况下线路能够正常运行。但雷电流作用下，间隙击穿，会形成空间电弧。雷电流作用时间短，避雷器快速将其引入大地，同时电弧通道在工频电压作用下会形成工频续流。如果电弧耗散的能量大于间隙注入的能量，工频续流在电流过零点前熄灭，但弧隙的温度较高，存在局部的热电离过程，弧隙间仍具有一定的电导通道，在交流恢复电压的作用下可能出现重燃。电弧重燃会导致避雷器吸收能量增大、阀片发热加剧，进一步引起阀片损害、线路接地跳闸等故障。因此需要对带间隙避雷器的工频续流情况进行试验分析。

目前带间隙避雷器的工频续流测试中，加压方式为冲击电压叠加工频电压，通常需要较高冲击电压作用才能使间隙击穿，形成电弧。当工频侧为变压器，保护回路要求高，当工频侧为电容、电感振荡回路，所需设备繁多，参数搭配困难，触发时间难以控制。

中国专利号为2011201046273公开了一种适用于10～35kV架空输电线路的10～35kV架空输电线路约束空间喷射气体灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，信号采集装置自动感应雷电流信号并触发高速喷射气体发生装置，瞬间产生高速喷射气流对约束空间内续流电弧沿纵向强烈冲击、冷却至熄灭。虽然其对于上述问题取得较好的解决效果，但是其存在输出的电压与电流等级低、输出最大工频短路电流幅值小等缺点，难以模拟避雷器在实际运行状态下的工况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种工频续流试验装置，能满足500kV工频续流联合加压试验，测控设备应能满足电压电流的测量要求，同时实现工频和冲击电压在60-90度以及240-270度间指定的任意相位实现联合加压，完善的保护系统具有较高的可靠性与稳定性，并具备一定的抗干扰能力。

本专利解决上述技术问题的技术方案如下：一种工频续流试验装置，包括工频试验变压器、工频侧保护电路、试品、冲击侧保护电路以及冲击电压发生器，所述工频试验变压器与工频侧保护电路串联后的输出端与所述试品并联，所述冲击电压发生器与冲击侧保护电路串联后的输出端与所述试品并联，所述冲击电压发生器包括串联的电阻R3和电容C，用于输出标准雷电冲击过电压及冲击电流波形。

进一步地，所述工频侧保护电路包括：冲击保护电阻R1、与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器的输出端并联的冲击保护避雷器RT1、工频保护球隙G1以及工频分压器及阻抗电路。

进一步地，所述工频分压器及阻抗电路包括：与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器的输出端并联的工频分压器F1、依次串联的工频保护电阻R2和电感L，所述工频分压器F1由两个串联的电容组成。

进一步地，所述冲击侧保护电路包括：与所述冲击电压发生器依次串联的冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2。

进一步地，所述冲击侧保护电路还包括：与所述冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2依次串联后的冲击电压发生器的输出端并联的冲击分压器F2。

进一步地，所述冲击分压器F2由两个串联的电容组成，用于测量冲击电压的幅值。

本专利的有益效果是：

1、本实用新型可以更好的模拟避雷器在挂网运行中遭遇雷电波的情况；以及通过使用工频试验变压器将电网电压转换为高压的工频电压，可以更好的反映避雷器在间隙击穿条件下的情况；

2、本实用新型进行冲击标称放电电流试验时，可以输出波形8/20μS、幅值为20kA的冲击大电流，电流幅值大；

3、本实用新型试验电压等级高、设备容量大，能同时实现工频和冲击电压在60-90度以及240-270度间指定的任意相位实现联合加压；试验回路功能全面，可实现工频加压试验、冲击加压试验、冲击电流放电试验、工频冲击联合加压试验，有效模拟避雷器在实际运行状态下的工况，便于广泛推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所述的一种工频续流试验装置的电路示意图；

附图标记：

1-工频试验变压器；2-工频侧保护电路；21-工频分压器及阻抗电路；3-试品；4-冲击侧保护电路；5-冲击电压发生器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1所示，本实用新型所提供的一种工频续流试验装置，包括工频试验变压器1、工频侧保护电路2、试品S3、冲击侧保护电路4以及冲击电压发生器5，所述工频试验变压器1与工频侧保护电路2串联后的输出端与所述试品3并联，所述冲击电压发生器5与冲击侧保护电路4串联后的输出端与所述试品3并联，所述冲击电压发生器5包括串联的电阻R3和电容C，用于输出标准雷电冲击过电压及冲击电流波形。

进一步地，所述工频侧保护电路2包括：冲击保护电阻R1、与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器1的输出端并联的冲击保护避雷器RT1、工频保护球隙G1以及工频分压器及阻抗电路21。

进一步地，所述工频分压器及阻抗电路包括：与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器1的输出端并联的工频分压器F1、依次串联的工频保护电阻R2和电感L，所述工频分压器F1由两个串联的电容组成。

