專利名稱：用于電高壓元件的交變電壓測試的測試布置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電高壓元件的交變電壓測試的測試布置，所述測試布置具 有至少一個逆變器，至少一個測試變壓器和至少一個作為測試元件的高壓電感器，其中至 少所述測試元件設置在一個共同的方形容器中。
背景技術：
通常已知，高壓元件、例如功率變壓器受到尤其是涉及電絕緣的老化過程影響。由 此為了確保在確定的時間間隔內無錯誤的運行具有這種高壓元件的電能分配網，尤其是對 功率變壓器進行測試是有意義的。這種測試在修理或保養(yǎng)變壓器后也是有意義或必要的。 這種測試給出關于例如絕緣狀態(tài)等狀態(tài)的說明且還允許檢測所涉及高壓元件的其它錯誤。高壓元件、例如功率變壓器具有非常大的重量，根據電額定功率也超過100噸。由 于用于相應功率變壓器的運輸成本高，實際上不可能將這種安裝在電能分配網內的功率變 壓器運輸到固定建立的測試場中，在該測試場中會借助交變電壓測試布置對功率變壓器進 行測試。此外，在極少的情況下在電能分配網中存在足夠的冗余，使得功率變壓器能夠在沒 有損害電網供電的情況下被拆除。出于這個原因，功率變壓器的這種交變電壓測試大多就地實現。具有交變電壓發(fā) 生器以及另外的測試所需的元件、例如高壓電感器、分壓器、測量和評估裝置的測試布置以 多個組件的形式被運輸到要測試的功率變壓器所處的地點，并且在那里安裝成測試布置。 尤其是用于諧振測試為了形成具有測試件的諧振電路所需的高壓電感器可以其例如2. 5m 的高度和例如Im的內徑而是非常大尺寸的測試元件。用于在諧振電路中測量例如直至數 百kV的高電壓的分壓器也是具有類似高度的元件。在實施交變電壓測試時要注意，測試布置的元件由于出現高電壓而在彼此間以及 與相鄰的地電位間具有足夠大的距離。缺點是，就地安裝不同組件與顯著的時間耗費相關聯。尤其是高壓電感器或分壓 器的定位和安裝是非常耗時的。
發(fā)明內容
基于現有技術本發(fā)明的目的是，提出一種測試布置，所述測試布置具有減小的空 間需求并且能以減小數量的組件的形式來運輸。所述目的根據本發(fā)明通過具有在權利要求1中給出的特征的測試布置來實現。因此開頭所述類型的測試布置的特征是，至少一個高壓電感器能借助移動裝置通 過在容器的分界面上的至少一個開口至少部分地從所述容器移出。由此能有利地增加在高壓電感器和另外的相鄰元件以及相鄰的地電位之間的絕 緣距離。因此，在容器內部高壓電感器的第一布置變型中給出特別節(jié)約空間的布置，其簡化 了測試布置的運輸。在容器外部的高壓電感器的另一個布置變型中，增加了絕緣距離，這使 得該布置能夠運行或者至少在絕緣技術方面更為可靠。在布置變型之間的轉換通過移動裝置以特別簡單的形式來實現。以有利的方式，通過電感器在容器內部的緊湊布置，簡化了容器和測試布置的設 置在容器中的元件的運輸。在測試布置的另一種設計方案中，分壓器能通過在所述容器的分界面上的至少一 個另外的開口借助另一移動裝置至少部分地從所述容器中移出。優(yōu)選應用在測試布置的諧振電路連接中的分壓器是具有類似的絕緣技術要求的、 與高壓電感器高度類似的元件。因此，對于能從容器中移出的高壓電感器得出的空間優(yōu)點 因此還用于能從容器中移出的分壓器。在測試布置的一種變型中，所述至少一個和/或至少一個另外的開口位于所述容 器的相應的豎直分界面上并且所述移動裝置和/或另一移動裝置主要沿水平方向起作用。因此，允許高壓電感器和/或電壓互感器水平地移出至容器的一側或端面。適合 的移動裝置的實例是伸縮軌。