用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其采用正弦波無局放電源配合無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器、無局放分壓器，以及其他無局放測量設(shè)備，根據(jù)并聯(lián)諧振的原理完成試驗。即在以無局放變頻電源和被試變壓器等效電容及無局放補償電抗器組成的并聯(lián)電路中，被試變壓器的容性無功功率恰好等于無局放補償電抗器的感性無功功率，能量在被試變壓器等效電容和無局放補償電抗器之間交換，無局放變頻電源不需要向無局放勵磁變壓器和無局放補償電抗器提供無功功率，只需要提供整個試驗回路的阻性損耗。
【專利說明】用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高電壓技術(shù)和變壓器現(xiàn)場交接試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)場進行變壓器局部放電的試驗系統(tǒng)，主要分中頻發(fā)電機電源系統(tǒng)和變頻調(diào)諧電源系統(tǒng)。在變頻調(diào)諧電源推廣之前，現(xiàn)場普遍采用的是中頻發(fā)電機組作為試驗電源，并采用適當補償?shù)姆椒ㄟM行試驗，其優(yōu)缺點較為突出。在使用中頻發(fā)電機組進行試驗時遇到的一些困難，主要有以下幾點:
[0003](I)中頻發(fā)電機的啟動電流很大，通常會達到1000A左右，其供電電源常常需要借助各個變電站的站用變。然而各個變電站的站用變運行情況又不盡相同，有的是單臺運行，一臺處于備用狀態(tài)；有的是兩臺同時運行，如果需要使用站用變就會涉及到停電申請，同時還可能會牽涉到保護定值的更改，辦理異動手續(xù)，當中需花費大量的時間進行協(xié)調(diào)，從而影響到整個的試驗周期。
[0004](2)采用中頻發(fā)電機需要事先對試驗回路的無功補償容量進行較為精確的計算；究其原因:中頻發(fā)電機會因試驗回路的無功補償不足而出現(xiàn)自勵磁現(xiàn)象，此時發(fā)電機會自動升壓，電壓無法控制而造成過壓，對被試變壓器的安全造成很大的威脅。只有在感性負載下運行，電壓才能平穩(wěn)。不宜在電容性負載下工作(需要增大補償量)。
[0005](3)整套設(shè)備笨重，體積龐大，一般需要兩輛車運輸至現(xiàn)場試驗。且噪聲很大。中頻機組只能進行變壓器感應耐壓和局放試驗，不能做其它電氣設(shè)備的耐壓和局放試驗。
[0006]有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，旨在進一步提升現(xiàn)場長時感應電壓和局放測量試驗裝置的使用性能，以確?，F(xiàn)場大型局放試驗簡便、高效的實施完成。
[0008]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其中，包括:控制箱、無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器、200kV無局放電容分壓器、80kV無局放電容分壓器、局放測試儀、被試變壓器、被試變壓器的套管電容和阻抗檢測模塊，所述無局放變頻電源的第一端通過光纖連接所述控制箱，所述無局放變頻電源的第二端通過局放測試儀連接阻抗檢測模塊，所述無局放變頻電源的第三端和第四端分別連接所述無局放勵磁變壓器的補級繞組的同名端和異名端；所述無局放勵磁變壓器的次經(jīng)繞組的同名端通過所述無局放補償電抗器接地、也依次通過所述200kV無局放電容分壓器、80kV無局放電容分壓器接地、還連接所述被試變壓器的低壓側(cè)線圈的第一端，所述無局放勵磁變壓器的次經(jīng)繞組的異名端接地；所述被試變壓器的高壓側(cè)線圈的第一端所述所述套管電容連接所述阻抗檢測模塊；
