基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制機(jī)箱、電源、充電電阻、儲(chǔ)能電容、高壓電子開關(guān)裝置、測試分壓器和局放測試阻抗器，電源、充電電阻、儲(chǔ)能電容和待測感性線圈裝置串聯(lián)組成閉合回路，測試分壓器和局放測試阻抗器組成的串聯(lián)支路與待測感性線圈裝置并聯(lián)，高壓電子開關(guān)裝置并聯(lián)于儲(chǔ)能電容和待測感性線圈裝置組成的串聯(lián)支路，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過主回路接線與電源相連，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱還同過通訊接線與高壓電子開關(guān)裝置相連，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過測試接線與示波器相連，所述測試分壓器和局放測試阻抗器都通過通訊接線與示波器相連。本實(shí)用新型有效降低起始電壓保證感性線圈的絕緣不被損壞。
【專利說明】基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)內(nèi)的串聯(lián)空心電抗器和并聯(lián)電抗器的絕緣缺陷檢測，電抗器的匝間絕緣 狀態(tài)在整個(gè)運(yùn)行期間都是無法進(jìn)行監(jiān)測，其運(yùn)行的可靠性主要取決于產(chǎn)品本身的質(zhì)量(運(yùn) 行風(fēng)險(xiǎn)高）電網(wǎng)多次出現(xiàn)著火燃燒，尤其是在無人值守的變電站，后果更嚴(yán)重。尤其是還在 運(yùn)行狀態(tài)下的電抗器年限有幾年到十幾年的，其中部分存在大的安全隱患。
[0003] 現(xiàn)有的檢測手段是采用DC升壓對(duì)電容C充電，然后閉合開關(guān)，使得電容C和電抗 器LX之間產(chǎn)生LC阻尼振蕩，測得振蕩頻率為Π ，為單次振蕩，同時(shí)計(jì)算出衰減率delt 1， 作為傳遞函數(shù)的Y(t);
[0004] 接著周期性的斷開閉合開關(guān)，使得阻尼振蕩持續(xù)發(fā)生，升高DC電壓，得到阻尼振 蕩的頻率為f2,計(jì)算出衰減率delt 2,作為傳遞函數(shù)的X(t);
[0005] 通過比較Π 和f2,比較衰減率deltl和delt2,及W(t)=Y(t)/X(t)系統(tǒng)的傳遞函 數(shù)，即可判別試品的絕緣缺陷；
[0006] 但采用已有技術(shù)(干式電抗器過電壓試驗(yàn)):諧振電容為3000pF連續(xù)放電后得出下 表1 :
[0007] 表 1
[0008] __東.騰運(yùn)電g器 1 己杈運(yùn)名犖_ 趣纖電囉dc 瞻 振_1幸mz ISkV__4IJ_ 42?_ 2SScV___ 42 %_^ 30kV 41 9 42：i 35kV 41 9 42S AQKV 41 9 丨 42.$ 45feV__4I_￡_ 43 %_ 50 kV 4t P 46 Z SSkV__4L9_I SD 1_
[0009] 對(duì)照兩個(gè)試驗(yàn)方案都能檢測到已投運(yùn)8年的電抗器有絕緣隱患，但是現(xiàn)有技術(shù)能 有效識(shí)別需要起始放電電壓增加到直流50kV和55KV時(shí)，才能有效的檢測電抗器有絕緣問 題。
[0010] 雖然此試驗(yàn)方案和檢測方式（匝間過電壓試驗(yàn))，采用直流對(duì)電容充電，用球隙對(duì) 空心電抗器瞬間放電，形成衰減振蕩波，用頻率判斷是否有缺陷；但存在不足：由于球隙放 電受天氣和濕度的影響，每次的放電電壓不一致；采用工頻倍壓整流對(duì)電容充電，體積龐 大，不利于現(xiàn)場試驗(yàn)；試驗(yàn)方案對(duì)電抗器試驗(yàn)時(shí)，隨著電壓升高，會(huì)導(dǎo)致電抗器由于試驗(yàn)造 成絕緣損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于感性線圈的絕緣老 化判斷系統(tǒng)，有效降低起始電壓保證感性線圈的絕緣不被損壞。
