一種油紙絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油紙絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)，包括：交流高壓電源、高壓阻容分壓器、油紙絕緣試品罐體、局部放電測(cè)試儀和上位機(jī)；交流高壓電壓與油紙絕緣試品罐體連接；高壓阻容分壓器與油紙絕緣試品罐體連接；局部放電測(cè)試儀與油紙絕緣試品罐體連接，并對(duì)其內(nèi)部局部放電信號(hào)進(jìn)行采集；上位機(jī)，與交流高壓電源、局部放電測(cè)試儀雙向通信連接。本發(fā)明采用局部放電測(cè)試儀對(duì)不同溫度、電極結(jié)構(gòu)的油紙復(fù)合絕緣進(jìn)行局放放電起始電壓測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了油紙絕緣系統(tǒng)的局部放電起始電壓準(zhǔn)確測(cè)量。
【專利說(shuō)明】一種油紙絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力領(lǐng)域，特別涉及一種油紙絕緣局部放電起始電壓(Updiv)試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力設(shè)備絕緣中的某些薄弱部位在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下發(fā)生局部放電是高壓絕緣中普遍存在的問(wèn)題。若局部放電長(zhǎng)期存在，一定條件下會(huì)導(dǎo)致絕緣劣化甚至擊穿對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電試驗(yàn)不但能夠了解設(shè)備的絕緣狀況還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)許多有關(guān)制造與安裝方面的問(wèn)題確定絕緣故障的原因及其嚴(yán)重程度。局部放電起始電壓是局部放電測(cè)試中最關(guān)鍵的指標(biāo)之一，其準(zhǔn)確測(cè)量直接關(guān)系到設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、運(yùn)行及維護(hù)等等諸多方面。
[0003]IEC TR61294標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油紙絕緣局部放電起始電壓規(guī)定為放電量超過(guò)IOOpC的外施電壓，其對(duì)外施電壓波形、電極結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度等均未進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。目前尚無(wú)成熟的適用于油紙絕緣局部放電起始電壓測(cè)試系統(tǒng)，無(wú)法進(jìn)一步滿足電網(wǎng)油浸式設(shè)備對(duì)運(yùn)行可靠性及安全性嚴(yán)格要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種油紙絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于測(cè)量油紙絕緣試品發(fā)生局部放電時(shí)的局部放電起始電壓，其特征在于，包括:交流高壓電源、油紙絕緣試品罐體、高壓阻容分壓器、局部放電測(cè)試儀和上位機(jī)；
[0005]交流高壓電源與油紙絕緣試品罐體連接，用于為所述罐體中的油紙絕緣試品提供局部放電試驗(yàn)所需的外施電壓；
[0006]高壓阻容分壓器與油紙絕緣試品罐體連接，用于對(duì)油紙絕緣試品上施加的電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量；
[0007]局部放電測(cè)試儀，用于對(duì)油紙絕緣試品內(nèi)部的局部放電信號(hào)進(jìn)行采集；
[0008]上位機(jī)，與交流高壓電源、局部放電測(cè)試儀雙向通信連接，接收局部放電測(cè)試儀的局部放電信號(hào)，并對(duì)試品的外施電壓進(jìn)行幅值和波形控制。
[0009]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括控制臺(tái)、調(diào)壓器，控制臺(tái)、調(diào)壓器、交流高壓電源順次連接，所述調(diào)壓器連接于所述交流高壓電源的電源端，用于進(jìn)行試驗(yàn)電壓的調(diào)整；上位機(jī)與調(diào)壓器連接，且上位機(jī)通過(guò)調(diào)壓器、并通過(guò)所述局部放電信號(hào)來(lái)利用所述調(diào)壓器控制交流高壓電源以實(shí)現(xiàn)對(duì)施加于油紙絕緣試品的所述外施電壓的幅值和/或波形的控制。
