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】本實用新型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] 本實用新型涉及高電壓技術(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] (1)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。 實用新型內(nèi)容
[0007] 本實用新型要解決的技術(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] 本實用新型解決技術(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、SOkV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 放變頻電源的信號輸入端通過光纖連接所述控制箱，所述無局放變頻電源的信號輸出端通 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一輸出端和第二輸出端分別連 接所述無局放勵磁變壓器的初級繞組的同名端和異名端；所述無局放勵磁變壓器的次級繞 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、 SOkV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)線圈的輸入端，所述無局放 勵磁變壓器的次級繞組的異名端接地；所述被試變壓器的高壓側(cè)線圈的輸出測試端通過所 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 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1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] 本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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為本實用新型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] 本實用新型提供一種用于長時感應電壓和局放測量試驗的測試裝置，為使本實用 新型的目的、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實用新型進一 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實用新型，并不用于限定 本實用新型。
[0020] 請參閱圖1，圖1為本實用新型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 信號輸入端210通過光纖連接所述控制箱100,所述無局放變頻電源200的信號輸出端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的第一輸出端230和 第二輸出端240分別連接所述無局放勵磁變壓器300的初級繞組的同名端和異名端；所述 無局放勵磁變壓器300的次級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)線圈的輸入端，所述無局放勵磁變壓器300的次級繞組的異名端接地； 所述被試變壓器800的高壓側(cè)線圈的輸出測試端通過所述套管電容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：

【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、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 無局放變頻電源的信號輸入端通過光纖連接所述控制箱，所述無局放變頻電源的信號輸出 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一輸出端和第二輸出端分 別連接所述無局放勵磁變壓器的初級繞組的同名端和異名端；所述無局放勵磁變壓器的次 級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)線圈的輸入端，所述無局 放勵磁變壓器的次級繞組的異名端接地；所述被試變壓器的高壓側(cè)線圈的輸出測試端通過 所述套管電容連接所述阻抗檢測模塊。
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 90min〇
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1臺110kV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】G01R31/12GK204256110SQ201420436671
【公開日】2015年4月8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