專利名稱：一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，特別是涉及一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電網(wǎng)中會時常發(fā)生因匝間絕緣缺陷而導(dǎo)致的電抗器著火燃燒的事故。目前，我國對干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測的手段尚處在經(jīng)驗積累及完善階段，由于干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法進(jìn)行定位和查找，很大程度上限制了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。同時，由于匝間絕緣缺陷無法定位，導(dǎo)致干式空心電抗器的匝間絕緣缺陷在整個運(yùn)行過程中，都無法對匝間絕緣缺陷進(jìn)行具體的統(tǒng)計分析，從而也限制了電抗器在結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)和設(shè)計方面的完善。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，能夠?qū)Ω墒娇招碾娍蛊髟验g絕緣缺陷進(jìn)行精確定位。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的第一調(diào)壓變壓器、保護(hù)電阻、整流硅堆、充電電容、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述保護(hù)電阻與所述第一調(diào)壓變壓器的第一輸出端連接，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述整流硅堆與所述充電電容之間連接放電球隙的一端，放電球隙的另一端與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述補(bǔ)償電容并聯(lián)第二調(diào)壓變壓器，該第二調(diào)壓變壓器與所述第一調(diào)壓變壓器連接同一個交流電源，所述充電電容與所述阻塞電感之間設(shè)有與干式空心電抗器一端連接的第一檢測點(diǎn)，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器之間設(shè)有與干式空心電抗器另一端連接的第二檢測點(diǎn)。
本技術(shù)方案的本質(zhì)是通過工頻電壓電路與高頻脈沖振蕩電壓電路相互疊加而成， 可實現(xiàn)對金屬性擊穿、低阻擊穿、高阻擊穿三種不同的缺陷性質(zhì)進(jìn)行定位。其中，阻塞電感、 補(bǔ)償電容和第二調(diào)壓變壓器構(gòu)成工頻電壓電路部分，第一調(diào)壓變壓器、保護(hù)電阻、整流硅堆、放電球隙和充電電容組成高頻脈沖電壓電路。本技術(shù)方案所展示的電路所實現(xiàn)的功能是將高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓能夠同時疊加在待測的干式空心電抗器上，且高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓互相不影響對方的正常工作。同時，施加的工頻電壓要保證待測的干式空心電抗器上的電壓為額定電壓，電流為額定電流。施加在待測的干式空心電抗器上的高頻脈沖振蕩電壓頻率為IOOkHz及以下、電壓幅值則按照相關(guān)要求規(guī)定。補(bǔ)償電容的作用是提供待測的干式空心電抗器的試驗電流，降低對試驗電源的容量要求，補(bǔ)償電容的電容值較大，因為考慮到試驗設(shè)備的實際限制，無法要求補(bǔ)償電容上能承受過高的高頻脈沖振蕩電壓。交流電源提供待測的干式空心電抗器的工頻電流的同時，自身也不能承受高頻脈沖振蕩電壓，因此在電路中設(shè)計一個阻塞電感，用于承受高頻電壓，達(dá)到保護(hù)補(bǔ)償電容和交流電源AC的目的。本技術(shù)方案所設(shè)計的電路中，與待測的干式空心電抗器的連接點(diǎn)的設(shè)計也是十分重要的，如果連接點(diǎn)的位置選擇不當(dāng)，將無法解決本定位系統(tǒng)所要解決的技術(shù)問題。此外，本發(fā)明的另外一個關(guān)鍵設(shè)計是將第一調(diào)壓變壓器與第二調(diào)壓變壓器共用一個交流電源，以免因為兩個電源存在相位差而影響到電路中其它元器件的使用。本技術(shù)方案主要是建立了工頻電壓和高頻脈沖振蕩電壓疊加的電路，該電路可實現(xiàn)將缺陷點(diǎn)溫度急劇升高，然后通過紅外熱像儀達(dá)到缺陷定位的目的。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一調(diào)壓變壓器與所述第二調(diào)壓變壓器均由調(diào)壓器與高壓試驗變壓器組成。