[0010]優(yōu)選的，所述油紙絕緣試品罐體的罐體為耐高溫有機(jī)玻璃罐體,所述油紙絕緣試品罐體除包括罐體自身外，還包括:電極結(jié)構(gòu)、高壓套管、加熱裝置、油溫測(cè)量與溫度顯示裝置；
[0011]所述油紙絕緣試品罐體作為交流高壓電源的負(fù)載，罐體內(nèi)部充變壓器油；
[0012]所述電極結(jié)構(gòu)用于放置油紙絕緣試品；所述高壓套管用于將所述交流高壓電源輸出的交流高壓引入所述油紙絕緣試品罐體并施加于電極結(jié)構(gòu)上；
[0013]所述加熱裝置用于對(duì)所述油紙絕緣試品罐體中的變壓器油進(jìn)行加熱；
[0014]所述油溫測(cè)量與溫度顯示裝置用于測(cè)量、顯示罐體內(nèi)部變壓器油的溫度。
[0015]優(yōu)選的，所述局部放電測(cè)試儀對(duì)罐體內(nèi)局部放電信號(hào)的獲取有兩種方式，其一是通過(guò)所述分壓器的低壓臂采集局部放電信號(hào)，其二是通過(guò)試品罐體接地引入測(cè)量阻抗來(lái)采集局部放電信號(hào)。
[0016]優(yōu)選的，上位機(jī)包括至少一監(jiān)視器，監(jiān)視器上顯示其所接收的局部放電測(cè)試儀發(fā)送的局部放電信號(hào)，且:
[0017]上位機(jī)具備對(duì)局部放電測(cè)試儀的信號(hào)采集參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的能力，包括采樣頻率、測(cè)試時(shí)間、數(shù)據(jù)顯示方式選擇；其中:采樣頻率的范圍為O-1MHz ;測(cè)試時(shí)間的范圍為從零至數(shù)小時(shí)；數(shù)據(jù)顯示方式則有二維的Q-Φ，N-Φ方式和三維的Q-Φ-Τ，N-Q-Φ方式，N表示放電重復(fù)次數(shù)，Q表示放電量，Φ表示放電相位。
[0018]優(yōu)選的，所述的油紙絕緣試品包括礦物油、植物油、娃油、絕緣紙、絕緣板、絕緣木。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)效果為:采用局部放電檢測(cè)對(duì)油紙復(fù)合絕緣上的局部放電放電量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了電極結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度等對(duì)油紙絕緣roiv影響及測(cè)量。系統(tǒng)能夠適用于多種油紙絕緣系統(tǒng)的roiv測(cè)試，采用局部放電檢測(cè)進(jìn)行放電量測(cè)量，實(shí)現(xiàn)油紙絕緣roiv的準(zhǔn)確測(cè)量，保證油紙絕緣局部放電檢測(cè)的精確性，同時(shí)大幅提升了油紙絕緣局部放電測(cè)試數(shù)據(jù)的可用性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的交流高壓電源與油紙絕緣試品罐體連接示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的油紙復(fù)合絕緣試品罐體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的油紙復(fù)合絕緣試品電極結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0025]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)包括交流高壓電源、油紙絕緣試品罐體、高壓阻容分壓器、局部放電測(cè)試儀和上位機(jī)；交流高壓電源與油紙絕緣試品罐體連接，為油紙絕緣提供局部放電所需的電壓；高壓阻容分壓器與油紙絕緣試品罐體連接，為油紙絕緣外施電壓信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量；局部放電測(cè)試儀用于對(duì)油紙絕緣試品中局部放電信號(hào)進(jìn)行測(cè)試與信號(hào)采集；上位機(jī)，與交流高壓電源、局部放電測(cè)試儀雙向通信連接，接收局部放電測(cè)試儀的局部放電信號(hào)，并對(duì)油紙絕緣試品的外施電壓進(jìn)行幅值和波形控制。