[0010]測試裝置的測試方式為:將被試變壓器等效為一個電容，在無局放變頻電源、無局放補償電抗器和被試變壓器的低壓側(cè)線圈組成的并聯(lián)電路中，由控制箱改變改變無局放變頻電源的輸出頻率使整個試驗回路發(fā)生并聯(lián)諧振，在此狀態(tài)下整個試驗回路呈阻性，試驗回路中所需的總電流達到最小值；即在以無局放變頻電源和被試變壓器等效電容及無局放補償電抗器組成的并聯(lián)電路中，被試變壓器的容性無功功率恰好等于無局放補償電抗器的感性無功功率，能量在被試變壓器等效電容和無局放補償電抗器之間交換，無局放變頻電源不需要向無局放勵磁變壓器和無局放補償電抗器提供無功功率，只需要提供整個試驗回路的阻性損耗。
[0011]所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其中，所述無局放變頻電源包括:頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊，頻率、電壓、電流指示模塊，第一前級功放模塊，第二前級功放模塊，橋式功放模塊，整流濾波電路，快速過流保護模塊，風冷系統(tǒng)和預合閘及零位保護模塊；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊的第一輸出端連接所述頻率、電壓、電流指示模塊，用于輸出無局放變頻電源的頻率、電壓、電流參數(shù)，并使頻率、電壓、電流指示模塊顯示；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊連接的第二輸出端通過所述第一前級功放模塊連接局放測試儀，還通過第一前級功放模塊連接所述橋式功放模塊的第一輸入端；所述橋式功放模塊的第二輸入端連接所述風冷系統(tǒng)，橋式功放模塊的輸入/輸出端連接所述整流濾波電路，橋式功放模塊的的輸出端連接無局放勵磁變壓器的初級繞組，所述整流濾波電路還連接所述快速過流保護模塊和預合閘及零位保護模塊。
[0012]所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其中，所述無局放勵磁變壓器包括:第一無局放勵磁變壓器和第二無局放勵磁變壓器，其額定容量為450kVA，額定輸入電壓為:2X350V/400V/420V，額定功率為50Hz，額定運行時間為90min。
[0013]所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其中，所述無局放補償電抗器包括:串聯(lián)連接的I臺IlOkV的電抗器以及2臺40kV的電抗器。
[0014]所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其中，所述無局放補償電抗器包括一絕緣底座，所述絕緣底座上設(shè)計有叉車孔位。
[0015]本發(fā)明所提供的一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，采用正弦波無局放電源配合無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器、無局放分壓器，以及其他無局放測量設(shè)備，根據(jù)并聯(lián)諧振的原理完成試驗。即在以無局放變頻電源和被試變壓器等效電容及無局放補償電抗器組成的并聯(lián)電路中，被試變壓器的容性無功功率恰好等于無局放補償電抗器的感性無功功率，能量在被試變壓器等效電容和無局放補償電抗器之間交換，無局放變頻電源不需要向無局放勵磁變壓器和無局放補償電抗器提供無功功率，只需要提供整個試驗回路的阻性損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明提供的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置的實施例中無局放變頻電源的工作原理流程圖。
[0018]圖3為本發(fā)明提供的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置的實施例中無局放補償電抗器的示意圖。