进一步地，所述冲击侧保护电路4包括：与所述冲击电压发生器5依次串联的冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2。

进一步地，所述冲击侧保护电路4还包括：与所述冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2依次串联后的冲击电压发生器5的输出端并联的冲击分压器F2。

进一步地，所述冲击分压器F2由两个串联的电容组成，用于测量冲击电压的幅值。

其中，工频试验变压器用于输出的工频电压与电流满足相应的幅值与波形要求；工频保护电阻用于防止冲击电压对工频试验变压器的冲击，降低冲击电压陡度；工频保护避雷器用于限制雷电过电压，保护工频试验变压器；工频保护球隙用于限制雷电过电压，保护工频试验变压器；工频分压器及阻抗电路用于测量工频电压的幅值；冲击分压器用于测量冲击电压的幅值；冲击保护球隙用于隔断工频电压，防止工频电压加在冲击电压发生器上，损坏设备；冲击保护避雷器用于隔断工频电压，防止工频电压加在冲击电压发生器上，损坏设备；冲击电压发生器用于主要用于电力设备等试品进行雷电冲击电压全波、雷电冲击电压截波和操作冲击电压波的冲击电压试验，检验绝缘性能，输出标准雷电冲击过电压及冲击电流波形。

具体地，本产品通过光纤与PLC进行通讯，运用专业软件编程设计成便于操作的控制界面；在界面上可以设定冲击电压发生器的直流充电电压、放电球距、触发和极性等，系统的运行参数及测量结果以数字量形式在界面上实时显示，记录冲击电压发生器的输出波形；PC机读取高速采集卡中的数据，采集卡应当保证可以同时采集冲击和工频电压/电流信号，并保证足够精度，在不同窗口中同时显示冲击叠加工频的电压/电流波形。控制测量系统应当具有良好的可靠性与稳定性，在复杂电磁环境下(工频电压与冲击电压联合加压时)可以稳定可靠的工作。

本试验的试品S为带间隙氧化锌避雷器。

①、工频电源污秽闪络试验

由工频试验变压器对试品施加工频电压，逐渐升高工频电压，直至试品发生外绝缘闪络。试验过程中，可以实时测量得到试品两端电压以及流过试品的电流波形。当试品发生污秽闪络时，工频试验变压器自动跳闸，试验回路不发生损坏。

②、冲击电压闪络试验

由冲击电压发生器对试品施加冲击过电压，使得试品击穿。试验过程中，可以实时测量得到试品两端电压以及流过试品的电流波形。试验过程中，试验回路不发生损坏。

③、冲击标称放电电流(8/20μs)试验

对试品进行冲击标称放电电流试验，可以输出波形8/20μS、幅值为20kA的冲击大电流。

④、联合加压试验

对试品施加额定电压等级的工频电压，在任意相位施加冲击电压，实现工频和冲击电压联合加压。

a)氧化锌避雷器在雷电波作用下正常击穿，氧化锌电阻片在冲击电流衰减后恢复高阻态，间隙电弧可靠熄灭。

b)试品发生短接时，冲击电压将试品间隙击穿，避雷器间隙无法熄灭工频电弧，燃弧若干个周期后，由工频试验变压器切断工频续流电弧。

c)避雷器在联合电压作用下间隙不发生击穿。

试验过程中，可以实时测量得到不同位置处的电压波形，以及流过试品的电流波形，且装置本身不发生损坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种工频续流试验装置，其特征在于：包括工频试验变压器、工频侧保护电路、试品、冲击侧保护电路以及冲击电压发生器，所述工频试验变压器与工频侧保护电路串联后的输出端与所述试品并联，所述冲击电压发生器与冲击侧保护电路串联后的输出端与所述试品并联，所述冲击电压发生器包括串联的电阻R3和电容C，用于输出标准雷电冲击过电压及冲击电流波形。

2.根据权利要求1所述的一种工频续流试验装置，其特征在于：所述工频侧保护电路包括：冲击保护电阻R1、与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器的输出端并联的冲击保护避雷器RT1、工频保护球隙G1以及工频分压器及阻抗电路。

3.根据权利要求2所述的一种工频续流试验装置，其特征在于：所述工频分压器及阻抗电路包括：与冲击保护电阻R1串联后的工频试验变压器的输出端并联的工频分压器F1、依次串联的工频保护电阻R2和电感L，所述工频分压器F1由两个串联的电容组成。

4.根据权利要求2或3任一项所述的一种工频续流试验装置，其特征在于：所述冲击侧保护电路包括：与所述冲击电压发生器依次串联的冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2。

5.根据权利要求4所述的一种工频续流试验装置，其特征在于：所述冲击侧保护电路还包括：与所述冲击保护避雷器RT2和冲击保护球隙G2依次串联后的冲击电压发生器的输出端并联的冲击分压器F2。

6.根据权利要求5所述的一种工频续流试验装置，其特征在于：所述冲击分压器F2由两个串联的电容组成，用于测量冲击电压的幅值。