[0026]如圖2所示，本發(fā)明的交流高壓電源包括控制臺(tái)、高壓交流電源和調(diào)壓器組成，控制臺(tái)、調(diào)壓器、高壓電源順次連接，所述控制臺(tái)用于對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中交流高壓電源的控制；所述調(diào)壓器連接于電源端，用于進(jìn)行試驗(yàn)電壓的調(diào)整；所述的高壓阻容分壓器用于對(duì)負(fù)載電壓幅值和波形進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量；其中:上位機(jī)與調(diào)壓器連接，且上位機(jī)通過(guò)調(diào)壓器、并通過(guò)所述局部放電信號(hào)來(lái)利用所述調(diào)壓器控制交流高壓電源以實(shí)現(xiàn)對(duì)施加于油紙絕緣試品的所述外施電壓的幅值和/或波形的控制。
[0027]請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明的油紙復(fù)合絕緣試品罐體除耐高溫有機(jī)玻璃(耐高溫有機(jī)玻璃能便于對(duì)罐體內(nèi)部情況進(jìn)行觀測(cè)，典型的，如PMMA)罐體自身之外，還包括:高壓套管、可更換的電極結(jié)構(gòu)、電加熱器和電加熱毯等以便用于對(duì)所述油紙絕緣試品罐體中的變壓器油進(jìn)行加熱的加熱裝置、以及至少包括油溫傳感器、溫度顯示及控制器的油溫測(cè)量與溫度顯示裝置。對(duì)于該罐體，參見圖3，上電極利用環(huán)氧板進(jìn)行固定，高電壓信號(hào)利用高壓套管引入油紙絕緣試品罐體的上電極，絕緣紙板為代表的油紙絕緣試品放置在接地電極及信號(hào)電極上，罐體內(nèi)充變壓器油，并應(yīng)用環(huán)氧蓋板對(duì)罐體進(jìn)行密封。罐體底端安裝電加熱器，罐體下部外部包裹電加熱毯,罐體內(nèi)部的底部則設(shè)有溫度傳感器，以對(duì)罐體內(nèi)部油溫進(jìn)行檢測(cè)和控制。
[0028]請(qǐng)參閱圖4，其通過(guò)具體的電極結(jié)構(gòu)參數(shù)示意了本發(fā)明的可更換的電極結(jié)構(gòu)，包括尖板電極、板板電極及懸浮電極三種，可實(shí)現(xiàn)不同電極結(jié)構(gòu)類型的局部放電起始電壓測(cè)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，圖4示意的參數(shù)僅供參考，不同實(shí)施例下的參數(shù)可能依據(jù)實(shí)際試驗(yàn)情況有所不同。就本實(shí)施例而言，有別于其它油紙復(fù)合絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)方法或系統(tǒng)，本發(fā)明通過(guò)不同絕緣油、絕緣紙板材料的組合，利用可更換的電極結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同油紙絕緣試品產(chǎn)生多種類型的局部放電起始電壓的準(zhǔn)確測(cè)試。
[0029]本發(fā)明的測(cè)試流程:⑴依據(jù)IEC TR61294對(duì)局部放電起始電壓Up進(jìn)行測(cè)試，即，以lkV/s的升壓速度進(jìn)行升壓，若局部放電測(cè)試儀檢測(cè)到局放的放電量超過(guò)IOOpC則記錄下放電電壓，然后降壓至零，休息至少I分鐘后，再以同樣方式獲得Up值，至少重復(fù)十次后求平均值，可獲得依據(jù)IEC TR61294規(guī)定的局部放電起始電壓；(2)以lkV/s的升壓速度從O升壓至0.7倍Up，然后按照每步驟升壓IkV的幅度逐步升壓，同時(shí)以局部放電測(cè)試儀檢測(cè)放電量，直至第X步驟時(shí)放電量超過(guò)IOOpC,將此時(shí)的外施電壓(0.7Up+XkV)作為局部放電起始電壓。
[0030]本發(fā)明的上位機(jī)用于對(duì)各被試油紙絕緣試品的局部放電數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，如發(fā)現(xiàn)異常將發(fā)出報(bào)警，同時(shí)上位機(jī)可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制油紙絕緣試品上的電壓進(jìn)行調(diào)控。
[0031]可選的，上位機(jī)包括至少一監(jiān)視器，監(jiān)視器上顯示其所接收的局部放電測(cè)試儀發(fā)送的局部放電信號(hào)，且:
[0032]上位機(jī)具備對(duì)局部放電測(cè)試儀的信號(hào)采集參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的能力，包括采樣頻率、測(cè)試時(shí)間、數(shù)據(jù)顯示方式選擇；其中:采樣頻率的范圍為O-1MHz ;測(cè)試時(shí)間的范圍為從零至數(shù)小時(shí)；數(shù)據(jù)顯示方式則有二維的Q-Φ，N-Φ方式和三維的Q-Φ-Τ，N-Q-Φ方式，N表示放電重復(fù)次數(shù)，Q表示放電量，Φ表示放電相位。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油紙絕緣局部放電起始電壓試驗(yàn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于測(cè)量油紙絕緣試品發(fā)生局部放電時(shí)的局部放電起始電壓，其特征在于，包括:交流高壓電源、油紙絕緣試品罐體、高壓阻容分壓器、局部放電測(cè)試儀和上位機(jī)； 交流高壓電源與油紙絕緣試品罐體連接，用于為所述罐體中的油紙絕緣試品提供局部放電試驗(yàn)所需的外施電壓； 高壓阻容分壓器與油紙絕緣試品罐體連接，用于對(duì)油紙絕緣試品上施加的電壓信號(hào)進(jìn)行測(cè)量； 局部放電測(cè)試儀，用于對(duì)油紙絕緣試品內(nèi)部的局部放電信號(hào)進(jìn)行采集； 上位機(jī)，與交流高壓電源、局部放電測(cè)試儀雙向通信連接，接收局部放電測(cè)試儀的局部放電信號(hào)，并對(duì)試品的外施電壓進(jìn)行幅值和波形控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括控制臺(tái)、調(diào)壓器，控制臺(tái)、調(diào)壓器、交流高壓電源順次連接，所述調(diào)壓器連接于所述交流高壓電源的電源端，用于進(jìn)行試驗(yàn)電壓的調(diào)整；上位機(jī)與調(diào)壓器連接，且上位機(jī)通過(guò)調(diào)壓器、并通過(guò)所述局部放電信號(hào)來(lái)利用所述調(diào)壓器控制交流高壓電源以實(shí)現(xiàn)對(duì)施加于油紙絕緣試品的所述外施電壓的幅值和/或波形的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述油紙絕緣試品罐體的罐體為耐高溫有機(jī)玻璃罐體，所述油紙絕緣試品罐體除包括罐體自身外,還包括:電極結(jié)構(gòu)、高壓套管、加熱裝置、油溫測(cè)量與溫度顯示裝置； 所述油紙絕緣試品罐體作為交流高壓電源的負(fù)載，罐體內(nèi)部充變壓器油； 所述電極結(jié)構(gòu)用于放置油紙絕緣試品；所述高壓套管用于將所述交流高壓電源輸出的交流高壓引入所述油紙絕緣試品罐體并施加于電極結(jié)構(gòu)上； 所述加熱裝置用于對(duì)所述油紙絕緣試品罐體中的變壓器油進(jìn)行加熱； 所述油溫測(cè)量與溫度顯示裝置用于測(cè)量、顯示罐體內(nèi)部變壓器油的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述局部放電測(cè)試儀對(duì)罐體內(nèi)局部放電信號(hào)的獲取有兩種方式，其一是通過(guò)所述分壓器的低壓臂采集局部放電信號(hào)，其二是通過(guò)試品罐體接地引入測(cè)量阻抗來(lái)采集局部放電信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于: 上位機(jī)包括至少一監(jiān)視器，監(jiān)視器上顯示其所接收的局部放電測(cè)試儀發(fā)送的局部放電信號(hào)，且: 上位機(jī)具備對(duì)局部放電測(cè)試儀的信號(hào)采集參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的能力，包括采樣頻率、測(cè)試時(shí)間、數(shù)據(jù)顯示方式選擇；其中:采樣頻率的范圍為O-1MHz ;測(cè)試時(shí)間的范圍為從零至數(shù)小時(shí)；數(shù)據(jù)顯示方式則有二維的Q-Φ, N-Φ方式和三維的Q-Φ-Τ，N-Q-Φ方式，N表示放電重復(fù)次數(shù)，Q表示放電量，Φ表示放電相位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:優(yōu)選的，所述的油紙絕緣試品包括礦物油、植物油、娃油、絕緣紙、絕緣板、絕緣木。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK103954896SQ201410198305
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】董明, 任明, 劉媛, 吳雪舟, 張冠軍, 鄧永輝, 李金忠, 張書琦, 劉銳, 程渙超, 高飛, 汪可 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 西安交通大學(xué), 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院