CN208588795U - 可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备 - Google Patents

可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备 Download PDF

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CN208588795U CN201820291367.7U CN201820291367U CN208588795U CN 208588795 U CN208588795 U CN 208588795U CN 201820291367 U CN201820291367 U CN 201820291367U CN 208588795 U CN208588795 U CN 208588795U
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李文杰
罗光鸿
何顺全
朱丹
尹加升
董学帆
杨建伟
李仲彬
谢尚东
许国龙
杨明锦
李文英
李敏
邵三保
罗啟俊
俸昌维
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Yunnan Power Grid Co ltd Dehong Power Supply Bureau
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Abstract

本实用新型公开了一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,包括:直流充电电路、球隙开关、检测电路。本实用新型当直流充电电路中充电完成,并能提供规定幅值的检验电压时,高压触发脉冲形成电路接收触发光信号产生高压脉冲,高压脉冲将触发针电极与下半球电极间的空气击穿,产生小电弧,该电弧将向上半球电极和下半球电极间的空气间隙内辐射紫外线等高能粒子,导致空气电离自由电子数量剧增,击穿电压大幅下降。在一定的间隙距离下,只要能做到触发时的击穿电压低于发生过放电后球间隙的自然击穿电压,就能保证球隙开关不会发生误导通,即实现了放电电压幅值的稳定性,进而保障电抗器匝间绝缘过电压检验结果的准确性。

Description

可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备
技术领域
本实用新型涉及高压试验电路技术领域,特别涉及一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备。
背景技术
随着电能质量要求的不断提高,变电站的设计标准中要求串联或并联一定数量的电抗器,以调节电网的无用功率,此外,电抗器也在电网中常被用于滤波、限流等场合。因此,电抗器工作的稳定性是十分重要的,尤其是对电抗器进行匝间绝缘过电压检验是十分有必要的。
常见的电抗器匝间绝缘过电压检验采用脉冲振荡电压法,即在电抗器匝间绝缘过电压检验时,通过向电容重复放电,并通过球隙开关将电压施加到被检验的电抗器绕组上。
在实际检验过程中,采用标准推荐的普通球隙做放电开关时,球隙单次自然放电电压较稳定;多次放电过程中,由于两次放电的时间间隔较短,前一次放电后空气电离离子来不及扩散,后一次的击穿电压幅值会大幅下降。因此,采用标准规定的试验电路进行1min耐压时,仅在最开始的一次放电得到了标准规定的试验电压值,以后的试验电压会大幅下降,不能得到其所规定幅值的电压。此外,球隙开关放电过程比较危险,出于安全考虑,不便在旁边观看,这样不利于对检验过程的控制。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备。所述技术方案如下:
本实用新型实施例提供了一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,包括:用于提供检验电压的直流充电电路、放电可控的球隙开关、以及加载有待测电抗器绕组的检测电路,
所述球隙开关包括:元件安装箱、安装在所述元件安装箱上的下安装板、与所述下安装板相对设置的上安装板、设置在所述下安装板与所述上安装板之间的透明绝缘筒、设置在所述下安装板上的下半球电极、设置在所述上安装板上的上半球电极、设置在所述下半球电极上设有触发极,所述上半球电极与所述直流充电电路连接,所述下半球电极与所述检测电路连接,
所述上半球电极具有上半球面,所述下半球电极具有与所述上半球面相对设置的下半球面,所述下半球电极和所述上半球电极之间的间隙可调,