【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明提供一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]請參閱圖1，圖1為本發(fā)明提供的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置的示意圖，如圖1所示，所述用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置包括:控制箱100、無局放變頻電源200 (圖中用變頻電源表示)、無局放勵磁變壓器300、無局放補償電抗器400、200kV無局放電容分壓器500、80kV無局放電容分壓器600、局放測試儀700、被試變壓器800、被試變壓器的套管電容810和阻抗檢測模塊900，所述無局放變頻電源200的第一端210通過光纖連接所述控制箱100，所述無局放變頻電源200的第二端220通過局放測試儀700連接阻抗檢測模塊900，所述無局放變頻電源200的第三端230和第四端240分別連接所述無局放勵磁變壓器300的補級繞組的同名端和異名端；所述無局放勵磁變壓器300的次經(jīng)繞組的同名端通過所述無局放補償電抗器400接地、也依次通過所述200kV無局放電容分壓器500、SOkV無局放電容分壓器600接地、還連接所述被試變壓器800的低壓側(cè)線圈的第一端，所述無局放勵磁變壓器300的次經(jīng)繞組的異名端接地；所述被試變壓器800的高壓側(cè)線圈的第一端所述所述套管電容810連接所述阻抗檢測模塊900。
[0021]測試裝置的測試方式為:將被試變壓器等效為一個電容，在無局放變頻電源、無局放補償電抗器和被試變壓器的低壓側(cè)線圈組成的并聯(lián)電路中，由控制箱改變改變無局放變頻電源的輸出頻率使整個試驗回路發(fā)生并聯(lián)諧振，在此狀態(tài)下整個試驗回路呈阻性，試驗回路中所需的總電流達到最小值；即在以無局放變頻電源和被試變壓器等效電容及無局放補償電抗器組成的并聯(lián)電路中，被試變壓器的容性無功功率恰好等于無局放補償電抗器的感性無功功率，能量在被試變壓器等效電容和無局放補償電抗器之間交換，無局放變頻電源不需要向無局放勵磁變壓器和無局放補償電抗器提供無功功率，只需要提供整個試驗回路的阻性損耗。
[0022]具體來說，所述無局放變頻電源作為試驗電源，只提供整個試驗回路的阻性損耗。在本實施例中，為正弦波無局放電源，其大功率輸出采用逐級放大的原理。從最初的微小功率信號源，經(jīng)過多次放大，實現(xiàn)大功率輸出，滿足試驗需要。信號源用可變頻的函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個標準的正弦波信號經(jīng)過數(shù)字電位器進行電壓調(diào)節(jié)，此過程也是在試驗過程中的頻率調(diào)節(jié)和電壓調(diào)節(jié)。變頻電源輸出頻率與信號源的頻率相同，頻率和電壓的調(diào)節(jié)在信號源部分實現(xiàn)。信號源的輸出直接推動“前級功放”使有初步功率輸出，此“前級功放”輸出分為兩路，其中一路產(chǎn)生與試驗頻率相同的“同步電源”，供給局部放電測量儀器使用；另外一路用于推動“橋式功放電路”。“橋式功放電路”也就是大功率產(chǎn)生的主要部分，在試驗過程中其發(fā)熱量很大，需要一個強迫風冷卻系統(tǒng)來散熱。
[0023]在本實施例中，如圖2所示,所述無局放變頻電源包括:頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊,頻率、電壓、電流指示模塊，第一前級功放模塊，第二前級功放模塊，橋式功放模塊，整流濾波電路，快速過流保護模塊，風冷系統(tǒng)和預合閘及零位保護模塊；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊的第一輸出端連接所述頻率、電壓、電流指示模塊，用于輸出無局放變頻電源的頻率、電壓、電流參數(shù)，并使頻率、電壓、電流指示模塊顯示；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊連接的第二輸出端通過所述第一前級功放模塊連接局放測試儀，還通過第一前級功放模塊連接所述橋式功放模塊的第一輸入端；所述橋式功放模塊的第二輸入端連接所述風冷系統(tǒng)，橋式功放模塊的輸入/輸出端連接所述整流濾波電路，橋式功放模塊的的輸出端連接無局放勵磁變壓器的初級繞組，所述整流濾波電路還連接所述快速過流保護模塊和預合閘及零位保護模塊。
[0024]所述無局放勵磁變壓器的主要作用是在變壓器局部放電試驗或串聯(lián)諧振耐壓試驗時，將勵磁變壓器輸出抬高至合適的電壓，加至被試變壓器低壓側(cè)或電抗器低壓側(cè)，且勵磁變壓器變比選擇要合適，盡量使變頻電源輸出電壓接近350V(此時變頻電源利用效率最佳)。
[0025]試驗變壓器技術(shù)參數(shù)選擇、設(shè)計(對電壓選取進行過研究，對超高壓公司所有換流變電壓等級進行考慮，對1.7倍激發(fā)電壓提出技術(shù)參數(shù)要求)。此次設(shè)計勵磁變壓器主要參數(shù)如下:
[0026]
名稱參數(shù)
1? 2^

