一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置

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一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及发电机出口电磁式电压互感器故障测试及故障诊断技术领域，具体为一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置。\n背景技术\n[0002] 电压互感器是电力系统中一种重要的特殊变压器，主要将高电压按比例变换成可用仪表直接测量的低电压，利用互感器变比关系配置适当的表计来进行测量。为继电保护、电能计量、自动控制、信号指示等装置提供电源与信号。电压互感器的结构原理和变压器类似，即在一个闭合回路的铁芯上，绕有互相绝缘的原边绕组和副边绕组。我国目前生产的\n20kV电压等级互感器多采用环氧树脂浇筑绝缘结构，在进行定期试验检查时，以测量绝缘电阻、交流耐压为主。其绝缘性能的好坏是判定互感器状况的重要因素。利用传统的绝缘试验方法很难发现局部放电缺陷，并且1min交流耐压试验还会损伤绝缘，影响设备以后的运行性能。我国近年来电压互感器事故中50％是属于正常运行下发生匝间或段间短路，造成突发事故，原因也是局部放电所致。研究证明，局部放电是造成高压电气设备绝缘损坏的主要原因之一，微弱的局部放电将会产生累积效应，会使绝缘缺陷逐渐扩大，最终出现击穿、爆炸等故障，一旦发生故障将会严重危害整个系统的安全运行，并造成巨大的经济损失。\n[0003] 目前，电磁式电压互感器检测方法主要为绝缘测试、直阻测试、交流耐压与局部放电测量。常规局部放电试验主要分种试验方案，第一种为一次加压方案，该方案需要独立的无局放变压器进行升压。第二种为二次感应加压方案，该方案需增加一种无局放的耦合电容器并接与互感器高压绕组A处，通过耦合电容器测量局放信号。上述两种试验方案要求的试验仪器多且笨重，增加了试验的成本与试验时间。\n实用新型内容\n[0004] 为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置，减少试验仪器的使用，降低了试验成本，可以提高检修效率，降低检修费用同时节省试验时间。\n[0005] 本实用新型是通过以下技术方案来实现：\n[0006] 一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置，包括依次连接的变频电源、互感器、检测阻抗和局放仪器；\n[0007] 其中，所述互感器包括多个低压绕组和高压绕组，互感器的低压绕组与变频电源的输出端连接，互感器的高压绕组与检测阻抗的输入端连接，检测阻抗的输出端连接局放仪器的检测端。\n[0008] 优选地，所述低压绕组包括被试低压绕组和非被试低压绕组，其中，被试低压绕组通过隔离变压器与变频电源的输出端连接，高压绕组的尾端与检测阻抗的输入端连接。\n[0009] 优选地，所述互感器的非被试低压绕组可靠接地。\n[0010] 优选地，所述高压绕组的首端连接有均压帽。\n[0011] 优选地，所述高压绕组的首端连接有校准脉冲发生器，校准脉冲发生器的接地端子与检测阻抗的接地端可靠连接。\n[0012] 优选地，所述检测阻抗与局放仪器之间设有宽带放大器。\n[0013] 优选地，所述互感器的低压绕组与变频电源的输出端通过低压信号线可靠连接。\n[0014] 优选地，所述互感器采用干式电压互感器、浇注绝缘电压互感器、油浸式电压互感器或气体绝缘电压互感器。\n[0015] 与现有其他技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：\n[0016] 本实用新型提供的一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置，针对现有互感器局部放电测试方法中存在的不足，利用互感器自身绕组结构特点测试局部放电，通过在二次感应加压的基础上，不再使用独立的耦合电容器，而是将检测阻抗直接与互感器的高压绕组串联后进行测量。由变频电源给互感器的低压绕组提供励磁电压，利用互感器自身变比产生高电压。在规程要求的高电压下，由于局部放电产生的电荷交换，产生高频电流脉冲，通过与互感器的高压绕组尾端连接的检测阻抗产生电压脉冲，将此电压脉冲由局放仪器测量出来。本实用新型所述的局部放电试验装置减少了仪器的使用，降低了试验成本，可以提高检修效率，降低检修费用同时节省试验时间。\n附图说明\n[0017] 图1为本实用新型局部放电试验装置结构示意图。\n[0018] 图中：1、变频电源；2、隔离变压器；3、均压帽；4、互感器；5、检测阻抗；6、局放仪器；\n7、校准脉冲发生器。\n具体实施方式\n[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。\n[0020] 需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。\n[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：\n[0022] 如图1所示，本实用新型提供的一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置，包括依次连接的变频电源1、互感器4、检测阻抗5和局放仪器6；\n[0023] 其中，所述互感器4的低压绕组1a1n与变频电源1的输出端连接，互感器4的高压绕组尾端X与检测阻抗5的输入端连接，检测阻抗5的输出端连接局放仪器6的检测端。\n[0024] 本实用新型提供的一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置，针对现有互感器4局部放电测试方法中存在的不足，利用互感器4自身绕组结构特点测试局部放电，通过在二次感应加压的基础上，不再使用独立的耦合电容器，而是将检测阻抗5直接串联于互感器4的高压绕组尾端X处进行测量。