在根據本發(fā)明布置的一種優(yōu)選設計方案中，水平起作用的移動裝置或者另外的水 平起作用的移動裝置與至少部分地從所述容器中移出的高壓電感器或者與分壓器能向下 借助相應的支承裝置來支承。這種支承裝置-類似于在要防止翻倒的移動吊車中-例如是 設置在豎直的螺紋通道中的絲杠(Spindel)，該絲杠能通過旋轉運動如此沿著螺紋通道運 動，使得所述絲杠形成在運動裝置和基底之間的支承部。還能實現本領域技術人員已知的 支承裝置的多種其它實施方式。由此降低相應運動裝置的在容器的外棱上起作用的最大轉矩負載，并且簡化了其 構造。此外提高了容器的穩(wěn)定性。在測試布置的一種變型中，所述至少一個開口和/或至少一個另外的開口位于所 述容器的上部分界面上，所述運動裝置主要沿豎直方向起作用。因此，能通過容器的蓋側豎 直地移出高壓電感器或者分壓器。適合的相應運動裝置的實例是液壓提升裝置。有利地，所述容器的至少一個開口和/或至少一個另外的開口能閉合。因此在運 輸具有閉合的開口的容器時，能更好地保護測試布置的位于容器中的元件。在測試布置的一種優(yōu)選設計方案中，所述運動裝置和/或所述另一運動裝置分別 設置有驅動裝置。由此簡化了運動過程。在測試布置的一種有利的設計方案中，所述容器與所述運輸裝置、例如具有掛車 的卡車連接，所述運輸裝置具有承載其的輪。由此簡化了測試布置的運輸。在此上下文中特別優(yōu)選的是，所述容器實現為具有標準尺寸的集裝箱，例如實現 為40英尺長的集裝箱。該集裝箱在另一種變型中根據CSC(C0ntainer Safety Convention) 批準，因此能放置在集裝箱船上的集裝箱架內每個任意的位置。由此進一步提高測試布置 的可運輸性。在測試布置的一種優(yōu)選實施方式中，所述容器在其第一端部上具有位于內部的區(qū) 域，在所述區(qū)域中設置有測量裝置和/或評估裝置。測量裝置例如被設置用于在交變電壓測試期間測量并檢測電壓曲線，其中測量出 借助分壓器降低至低電壓水平的電壓。評估裝置被設置用于評估所測量的和檢測的電壓值 并且例如給出關于測試的高壓元件、例如功率變壓器的絕緣狀態(tài)的說明。在測試布置的一種優(yōu)選實施方式中，所述測試元件至少部分地借助絕緣高壓電纜彼此電連接。由此能進一步降低在測試元件之間的出于絕緣原因的最低距離。在根據本發(fā)明測試布置的另一種實施方式中，所述測試布置包括諧振電路，所述 諧振電路具有至少一個高壓電感器和要測試的高壓元件以及與其連接的分壓器。諧振電路是產生高測試電壓的一種簡單的可能性。由于所產生的例如500kV的測 試電壓的高度，相應分壓器的絕緣技術需要的長度典型地約為2. 5m，如本領域技術人員已 知的那樣。該長度還大致等于根據本發(fā)明的高壓電感器的優(yōu)選實施例的長度，該高壓電感 器例如具有約Im的通暢的(Iicht)內徑。根據本發(fā)明，能借助逆變器和與其電連接的測試變壓器來激勵所述諧振電路。這 種逆變器的電功率例如為數百kVA。該逆變器產生可變頻率的交變電壓，其中該頻率被調節(jié) 為振蕩電路的諧振頻率。該頻率首先與測試件的電容和/或電感相關，而且還與高壓電感 器的電感和分壓器的電容相關。測試元件如此定大小(bemessen)，使得諧振頻率在典型的 測試件的情況下不超過約IOOHz。在測試布置的另一種變型中，所述高壓電感器具有至少一個電導體，所述電導體 設置在圍繞卷繞軸的多個繞組中，其中所述繞組徑向地沿著卷繞軸圍繞內部空間，其中在 所述內部空間中設置有至少一個電容器，由所述電容器與至少一個另外的與其電連接的電 容器一起形成分壓器的功能。在這種布置中，尤其是在高壓電感器的繞組和設置在內部的電容器之間要滿足絕 緣技術要求。