所述下半球电极上设有触发极,所述触发极包括触发针电极以及套设在所述触发针电极外的瓷管,所述触发针电极与所述瓷管的一端均向所述上半球电极延伸且均与所述下半球面齐平,所述触发针电极和所述瓷管齐平的端面上具有位于所述触发针电极和所述瓷管之间的触发间隙,所述触发针电极外具有一密闭的气流通道,空气通过所述气流通道将所述触发间隙中形成的电弧吹向所述下半球电极和所述上半球电极之间的间隙,以降低所述球隙开关击穿电压,
所述下半球电极中还设置有高压触发脉冲形成电路,所述高压触发脉冲形成电路的两个输出端分别与所述触发针电极和所述下半球电极连接,所述元件安装箱中设置有用于产生符合检测要求频率的光信号的光信号形成电路,所述光信号形成电路产生的光信号通过光纤传输至所述高压触发脉冲形成电路中,供所述高压触发脉冲形成电路产生符合检测要求频率的高压触发脉冲,
所述球隙开关还包括:安装在所述下安装板上的风机装置,所述下安装板上开设有与所述风机装置相应的通风孔;
所述球隙开关还包括用于透过所述透明绝缘筒拍摄所述下半球电极和所述上半球电极的对接空间的拍摄单元和与所述拍摄单元电连接的无线通信单元。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述高压触发脉冲形成电路包括:直流电源、第一限流电阻、光敏三极管、第二限流电阻、第一三极管、第二三极管、二极管、以及脉冲变压器,
所述第一限流电阻的一端与所述直流电源的正极连接,其另一端与所述光敏三极管的集电极连接,所述光敏三极管的发射极与所述直流电源的负极连接,所述光敏三极管的基极通过光纤接收来自所述光信号形成电路的光信号;
所述第二限流电阻的一端与所述直流电源的正极连接,其另一端与所述第一三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射极与所述直流电源的负极连接,所述第一三极管的基极与所述第一限流电阻的另一端连接;
所述第二三极管的集电极与所述直流电源的正极连接,所述第二三极管的基极与所述第二限流电阻的另一端连接,所述脉冲变压器的第一输入端分别与所述第二三极管的发射极和所述二极管的阴极连接,所述脉冲变压器的第二输入端分别与所述二极管的阳极和所述第一三极管的发射极连接,所述脉冲变压器的两个输出端分别与所述触发针电极和所述下半球电极连接。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述直流充电电路包括:调压器、试验变压器、高压整流硅堆、保护电阻、电阻分压器、以及主电容,
所述调压器的输入端和输出端均与外接交流电源连接,所述调压器的调压端与所述试验变压器的第一输入端连接,所述试验变压器的第二输入端与所述调压器的输出端连接,所述试验变压器的第一输出端与所述高压整流硅堆的阳极连接,所述高压整流硅堆的阴极与所述保护电阻的一端连接,所述保护电阻的另一端分别与所述电阻分压器的一端和所述主电容的一端连接,所述试验变压器的第二输出端分别与所述电阻分压器的另一端和所述主电容的另一端连接,所述主电容的一端与所述球隙开关连接,所述主电容的另一端与所述检测电路连接。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述检测电路包括:待测电抗器绕组、电容分压器、示波器,
所述待测电抗器绕组的一端与所述直流充电电路连接,其另一端与所述球隙开关连接,所述电容分压器与所述待测电抗器绕组并联,所述示波器与所述电容分压器的输出端连接。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述拍摄单元包括摄像头、固定在所述上安装板上的安装座以及连接在所述安装座与所述摄像头之间的可弯转长臂,
所述无线通信单元为蓝牙通信模块或WIFI无线数据通信模块。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述元件安装箱还设置有用于调节所述下半球电极的位置的传动机构,以及用于检测所述下半球电极的位置的位移传感器;
所述下安装板上开设有通孔,所述下半球电极通过一转轴与固定安装在所述下安装板上的所述传动机构相连,且所述转轴穿过所述通孔。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述上半球电极和所述下半球电极均为铜电极。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述触发针电极为不锈钢制件。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述绝缘筒为透明的有机玻璃筒。