[0012] 本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0013] 基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制機(jī)箱、電源、充電電阻、儲(chǔ)能電 容、高壓電子開關(guān)裝置、測試分壓器和局放測試阻抗器，所述電源、充電電阻、儲(chǔ)能電容和待 測感性線圈裝置串聯(lián)組成閉合回路，所述測試分壓器和局放測試阻抗器組成的串聯(lián)支路與 待測感性線圈裝置并聯(lián)，所述高壓電子開關(guān)裝置并聯(lián)于儲(chǔ)能電容和待測感性線圈裝置組成 的串聯(lián)支路，所述遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過主回路接線與電源相連，所述遠(yuǎn)程控制機(jī)箱還同過通 訊接線與高壓電子開關(guān)裝置相連，所述遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過測試接線與示波器相連，所述測 試分壓器和局放測試阻抗器都通過通訊接線與示波器相連。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，所述電源為中頻倍壓方式 輸出的直流高壓發(fā)生器，其輸出可調(diào)范圍在(T60KV。
[0015] 更進(jìn)一步地，所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，所述高壓電子開關(guān)裝置 由若干層串聯(lián)的高壓電子開關(guān)疊加組成，其中，高壓電子開關(guān)由可控硅、續(xù)流二極管、均壓 電阻組成，所述可控硅、續(xù)流二極管、均壓電阻相并聯(lián)，可控硅與續(xù)流二極管反向連接。
[0016] 再更進(jìn)一步地，所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，所述高壓電子開關(guān)與 高壓電子開關(guān)之間通過金屬隔板分隔。
[0017] 再更進(jìn)一步地，所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，所述通訊接線為光線 接線。
[0018] 本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在：
[0019] 本實(shí)用新型利用高壓電子開關(guān)裝置來完成試驗(yàn)回路的接通和斷開，以產(chǎn)生感性線 圈進(jìn)行脈沖震蕩電壓，高壓電子開關(guān)裝置具有精確控制性，有利用提高可控范圍，通過高壓 電子開關(guān)裝置對(duì)儲(chǔ)能電容的充放電來實(shí)現(xiàn)對(duì)待測感性線圈裝置的充放電，同時(shí)采用測試分 壓器和局放測試阻抗器來對(duì)待測感性線圈裝置進(jìn)行檢測局放量來判別待測感性線圈裝置 是否損壞，通過該裝置能有效降低起始電壓保證感性線圈的絕緣不被損壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說明：
[0021] 圖1 :本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2 :商壓電子開關(guān)原理結(jié)構(gòu)電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 如圖1所示，本實(shí)用新型的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制機(jī) 箱1、電源3、充電電阻4、儲(chǔ)能電容5、高壓電子開關(guān)裝置9、測試分壓器7和局放測試阻抗器 8,電源3、充電電阻4、儲(chǔ)能電容5和待測感性線圈裝置6串聯(lián)組成閉合回路，測試分壓器7 和局放測試阻抗器8組成的串聯(lián)支路與待測感性線圈裝置6并聯(lián)，高壓電子開關(guān)裝置9并 聯(lián)于儲(chǔ)能電容5和待測感性線圈裝置6組成的串聯(lián)支路，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱1通過主回路接線 與電源3相連，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱1還同過通訊接線與高壓電子開關(guān)裝置9相連，遠(yuǎn)程控制機(jī)箱 1通過測試接線與示波器2相連，測試分壓器7和局放測試阻抗器8都通過通訊接線與示波 器2相連。