因此適合的是，根據電壓需求在足夠厚度、例如幾厘米的絕緣材料中實施繞組 模。高壓電感器的繞組通常圍繞所述繞組模設置。電容器例如作為分壓器的構件在高壓電感器的內部空間中的布置以有利的方式 使用在那里提供的空間。在測試布置的另一種設計方案中，至少一個在測試過程期間必要的方法步驟或者 整個測試過程能借助遠程控制來啟動。遠程控制的使用以有利的方式降低了測試布置所需 的安裝成本，此外允許更簡單地實施交變電壓測試。其它有利的可能設計方案在其它從屬權利要求中給出。
借助在附圖中示出的實施例詳細描述本發(fā)明、其它實施方式和其它優(yōu)點。其中圖1示出第一測試布置的俯視圖，圖2示出第二測試布置的側視圖，以及圖3示出諧振電路的電路概圖。
具體實施例方式圖1示出第一測試布置的俯視圖50。在方形的第一容器52底面上示出根據本發(fā) 明測試系統(tǒng)50的多個測試元件，該第一容器的蓋面在此未示出。兩個逆變器裝置M設置在第一容器的前部區(qū)域(在附圖中左側示出)，這兩個逆 變器裝置M與例如400V，3相，50Hz的電源(未示出)連接。在各元件之間的各連接導線 在附圖中未示出。在進行3相交變電壓測試的情況下，產生的三個交變電壓中的每一個通過第一測試變壓器58轉換成較高的電壓水平并且被輸送至未示出的測試件，其中為了進行測量，相 應的電壓能利用電壓互感器62，64，66下降至較低的、可測量的電壓。電壓互感器62，64， 66例如具有約Im的高度并且例如如此設置，使得在第一容器52內與容器壁的絕緣距離允 許220kV的最大電壓。該電壓足以用于這種3相交變電壓測試。在第一容器52的左側示 出區(qū)域中的測量空間82中設置有測量評估裝置84，能利用該測量評估裝置84檢測、存儲和 評估輸送的測量信號。濾波器56被設置用于，必要時使由第一逆變器M產生的交變電壓 變得平滑。此外，根據本發(fā)明還可設置用于無功功率補償的裝置，其中無功功率補償必要時 還能通過濾波器56實現。第一高壓電感器68，70以虛線的方式在第一容器52的右側內部區(qū)域中、在第一位 置中示出。在該第一位置中不滿足運行第一高壓電感器68，70所需的、例如與第一容器52 的側壁的絕緣距離。在第一容器52內的該第一位置然而適合用于運輸測試布置。在諧振測試的情況下，第一高壓電感器68，70在諧振電路中與測試件連接。諧振 測試以單相的方式實現，即，僅唯一一個交變電壓由第一逆變器M產生并且僅需要一個高 壓電感器68，70。在諧振測試時出現的電壓常常會比在通常的交變電壓測試時的電壓高，例 如500kV，所以電壓互感器62，64，66不適于直接應用。第一高壓電感器現在在第二位置70中示出，該第一高壓電感器借助第一運動裝 置72、例如能駛出的伸縮軌進入第二位置70。第一運動裝置72借助支承裝置80支承在第 一容器52的支承面上。由此避免了第一運動裝置72的過高的彎曲負荷。除了駛出的第一 高壓電感器70外，還示出通過連接部88與第一高壓電感器70電連接的第一分壓器86。在 這個變型中，第一分壓器86不是根據本發(fā)明借助運動裝置而是手動地從第一容器52帶出 并且連接。圖2示出第二測試布置的側視圖100。在第一位置108中的第二高壓電感器利用 虛線在第二容器124的內部示出，其中該第二容器IM優(yōu)選實現為40英尺集裝箱。第二容 器IM在具有所屬的輪106的第一運輸裝置102和第二運輸裝置104上示出，即具有掛車 的卡車。通過在第二容器124的界限內的位置，第二高壓電感器108能有利地受到保護地 運輸。第二容器1 在運輸時出于保護測試布置的目的優(yōu)選在所有六個側壁上閉合。