在本实用新型实施例提供的电抗器匝间绝缘过电压检验设备中,所述元件安装箱远离所述下安装板的一端安装有脚轮。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过当直流充电电路中充电完成,并能提供规定幅值的检验电压时,高压触发脉冲形成电路接收触发光信号产生高压脉冲,高压脉冲将触发针电极与下半球电极间的空气击穿,产生小电弧,该电弧将向上半球电极和下半球电极间的空气间隙内辐射紫外线等高能粒子,导致空气电离自由电子数量剧增,击穿电压大幅下降。在一定的间隙距离下,只要能做到触发时的击穿电压低于发生过放电后球间隙的自然击穿电压,就能保证球隙开关不会发生误导通,即实现了放电电压幅值的稳定性,进而保障电抗器匝间绝缘过电压检验结果的准确性。此外,通过设置拍摄单元透过透明绝缘筒对球隙开关的放电间隙周围空间进行了拍摄及并通过无线通信单元进行无线数据发送,可以在触发针电极与触发针电极、上半球电极与下半球电极产生电弧放电时进行视频拍摄和记录,同时供多人安全远程观察,同时也便于对球隙开关的工作状态进行监察,便于对电抗器匝间绝缘过电压检验过程稳定的控制,通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的放电间隙形成半封闭式结构,消除了放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程的观测;有机玻璃筒同时作为上半球电极的绝缘支撑可以在一定程度上减小开关的体积;由于上安装板为开放式结构,下安装板上的四个风扇可以形成较强的平行于放电间隙方向的空气流动,从而保证间隙内空气良好的恢复特性;通过采用上半球电极和下半球电极,在传统的全球球隙开关的基础上减小了开关体积。由于下半球电极和上半球电极之间的间隙是可调的,从而实现对不同电压的开断。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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他的附图。
图1是本实用新型实施例一提供的一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备的结构示意图;
图2是本实用新型实施例一提供的一种球隙开关的结构示意图;
图3是本实用新型实施例一提供的一种球隙开关中三个电极的结构示意图;
图4是本实用新型实施例一提供的一种高压触发脉冲形成电路的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本实用新型实施例提供了一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,尤其适用于干式空心电抗器匝间过电压试验波形检验,参见图1,该电抗器匝间绝缘过电压检验设备可以包括:用于提供检验电压的直流充电电路100、放电可控的球隙开关200、以及加载有待测电抗器绕组的检测电路300。
参见图2,球隙开关200可以包括:元件安装箱201、安装在元件安装箱201上的下安装板202、与所述下安装板202相对设置的上安装板203、设置在所述下安装板202与所述上安装板203之间的透明绝缘筒204、设置在所述下安装板202上的下半球电极205、设置在所述上安装板203上的上半球电极206,上半球电极206与所述直流充电电路100连接,所述下半球电极205与所述检测电路300连接。
参见图3,所述上半球电极206具有上半球面216,所述下半球电极205具有与所述上半球面216相对设置的下半球面215,所述下半球电极205和所述上半球电极206之间的间隙可调。
参见图3,下半球电极205上设有触发极,该触发极包括触发针电极53以及套设在触发针电极53外的瓷管54,触发针电极53与瓷管54的一端均向上半球电极延伸且均与下半球面501齐平,触发针电极53和瓷管54齐平的端面上具有位于触发针电极53和瓷管54之间的触发间隙,触发针电极53外具有一密闭的气流通道(附图中未标示),空气通过气流通道将触发间隙中形成的电弧吹向主间隙以降低击穿电压,从而加深触发深度。增加了触发深度,进而提高球隙开关的工作电压和频率。在实际应用中,触发针电极53可以为不锈钢制件,上半球电极和下半球电极均可以为铜电极。
参见图3,所述下半球电极205中还设置有高压触发脉冲形成电路400,所述高压触发脉冲形成电路400的两个输出端分别与所述触发针电极53和所述下半球电极205连接,参见图2,所述元件安装箱201中设置有用于产生符合检测要求频率的光信号的光信号形成电路500,所述光信号形成电路500产生的光信号通过光纤传输至所述高压触发脉冲形成电路400中,供所述高压触发脉冲形成电路400产生符合检测要求频率的高压触发脉冲。