額定450kVA

容量

額定 2 X 350V/400V/420V

輸入

電壓

額定30kV、220V，可分段使用190kV

輸出電壓

額定50Hz

頻率

額定90min

運行

時間
[0027]
[0028]下面以兩臺典型的換流變壓器參數(shù)加壓電壓值計算設(shè)計參數(shù)的合理性。
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其特征在于，包括:控制箱、無局放變頻電源、無局放勵磁變壓器、無局放補償電抗器、200kV無局放電容分壓器、SOkVX局放電容分壓器、局放測試儀、被試變壓器、被試變壓器的套管電容和阻抗檢測模塊，所述無局放變頻電源的第一端通過光纖連接所述控制箱，所述無局放變頻電源的第二端通過局放測試儀連接阻抗檢測模塊，所述無局放變頻電源的第三端和第四端分別連接所述無局放勵磁變壓器的補級繞組的同名端和異名端；所述無局放勵磁變壓器的次經(jīng)繞組的同名端通過所述無局放補償電抗器接地、也依次通過所述200kV無局放電容分壓器、80kV無局放電容分壓器接地、還連接所述被試變壓器的低壓側(cè)線圈的第一端，所述無局放勵磁變壓器的次經(jīng)繞組的異名端接地；所述被試變壓器的高壓側(cè)線圈的第一端所述所述套管電容連接所述阻抗檢測模塊； 測試裝置的測試方式為:將被試變壓器等效為一個電容，在無局放變頻電源、無局放補償電抗器和被試變壓器的低壓側(cè)線圈組成的并聯(lián)電路中，由控制箱改變改變無局放變頻電源的輸出頻率使整個試驗回路發(fā)生并聯(lián)諧振，在此狀態(tài)下整個試驗回路呈阻性，試驗回路中所需的總電流達到最小值；即在以無局放變頻電源和被試變壓器等效電容及無局放補償電抗器組成的并聯(lián)電路中，被試變壓器的容性無功功率恰好等于無局放補償電抗器的感性無功功率，能量在被試變壓器等效電容和無局放補償電抗器之間交換，無局放變頻電源不需要向無局放勵磁變壓器和無局放補償電抗器提供無功功率，只需要提供整個試驗回路的阻性損耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其特征在于，所述無局放變頻電源包括:頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊，頻率、電壓、電流指示模塊，第一前級功放模塊，第二前級功放模塊，橋式功放模塊，整流濾波電路，快速過流保護模塊，風冷系統(tǒng)和預合閘及零位保護模塊；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊的第一輸出端連接所述頻率、電壓、電流指示模塊，用于輸出無局放變頻電源的頻率、電壓、電流參數(shù)，并使頻率、電壓、電流指示模塊顯示；所述頻率及電壓調(diào)節(jié)模塊連接的第二輸出端通過所述第一前級功放模塊連接局放測試儀，還通過第一前級功放模塊連接所述橋式功放模塊的第一輸入端；所述橋式功放模塊的第二輸入端連接所述風冷系統(tǒng)，橋式功放模塊的輸入/輸出端連接所述整流濾波電路，橋式功放模塊的的輸出端連接無局放勵磁變壓器的初級繞組，所述整流濾波電路還連接所述快速過流保護模塊和預合閘及零位保護模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其特征在于，所述無局放勵磁變壓器包括:第一無局放勵磁變壓器和第二無局放勵磁變壓器，其額定容量為450kVA，額定輸入電壓為:2X350V/400V/420V，額定功率為50Hz，額定運行時間為90mino
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其特征在于，所述無局放補償電抗器包括:串聯(lián)連接的I臺IlOkV的電抗器以及2臺40kV的電抗器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，其特征在于，所述無局放補償電抗器包括一絕緣底座，所述絕緣底座、上設(shè)計有叉車孔位。
【文檔編號】G01R31/12GK104198900SQ201410380130
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】伍衡, 宋作森, 夏谷林, 楚金偉, 楊方明, 周海濱, 梁晨, 張良, 劉青松, 張新波 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心