由变频电源1给互感器4的低压绕组1a1n提供励磁电压，利用互感器4自身变比产生高电压。在规程要求的高电压下，由于局部放电产生的电荷交换，产生高频电流脉冲，通过与互感器4的高压绕组尾端X连接的检测阻抗5产生电压脉冲，将此电压脉冲经过合适的宽带放大器放大后由局放仪器6测量出来。本实用新型所述的局部放电试验装置减少了仪器的使用，降低了试验成本，可以提高检修效率，降低检修费用同时节省试验时间。\n[0025] 其中，所述互感器4包括多个低压绕组和高压绕组，低压绕组包括被试低压绕组和非被试低压绕组，其中，被试低压绕组通过隔离变压器2与变频电源1的输出端连接，高压绕组的尾端与检测阻抗5的输入端连接。\n[0026] 其中，所述高压绕组首端A连接均压帽3，并通过均压帽3连接至校准脉冲发生器7。\n[0027] 其中，所述互感器4的非被试低压绕组可靠接地。\n[0028] 其中，所述检测阻抗5的接地端子可靠接地。\n[0029] 进一步地，所述检测阻抗5与局放仪器6之间设有宽带放大器，宽带放大器能够将产生的电压脉冲进行放大，便于局放仪器6测量并方便观察。\n[0030] 优选地，所述互感器4采用干式电压互感器、浇注绝缘电压互感器、油浸式电压互感器或气体绝缘电压互感器。\n[0031] 本实用新型提供的实施例中变频电源1的输出端与隔离变压器2的输入端连接，隔离变压器2的输出端与互感器4的低压绕组1a1n连接，形成励磁感应回路。均压帽3与互感器\n4的高压绕组首端A连接，互感器4的高压绕组尾端X与检测阻抗5的输入端连接，检测阻抗5的输出端与局放仪器6的输入端连接，形成局部放电测量回路。\n[0032] 本实施例中以采用变频电源为例，对本实用新型所述的一种测量电磁式电压互感器局部放电试验装置进行说明。\n[0033] 实施本实用新型所述的试验装置时，具体实施过程如下：\n[0034] 1)进行互感器4局部放电试验前的准备工作，待所有前期准备工作结束后，进入步骤2)；\n[0035] 2)打开变频电源测试仪，将测试线可靠牢固的接至互感器4低压绕组端子1a1n上。\n将检测阻抗5串联与互感器4高压绕组尾端X后再接地，检测阻抗5信号线接入局放仪器6。进入步骤3)；\n[0036] 3)打开校准脉冲发生器7，调整其输出档位为500pC，此时在局放仪上查看测量数据。通过调整增益，使得测量数据为500pC。再调整方波电源输出档位100pC，此时在局放仪器6上查看测量数据应为100pC。则局放测试回路校验完成，校验完成后拆除校准脉冲发生器7，进入步骤4)；\n[0037] 4)打开变频电源测试仪电源开关，将试验频率调整为50Hz，进行试验前空载电流的测试，空载电流测试结束后，试验电压降至0V，将试验频率调整为150Hz，进入步骤5)；\n[0038] 5)缓慢控制变频电源升压程序，在提升电压的过程中，观察局放仪的测量值，当数值异常时，立马停止试验，进行检查分析。在1.1Um/√3电压等级下，持续一分钟，观察局部放电量，局部放电量的连续水平不大于100pC为合格。测试结束后，将试验电压降至0V。将试验频率调整为50Hz，进入步骤6)；\n[0039] 6)进行试验后空载电流的测试，空载电流测试结束后，试验电压降至0V，关闭电源，对互感器4进行充分放电。\n[0040] 步骤1)的具体操作过程为：\n[0041] 11)将被试互感器4高压侧引线、熔断器、低压侧二次线全部拆除。并使拆除的高压引线尽可能远离被测互感器4本体。非被试绕组的n端直接接地。\n[0042] 12)准备好试验用220V电源，将变频电源测试仪、局放仪器6可靠接地。\n[0043] 步骤2)的具体操作过程为：\n[0044] 21)在高压绕组首端A处佩戴均压帽3，高压绕组尾端X处串联检测阻抗5输入端，并将检测阻抗5接地端子可靠接地。\n[0045] 22)将检测阻抗5输出端接入局放仪器6。\n[0046] 23)将变频电源1与隔离变压器2连接，再将隔离变压器2的输出端连接与互感器4低压绕组1a1n。\n[0047] 步骤3)的具体操作过程为：\n[0048] 31)将校准脉冲发生器7的输出端与互感器4高压绕组首端A通过专用屏蔽线可靠连接，并悬空。\n[0049] 32)将校准脉冲发生器7的接地端子与检测阻抗5接地端可靠连接。\n[0050] 步骤4)的具体操作过程为：\n[0051] 41)互感器4低压绕组非被试绕组的n端可靠接地。\n[0052] 42)分别在1.0倍、1.5倍、1.9倍下测量空载电流。励磁电流测试结果符合规程要求。\n[0053] 步骤5)的具体操作过程为：\n[0054] 51)在升压之前，再次确认互感器4周围安全距离，保证互感器4处于独立空间。\n[0055] 52)试验过程中，仔细观察局放量。同时注意互感器4本体有无异响。\n[0056] 53)在电压为1.1Um/√3的试验期间，局部放电量的连续水平不大于100pC。\n[0057] 54)在电压为1.1Um(必要时)的试验期间，局部放电量的连续水平不大于500pC。\n[0058] 55)在电压为1.1Um/√3下，局部放电不呈现持续增长的趋势，偶然出现的较高幅值脉冲可以不计入。\n[0059] 本领域技术人员在考虑说明书及实践的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书中的实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围由权利要求书确定。\n[0060] 应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围内进行各种修改和改变。本实用新型的保护范围由权利要求书来限定。

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