参见图2,所述球隙开关200还包括:安装在所述下安装板202上的风机装置207,所述下安装板202上开设有与所述风机装置207相应的通风孔211。
参见图2,所述球隙开关还包括用于透过所述透明绝缘筒204拍摄所述下半球电极205和所述上半球电极206的对接空间的拍摄单元11和与所述拍摄单元11电连接的无线通信单元12。
在本实施例中,用可控放电的三电极球隙开关将现有原理电路中自然放电的二电极球隙开关替换掉,只有当直流充电电路100中电容上的充电电压达到规定幅值时,才送出触发信号控制球隙开关导通,这样就能保证每次放电电压的幅值满足标准的要求。实现上述过程依据的基本原理是,球隙开关中,空气间隙放电首先要有一定数量可自由移动的带电粒子(以电子为主),在电压的作用下最终发展成放电通道,导致空气间隙彻底击穿。三电极开关的基本结构是,在原有的两个球电极中的一个电极(即下半球电极205)中安装一根不锈钢触发针电极,针电极与触发球电极的一端(即下半球电极205)通过脉冲变压器的副边绕组相连(即高压触发脉冲形成电路400的两个输出端分别与所述触发针电极53和下半球电极205连接),另一边用空气绝缘。需要球隙开关导通时,向脉冲变压器的原边送出一个脉冲电压,在脉冲变压器的副边将得到一个约20kV的脉冲高压,将针电极与下半球电极205间的空气击穿产生小电弧,该电弧将向两个半球电极(即上半球电极206和下半球电极205)间的空气间隙内辐射紫外线等高能粒子,导致空气电离自由电子数量剧增,击穿电压大幅下降。在一定的间隙距离下,只要能做到触发时的击穿电压低于发生过放电后球间隙的自然击穿电压,就能保证球隙开关不会发生误导通,即实现了放电电压幅值的稳定性。
在球隙开关导通时,三个电极相对于地都具有很高的电位。为此,将触发控制电路分成两部分,其中高压部分(即触发脉冲形成电路400)设置在下半球电极205内;低压部分(即光信号形成电路500)设置在元件安装箱201内,并用光纤高低压部分连接起来。这样即实现了所需的控制功能,又能保证操作人员的安全。需要说明的是,光信号形成电路500是一种常见的低压光信号产生电路,这里不做详细说明。
在本实施例中,通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的放电间隙形成半封闭式结构,消除了放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程的观测;有机玻璃筒同时作为上半球电极的绝缘支撑可以在一定程度上减小开关的体积;由于上安装板为开放式结构,下安装板上的四个风扇可以形成较强的平行于放电间隙方向的空气流动,从而保证间隙内空气良好的恢复特性;安装有脚轮的球隙开关具有了更大的便携性;通过采用上半球电极和下半球电极,在传统的全球球隙开关的基础上减小了开关体积。由于下半球电极和上半球电极之间的间隙是可调的,从而实现对不同电压的开断。传统的球隙开关采用的是全球结构,在正常工作时决定球间电场分布的是两球相对方向的半球曲面,而与相背的两个半球面无关,因而本实用新型球隙开关采用的是上下两个半球电极,大大地减小了体积。由于设置了拍摄单元透过透明绝缘筒对球隙开关的放电间隙周围空间进行了拍摄及并通过无线通信单元进行无线数据发送,可以在触发针电极与触发针电极、上半球电极与下半球电极产生电弧放电时进行视频拍摄和记录,同时供多人安全远程观察,同时也便于对球隙开关的工作状态进行监察,便于对电抗器匝间绝缘过电压检验过程稳定的控制。
具体地,参见图4,所述高压触发脉冲形成电路400可以包括:直流电源DC、第一限流电阻R2、光敏三极管Q1、第二限流电阻R3、第一三极管Q2、第二三极管Q3、二极管D1、以及脉冲变压器T3。
所述第一限流电阻R2的一端与所述直流电源DC的正极连接,其另一端与所述光敏三极管Q1的集电极连接,所述光敏三极管Q1的发射极与所述直流电源DC的负极连接,所述光敏三极管Q1的基极通过光纤接收来自所述光信号形成电路500的光信号;
所述第二限流电阻R3的一端与所述直流电源DC的正极连接,其另一端与所述第一三极管Q2的集电极连接,所述第一三极管Q2的发射极与所述直流电源DC的负极连接,所述第一三极管Q2的基极与所述第一限流电阻R2的另一端连接;
所述第二三极管Q3的集电极与所述直流电源DC的正极连接,所述第二三极管Q3的基极与所述第二限流电阻R3的另一端连接,所述脉冲变压器T3的第一输入端分别与所述第二三极管Q3的发射极和所述二极管D1的阴极连接,所述脉冲变压器T3的第二输入端分别与所述二极管D1的阳极和所述第一三极管Q2的发射极连接,所述脉冲变压器T3的两个输出端分别与所述触发针电极53和所述下半球电极205连接。