[0024] 高壓電子開關(guān)裝置9中有一高壓電子開關(guān)(未畫出），高壓電子開關(guān)與高壓電子開 關(guān)裝置9相連，且高壓電子開關(guān)控制高壓電子開關(guān)裝置9的通斷，在高壓電子開關(guān)斷開時(shí)， 電源3的電壓通過充電電阻4直接對(duì)儲(chǔ)能電容5進(jìn)行充電，在高壓電子開關(guān)閉合后，儲(chǔ)能滿 的儲(chǔ)能電容5對(duì)待測感性線圈裝置6進(jìn)行放電，由測試分壓器7和局放測試阻抗器8對(duì)待 測感性線圈裝置6進(jìn)行檢測，并由示波器2顯示。
[0025] 如圖2所示，高壓電子開關(guān)裝置9由若干層串聯(lián)的高壓電子開關(guān)疊加組成，其中， 高壓電子開關(guān)由可控硅、續(xù)流二極管、均壓電阻組成，所可控硅、續(xù)流二極管、均壓電阻相并 聯(lián)，可控硅與續(xù)流二極管反向連接。
[0026] 其中，可控硅和續(xù)流二極管的參數(shù)選取如下：
[0027] 可控硅的選擇條件：門極驅(qū)動(dòng)電流IeT小，門極觸發(fā)電壓VeT，通態(tài)峰值電壓VTM ;而 且相對(duì)誤差小于5%，比如驅(qū)動(dòng)電流ICT為105mA時(shí)，則盡量保證每級(jí)可控硅1的驅(qū)動(dòng)電流在 10(Tll0mA以內(nèi)，選擇相同批次為最佳。續(xù)流二極管的選擇條件：正向峰值壓降，反向重復(fù) 峰值電流等參數(shù)基本一致；在安裝過程中因注意可控硅和續(xù)流二極管的高度保持一致。
[0028] 通訊接線為光線接線，其中，光纖的選?。焊鶕?jù)發(fā)射管和接收管的感光曲線要求 (波長）選取光纖，而且光纖的長度一致，再整體調(diào)試時(shí)，每級(jí)的門級(jí)驅(qū)動(dòng)延遲時(shí)間相對(duì)誤差 小于100nS ;來保證每級(jí)導(dǎo)通的一致性。
[0029] 高壓電子開關(guān)與高壓電子開關(guān)之間通過金屬隔板分隔，可以有效提高該高壓電子 開關(guān)的散熱效果，有效保證該裝置能正常工作，并且還能降低高壓電子開關(guān)的損壞。
[0030] 電源為中頻倍壓方式輸出的直流高壓發(fā)生器，其輸出可調(diào)范圍在(T60KV，使其起 始放電電壓能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0031] 具體工作過程如下：
[0032] 1)、按照附圖1中的回路校準(zhǔn)視在放電量(局放標(biāo)定）；
[0033] 2)、直流升壓：根據(jù)規(guī)程首先升壓到所需試驗(yàn)電壓，通過充電電阻4對(duì)儲(chǔ)能電容5 進(jìn)行充電(升壓過程中儲(chǔ)能電容5作用是儲(chǔ)能）；
[0034] 3)、啟動(dòng)高壓放電，啟動(dòng)局放測試：首先關(guān)斷高壓輸出即電源3 (目的是直流升壓 的開關(guān)信號(hào)有自生局放需要屏蔽)，然后啟動(dòng)高壓放電即儲(chǔ)能電容5 (通過高壓電子開關(guān)閉 合)，則儲(chǔ)能電容5放電時(shí)為諧振電容，此時(shí)儲(chǔ)能電容5和感性線圈組成LC振蕩，通過儲(chǔ)能 電容5與感性線圈組成LC諧振回路，形成衰減振蕩波，并測量感性線圈的局部放電量；隨著 試驗(yàn)電壓的提高，局部放電量的大小隨之變化，即可以判斷出感性線圈的絕緣水平，然后按 照國家標(biāo)準(zhǔn)判斷感性線圈是否可以繼續(xù)運(yùn)行或者更換；
[0035] 4)、重復(fù)第二步和第三步，隨著試驗(yàn)電壓的升高，局放量隨之放大，通過判斷局放 量變化，來判斷感性線圈的絕緣水平。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 在對(duì)同樣兩臺(tái)空心電抗器運(yùn)用不同的試驗(yàn)方案做的試驗(yàn)結(jié)果比較：
[0038] 一臺(tái)為未投運(yùn)的空心電抗器（10kV串聯(lián)電抗器，4. 8mH);-臺(tái)為已投運(yùn)8年的空心 電抗器（lOkV串聯(lián)電抗器，4. 6mH);局放測試：采用本專利提供方案，諧振電容為無局放電 容即儲(chǔ)能電容5 (容量l.OluF)，其中，背景局放85pC，如表2 :
[0039] 表 2