本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果
(1)填補(bǔ)了目前干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法定位的空白，實現(xiàn)了對缺陷進(jìn)行精確定位；
(2)實現(xiàn)了對目前的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的檢測效果進(jìn)行驗證，推動了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的發(fā)展和進(jìn)步；
(3)將使得對缺陷位置進(jìn)行統(tǒng)計成為可能，為制定干式空心電抗器的運(yùn)行維護(hù)規(guī)程提供了依據(jù)，指導(dǎo)運(yùn)行中對干式空心電抗器絕緣監(jiān)測巡視；
(4)對缺陷位置的統(tǒng)計分析，將有利于指導(dǎo)電抗器在結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)、設(shè)計方面的完善，從而進(jìn)一步提高干式空心電抗器的運(yùn)行可靠性，降低事故發(fā)生的概率。


圖1為本發(fā)明實施例的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例
參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例的電路原理圖，圖中下側(cè)虛線框內(nèi)為工頻電壓電路部分，上側(cè)虛線框內(nèi)為高頻脈沖振蕩電壓電路部分。一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的第一調(diào)壓變壓器、保護(hù)電阻R、整流硅堆D、充電電容C、阻塞電感L1和補(bǔ)償電容C1，所述第一調(diào)壓變壓器由第一調(diào)壓器T1與第一高壓試驗變壓器T2組成。所述保護(hù)電阻R與所述第一高壓試驗變壓器T2的第一輸出端連接，所述補(bǔ)償電容C與所述第一高壓試驗變壓器T2的第二輸出端連接。所述整流硅堆D與所述充電電容C 之間連接放電球隙S的一端，放電球隙S的另一端與所述第一高壓試驗變壓器T2的第二輸出端連接，所述補(bǔ)償電容C1并聯(lián)第二調(diào)壓變壓器，所述第二調(diào)壓變壓器由第二調(diào)壓器T3與第二高壓試驗變壓器T4組成，第二調(diào)壓變壓器可為所述補(bǔ)償電容C1供電。所述充電電容C 與所述阻塞電感L1之間設(shè)有與干式空心電抗器L 一端連接的第一檢測點(diǎn)，所述補(bǔ)償電容C1 與所述第一高壓試驗變壓器T2之間設(shè)有與干式空心電抗器L另一端連接的第二檢測點(diǎn)。第一調(diào)壓變壓器與第二調(diào)壓變壓器均由同一個交流電源AC供電，且分別設(shè)有第一開關(guān)K與第二開關(guān)&。其中，阻塞電感L1的額定電壓不小于被測的干式空心電抗器L的額定電壓，且電感值與L相當(dāng)；補(bǔ)償電容C1的值根據(jù)阻塞電感L1和干式空心電抗器L確定，按照下式進(jìn)r11行計算，eI = 02(L + Li).充電電容C的電容值按照下式計算，C = ^―其中f彡IOOkH0放電球隙S在指定電壓下進(jìn)行點(diǎn)火放電，為待測的干式空心電抗器L提供高頻脈沖振蕩電壓。