具体地,参见图1,所述直流充电电路100可以包括:调压器T2、试验变压器T1、高压整流硅堆D2、保护电阻R1、电阻分压器R4、以及主电容C0。
所述调压器T2的输入端和输出端均与外接交流电源连接,所述调压器T2的调压端与所述试验变压器T1的第一输入端连接,所述试验变压器T1的第二输入端与所述调压器T2的输出端连接,所述试验变压器T1的第一输出端与所述高压整流硅堆D2的阳极连接,所述高压整流硅堆D2的阴极与所述保护电阻R1的一端连接,所述保护电阻R1的另一端分别与所述电阻分压器R4的一端和所述主电容C0的一端连接,所述试验变压器T1的第二输出端分别与所述电阻分压器R4的另一端和所述主电容C0的另一端连接,所述主电容C0的一端与所述球隙开关200连接,所述主电容C0的另一端与所述检测电路300连接。
具体地,参见图1,所述检测电路300可以包括:待测电抗器绕组L、电容分压器301、示波器CRO,所述待测电抗器绕组L的一端与所述直流充电电路100连接,其另一端与所述球隙开关200连接,所述电容分压器301与所述待测电抗器绕组L并联,所述示波器CRO与所述电容分压器301的输出端连接。
具体地,参见图2,所述元件安装箱201还设置有用于调节所述下半球电极205的位置的传动机构(附图中没有标识),以及用于检测所述下半球电极205的位置的位移传感器(附图中没有标识);所述下安装板202上开设有通孔222,所述下半球电极205通过一转轴8与固定安装在所述下安装板202上的所述传动机构相连,且所述转轴8穿过所述通孔222。
具体地,参见图2,拍摄单元11可以包括摄像头111、固定在所述上安装板203上的安装座112以及连接在所述安装座112与所述摄像头111之间的可弯转长臂113,所述无线通信单元12为蓝牙通信模块或WIFI无线数据通信模块。
可选地,参见图2,所述元件安装箱201远离所述下安装板202的一端安装有脚轮210。安装有脚轮的球隙开关具有了更大的便携性,便于进行电抗器匝间绝缘过电压检验。
下面说明一下电抗器匝间绝缘过电压检验设备的工作过程:
首先根据被试电抗器的电压等级及相关标准确定试验电压的幅值。从外接交流电源得到220V、50Hz的交流电,经调压器T2后输入到试验变压器T1的原边绕组,在试验变压器T1的副边绕组将输出交流高压。在该交流高压的正半周期高压硅堆D2导通,经过保护电阻R1后,主电容C0上将被充得一定幅值的电压,可以通过电阻分压器R4测量主电容C0上的电压值是否达到了所要求的幅值,在通过调节调压器T2的输出,最终在主电容C0上充得所要求的幅值,为直流充电过程。从交流高电压由正电压变成负电压起,高压整流硅堆D2截止,此时光信号形成电路500经过光纤向下半球电极205内的高压触发脉冲形成电路400送出触发信号,高压触发脉冲形成电路400所形成的脉冲高电压通过连接线施加到下半球电极205与触发针电极53之间,击穿空气形成小电弧,该电弧照射到处于高电位的上半球电极206与处于低电位的下半球电极205之间的空气间隙上,导致主间隙击穿,球隙开关导通,主电容C0对被试电抗器绕组L放电,将在被试电抗器绕组L上形成指数衰减振荡波,当主电容C0上所存能量被放净后,球隙开关关闭,为放电过程。图1中保护电阻R1的作用为在高压整流硅堆D2导通的半个周期,当主电容C0或球隙开关出现异常放电时,流过硅堆D2及高压试验变压器T1的电流不至于过大;电容分压器301与示波器CRO组成待测电抗器绕组L上电压波形的测量电路,检测待测电抗器绕组L上的电压波形是否满足要求。
能否在待测电抗器绕组L上获得符合标准要求指数衰减振荡波波形的关键,在于高压触发脉冲形成电路400是否能生成符合要求的高压脉冲(例如:每秒钟内生成50个触发脉冲高压)。如附图4所示,高压触发脉冲形成电路400的具体工作过程如下:首先光信号形成电路500中生成的脉冲电压,周期为50Hz,该脉冲低电压转换成光信号后经过光纤送入高压触发脉冲形成电路400中,照射到光敏三极管Q1上,在直流电源DC输出的直流电压的作用下,光敏三极管Q1导通,在第一限流电阻R2的作用下,导通电流较小,光敏三极管Q1导通后将使第一三极管Q2的基极与发射极间的电压小于导通电压,第一三极管Q2截止后,大功率的第二三极管Q3的基电压将升高使其导通,第二三极管Q3导通后由于回路内没有限流电阻,直流电源DC将快速向脉冲变压器T3的原边放电,该脉冲电压将使脉冲变压器T3输出脉冲高电压,该电压将经过连接线作用于触发针电极53与下半球电极205间的空气上。无光信号时光敏三极管Q1截止,使第一三极管Q2的基极电压升高,第一三极管Q2导通后,将使大功率第二三极管Q3因基极与发射极间的电压低于导通电压而关闭,此过程中二极管D1为脉冲变压器T3的原边绕组提供续流通路。第一限流电阻R2用于限制第一三极管Q2的导通电流,防止直流电源DC(例如:蓄电池)漏电。由于得到50Hz的弱电方波脉冲还是较容易的,所以可以保证高压触发脉冲得形成。