[0040] __ emisf- 起始歧_龜Sec觀蕩變幸 S敏靈PC "mm | 簠 pc 5k￥__I620H2__8gpC IftSgfe | S9aC lQkV 1.62! Hz 〇2pC ItlSSHz [ 95pC 15W 1621Hz 95pC MSSHz | 12?pC 20kV 1621Hs IH3pC U5?Mz \ 236pC 25W__162iHz__145pC__臓 Hz | 617pC 30kV__1621Hz____K58Hz | I83%C
[0041] 對(duì)照兩個(gè)試驗(yàn)方案都能檢測到已投運(yùn)8年的電抗器有絕緣隱患，采用局放方式檢 測在直流25kV處就已經(jīng)有明顯增大，所以局放試驗(yàn)可以提前預(yù)判，而且不會(huì)因?yàn)樵囼?yàn)損壞 電抗器的本體。對(duì)比表1需要起始放電電壓增加到直流50kV和55KV時(shí)，才能有效的檢測 電抗器有絕緣問題，該該裝置有效降低起始放電壓DC的電壓，能有效保護(hù)裝置不受損壞。 [0042] 本實(shí)用新型利用高壓電子開關(guān)裝置來完成試驗(yàn)回路的接通和斷開，以產(chǎn)生感性線 圈進(jìn)行脈沖震蕩電壓，高壓電子開關(guān)裝置具有精確控制性，有利用提高可控范圍，通過高壓 電子開關(guān)裝置對(duì)儲(chǔ)能電容的充放電來實(shí)現(xiàn)對(duì)待測感性線圈裝置的充放電，同時(shí)采用測試分 壓器和局放測試阻抗器來對(duì)待測感性線圈裝置進(jìn)行檢測局放量來判別待測感性線圈裝置 是否損壞，通過該裝置能有效降低起始電壓保證感性線圈的絕緣不被損壞。
[〇〇43] 需要理解到的是：以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的 普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些 改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，其特征在于：包括遠(yuǎn)程控制機(jī)箱、電源、充電電 阻、儲(chǔ)能電容、高壓電子開關(guān)裝置、測試分壓器和局放測試阻抗器，所述電源、充電電阻、儲(chǔ) 能電容和待測感性線圈裝置串聯(lián)組成閉合回路，所述測試分壓器和局放測試阻抗器組成的 串聯(lián)支路與待測感性線圈裝置并聯(lián)，所述高壓電子開關(guān)裝置并聯(lián)于儲(chǔ)能電容和待測感性線 圈裝置組成的串聯(lián)支路，所述遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過主回路接線與電源相連，所述遠(yuǎn)程控制機(jī) 箱還同過通訊接線與高壓電子開關(guān)裝置相連，所述遠(yuǎn)程控制機(jī)箱通過測試接線與示波器相 連，所述測試分壓器和局放測試阻抗器都通過通訊接線與示波器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，其特征在于：所述電源 為中頻倍壓方式輸出的直流高壓發(fā)生器，其輸出可調(diào)范圍在(T60KV。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓 電子開關(guān)裝置由若干層串聯(lián)的高壓電子開關(guān)疊加組成，其中，高壓電子開關(guān)由可控硅、續(xù)流 二極管、均壓電阻組成，所述可控硅、續(xù)流二極管、均壓電阻相并聯(lián)，可控硅與續(xù)流二極管反 向連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓 電子開關(guān)與高壓電子開關(guān)之間通過金屬隔板分隔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于感性線圈的絕緣老化判斷系統(tǒng)，其特征在于：所述通訊 接線為光線接線。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK203894373SQ201420340928
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李曉軍 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)海沃科技有限公司