本發(fā)明在設(shè)計中，有以下注意事項1)阻塞電感L1的選用、在電路中的位置、及阻塞電感L1電感值的選擇，選用阻塞電感L1的主要目的是作為阻塞電感，使其在不影響原有的振蕩回路的同時，阻塞高頻振蕩電壓施加在工頻電壓電路上，使工頻電壓電路不承受高頻振蕩電壓，保證工頻電壓電路的正常工作。2)補(bǔ)償電容(；的選用、在電路中的位置、及補(bǔ)償電容C1電容值的選擇，補(bǔ)償電容C1 一方面作為補(bǔ)償電容，為待測的干式空心電抗器L提供額定電流，一方面與工頻電壓電路并聯(lián)，為高頻電流提供通道，使得工頻電源不承受高頻脈沖振蕩電壓。幻第一調(diào)壓變壓器與第二調(diào)壓變壓器的原邊共用一個交流電源，以免因為兩個電源存在相位差而影響到電路中其它元器件的使用。在本發(fā)明設(shè)計的電路中，在干式空心電抗器上疊加工頻電壓和高頻脈沖電壓時，選擇充電電容C為3000pF，限流電阻R阻值為(ΛΩ，調(diào)整放電球隙的間隙使之在7kV電壓下放電，此時被試電抗器上將產(chǎn)生高頻脈沖振蕩電壓，振蕩峰值電壓為7kV，對于工頻電路部分，阻塞電感L1選擇與待測的干式空心電抗器L相當(dāng)?shù)碾姼兄?，?. 24mH, C1作為補(bǔ)償電容，根據(jù)振蕩頻率、待測的干式空心電抗器 L和阻塞電感L1進(jìn)行選擇，在此電路中選為IOOOuF,由于振蕩頻率在數(shù)十kHz左右，此時阻塞電感L1上將承受主要的高頻脈沖振蕩電壓，經(jīng)仿真計算補(bǔ)償電容C1上承受的高頻脈沖電壓峰值僅2. 15V，幾乎不受高頻脈沖振蕩電壓的影響，從而保證了工頻電壓電路不承受高頻脈沖振蕩電壓。
本發(fā)明通過工頻電壓和高頻脈沖電壓疊加的方法，對于匝間絕緣存在缺陷的地方，在高頻脈沖電壓的作用下可以使匝間形成火花放電及暫時性的擊穿，而疊加的工頻電壓可以使匝間擊穿不熄弧，兩者的同時作用可以使得匝間絕緣形成連續(xù)的短路狀態(tài)，在電弧的作用下，短路點(diǎn)溫度迅速升高，通過紅外熱像儀可將缺陷點(diǎn)精確定位，同時匝間絕緣缺陷點(diǎn)會因高溫碳化，并伴隨煙霧，據(jù)此可標(biāo)示各包封的故障點(diǎn)位置。
上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明之一可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的第一調(diào)壓變壓器、保護(hù)電阻、整流硅堆、充電電容、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述保護(hù)電阻與所述第一調(diào)壓變壓器的第一輸出端連接，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述整流硅堆與所述充電電容之間連接放電球隙的一端，放電球隙的另一端與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述補(bǔ)償電容并聯(lián)第二調(diào)壓變壓器，該第二調(diào)壓變壓器與所述第一調(diào)壓變壓器連接同一個交流電源，所述充電電容與所述阻塞電感之間設(shè)有與干式空心電抗器一端連接的第一檢測點(diǎn)，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器之間設(shè)有與干式空心電抗器另一端連接的第二檢測點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于所述第一調(diào)壓變壓器與所述第二調(diào)壓變壓器均由調(diào)壓器與高壓試驗變壓器組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的第一調(diào)壓變壓器、保護(hù)電阻、整流硅堆、充電電容、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述保護(hù)電阻與所述第一調(diào)壓變壓器的第一輸出端連接，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述整流硅堆與所述充電電容之間連接放電球隙的一端，放電球隙的另一端與所述第一調(diào)壓變壓器的第二輸出端連接，所述補(bǔ)償電容并聯(lián)第二調(diào)壓變壓器，該第二調(diào)壓變壓器與所述第一調(diào)壓變壓器連接同一個交流電源，所述充電電容與所述阻塞電感之間設(shè)有與干式空心電抗器一端連接的第一檢測點(diǎn)，所述補(bǔ)償電容與所述第一調(diào)壓變壓器之間設(shè)有與干式空心電抗器另一端連接的第二檢測點(diǎn)。
文檔編號G01R31/12GK102520310SQ20121001236
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者何宏明, 劉平原, 姚森敬, 彭向陽, 徐林峰, 楊翠茹, 林一峰, 歐小波, 鄭曉光 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院