本实用新型实施例通过当直流充电电路中充电完成,并能提供规定幅值的检验电压时,高压触发脉冲形成电路接收触发光信号产生高压脉冲,高压脉冲将触发针电极与下半球电极间的空气击穿,产生小电弧,该电弧将向上半球电极和下半球电极间的空气间隙内辐射紫外线等高能粒子,导致空气电离自由电子数量剧增,击穿电压大幅下降。在一定的间隙距离下,只要能做到触发时的击穿电压低于发生过放电后球间隙的自然击穿电压,就能保证球隙开关不会发生误导通,即实现了放电电压幅值的稳定性,进而保障电抗器匝间绝缘过电压检验结果的准确性。此外,通过设置拍摄单元透过透明绝缘筒对球隙开关的放电间隙周围空间进行了拍摄及并通过无线通信单元进行无线数据发送,可以在触发针电极与触发针电极、上半球电极与下半球电极产生电弧放电时进行视频拍摄和记录,同时供多人安全远程观察,同时也便于对球隙开关的工作状态进行监察,便于对电抗器匝间绝缘过电压检验过程稳定的控制,通过使用透明的有机玻璃筒对球隙开关的放电间隙形成半封闭式结构,消除了放电间隙垂直方向对放电所造成的不良影响,且不影响对放电过程的观测;有机玻璃筒同时作为上半球电极的绝缘支撑可以在一定程度上减小开关的体积;由于上安装板为开放式结构,下安装板上的四个风扇可以形成较强的平行于放电间隙方向的空气流动,从而保证间隙内空气良好的恢复特性;通过采用上半球电极和下半球电极,在传统的全球球隙开关的基础上减小了开关体积。由于下半球电极和上半球电极之间的间隙是可调的,从而实现对不同电压的开断。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可远程观察的放电可控的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,包括:用于提供检验电压的直流充电电路(100)、放电可控的球隙开关(200)、以及加载有待测电抗器绕组的检测电路(300),
所述球隙开关(200)包括:元件安装箱(201)、安装在所述元件安装箱(201)上的下安装板(202)、与所述下安装板(202)相对设置的上安装板(203)、设置在所述下安装板(202)与所述上安装板(203)之间的透明绝缘筒(204)、设置在所述下安装板(202)上的下半球电极(205)、设置在所述上安装板(203)上的上半球电极(206),所述上半球电极(206)与所述直流充电电路(100)连接,所述下半球电极(205)与所述检测电路(300)连接,
所述上半球电极(206)具有上半球面(216),所述下半球电极(205)具有与所述上半球面(216)相对设置的下半球面(215),所述下半球电极(205)和所述上半球电极(206)之间的间隙可调,
所述下半球电极(205)上设有触发极,所述触发极包括触发针电极(53)以及套设在所述触发针电极(53)外的瓷管(54),所述触发针电极(53)与所述瓷管(54)的一端均向所述上半球电极(206)延伸且均与所述下半球面(215)齐平,所述触发针电极(53)和所述瓷管(54)齐平的端面上具有位于所述触发针电极(53)和所述瓷管(54)之间的触发间隙,所述触发针电极(53)外具有一密闭的气流通道,空气通过所述气流通道将所述触发间隙中形成的电弧吹向所述下半球电极(205)和所述上半球电极(206)之间的间隙,以降低所述球隙开关(200)击穿电压,
所述下半球电极(205)中还设置有高压触发脉冲形成电路(400),所述高压触发脉冲形成电路(400)的两个输出端分别与所述触发针电极(53)和所述下半球电极(205)连接,所述元件安装箱(201)中设置有用于产生符合检测要求频率的光信号的光信号形成电路(500),所述光信号形成电路(500)产生的光信号通过光纤传输至所述高压触发脉冲形成电路(400)中,供所述高压触发脉冲形成电路(400)产生符合检测要求频率的高压触发脉冲,
所述球隙开关(200)还包括:安装在所述下安装板(202)上的风机装置(207),所述下安装板(202)上开设有与所述风机装置(207)相应的通风孔(211);
所述球隙开关还包括用于透过所述透明绝缘筒(204)拍摄所述下半球电极(205)和所述上半球电极(206)的对接空间的拍摄单元(11)和与所述拍摄单元(11)电连接的无线通信单元(12);
所述拍摄单元(11)包括摄像头(111)、固定在所述上安装板(203)上的安装座(112)以及连接在所述安装座(112)与所述摄像头(111)之间的可弯转长臂(113),
所述无线通信单元(12)为蓝牙通信模块或WIFI无线数据通信模块。
2.根据权利要求1所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述高压触发脉冲形成电路(400)包括:直流电源(DC)、第一限流电阻(R2)、光敏三极管(Q1)、第二限流电阻(R3)、第一三极管(Q2)、第二三极管(Q3)、二极管(D1)、以及脉冲变压器(T3),
所述第一限流电阻(R2)的一端与所述直流电源(DC)的正极连接,其另一端与所述光敏三极管(Q1)的集电极连接,所述光敏三极管(Q1)的发射极与所述直流电源(DC)的负极连接,所述光敏三极管(Q1)的基极通过光纤接收来自所述光信号形成电路(500)的光信号;
所述第二限流电阻(R3)的一端与所述直流电源(DC)的正极连接,其另一端与所述第一三极管(Q2)的集电极连接,所述第一三极管(Q2)的发射极与所述直流电源(DC)的负极连接,所述第一三极管(Q2)的基极与所述第一限流电阻(R2)的另一端连接;
所述第二三极管(Q3)的集电极与所述直流电源(DC)的正极连接,所述第二三极管(Q3)的基极与所述第二限流电阻(R3)的另一端连接,所述脉冲变压器(T3)的第一输入端分别与所述第二三极管(Q3)的发射极和所述二极管(D1)的阴极连接,所述脉冲变压器(T3)的第二输入端分别与所述二极管(D1)的阳极和所述第一三极管(Q2)的发射极连接,所述脉冲变压器(T3)的两个输出端分别与所述触发针电极(53)和所述下半球电极(205)连接。
3.根据权利要求1所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述直流充电电路(100)包括:调压器(T2)、试验变压器(T1)、高压整流硅堆(D2)、保护电阻(R1)、电阻分压器(R4)、以及主电容(C0),
所述调压器(T2)的输入端和输出端均与外接交流电源连接,所述调压器(T2)的调压端与所述试验变压器(T1)的第一输入端连接,所述试验变压器(T1)的第二输入端与所述调压器(T2)的输出端连接,所述试验变压器(T1)的第一输出端与所述高压整流硅堆(D2)的阳极连接,所述高压整流硅堆(D2)的阴极与所述保护电阻(R1)的一端连接,所述保护电阻(R1)的另一端分别与所述电阻分压器(R4)的一端和所述主电容(C0)的一端连接,所述试验变压器(T1)的第二输出端分别与所述电阻分压器(R4)的另一端和所述主电容(C0)的另一端连接,所述主电容(C0)的一端与所述球隙开关(200)连接,所述主电容(C0)的另一端与所述检测电路(300)连接。
4.根据权利要求1所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述检测电路(300)包括:待测电抗器绕组(L)、电容分压器(301)、示波器(CRO),
所述待测电抗器绕组(L)的一端与所述直流充电电路(100)连接,其另一端与所述球隙开关(200)连接,所述电容分压器(301)与所述待测电抗器绕组(L)并联,所述示波器(CRO)与所述电容分压器(301)的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述元件安装箱(201)还设置有用于调节所述下半球电极(205)的位置的传动机构,以及用于检测所述下半球电极(205)的位置的位移传感器;
所述下安装板(202)上开设有通孔(222),所述下半球电极(205)通过一转轴(8)与固定安装在所述下安装板(202)上的所述传动机构相连,且所述转轴(8)穿过所述通孔(222)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述上半球电极(206)和所述下半球电极(205)均为铜电极。
7.根据权利要求1-5任一项所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述触发针电极(53)为不锈钢制件。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述绝缘筒(204)为透明的有机玻璃筒。
9.根据权利要求1-5任一项所述的电抗器匝间绝缘过电压检验设备,其特征在于,所述元件安装箱(201)远离所述下安装板(202)的一端安装有脚轮(210)。
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