因此 在第二高壓電感器108，110通過第二容器124的外部界限的運動過程前，在其上事先形成 開口，通過開口使第二高壓電感器108，110能從內向外運動。為此優(yōu)選利用驅動機構或手 動地取走或移開所涉及分界壁的至少一段。此外，示出在第二容器IM外的第二位置110中的第二高壓電感器。從第一位置 能借助第二運動裝置112、例如提升裝置到達第二位置。運動方向在所示附圖中豎直延伸并 且利用箭頭114標出。還可以考慮，高壓電感器的運動方向沿水平方向通過容器124的側 面或端面。類似于第二高壓電感器108，110，第二分壓器也在內部位置120和外部位置122中 示出。該運動方向在所示附圖中水平延伸并且利用箭頭118標出。還可以考慮，第二分壓 器120，122的運動方向沿豎直方向通過第二容器124的蓋面。圖3示出諧振電路150的示意性電路概圖，測試元件的一部分能連接成該諧振電 路以用于以特別高的電壓進行測試。這種諧振電路是單相的，即其中在圖1中部分表示為 3相的測試元件(例如測試變壓器或電壓互感器)在這個布置中分別僅使用一個相。
逆變器152通過其輸入端154以3相的方式就地與例如400V，50Hz的電源連接。 在工作期間，調節(jié)的交變電壓施加在逆變器152的與第二測試變壓器158的低壓側的接頭 連接的輸出端156上，優(yōu)選利用未示出的濾波器使所述交變電壓變得平滑。如此調節(jié)交變 電壓的頻率，使得以其諧振頻率來激勵諧振電路。諧振電路在主軸中具有第三高壓電感器 160、測試件172和電容式第五分壓器162。這些元件如此彼此進行協調，使得形成大致在通 常50Hz的電網頻率之上的諧振頻率，例如150Hz，其中該諧振頻率尤其是與要進行測試的 測試件的特征數據相關。測試件172在所示出的附圖中是3相功率變壓器，其低壓側的接 頭分別接地170，并且其高壓側的接頭174在振蕩電路中彼此電并聯。在這種布置中，能產生直至數百kV的電壓，該電壓能利用具有兩個電容器164和 166的分壓器162來測量。該電壓是用于逆變器152的頻率調節(jié)的參考變量。附圖標記列表50 第一測試布置的俯視圖 52 第一容器 54 第一逆變器 56 濾波器 58 第一測試變壓器 60 測試變壓器接頭 62 第一電壓互感器 64 第二電壓互感器 66 第三電壓互感器 68 在第一位置中的第一高壓電感器 70 在第二位置中的第一高壓電感器 72 第一運動裝置 74 第一運動方向 80 支承裝置 82 測量空間 84 測量評估裝置 86 第一分壓器 88 連接部100 第二測試布置的側視圖 102 第一運輸裝置 104 第二運輸裝置 106 輪108 在第一位置中的第二高壓電感器 110 在第二位置中的第二高壓電感器 112 第二運動裝置 114 第二運動方向 116 第三運動裝置 118 第三運動方向
120在第一位置中的第二分壓器122在第二位置中的第二分壓器124第二容器150諧振電路的電路概圖152第二逆變器154第二逆變器的輸入端156第二逆變器的輸出端158第二測試變壓器160第三高壓電感器162第三分壓器164第四電容器166第五電容器168測量電壓170接地172功率變壓器174短路連接的高壓側接頭176短路連接的低壓側接頭
權利要求
1.一種用于電高壓元件(172)的交變電壓測試的測試布置(50，100)，所述測試布置 具有至少一個逆變器( ，152)，至少一個測試變壓器(58，158)和至少一個作為測試元件 的高壓電感器(68，70，108，114，160)，其中至少所述測試元件設置在一個共同的方形容器 (52,124)中，其特征在于，所述至少一個高壓電感器(68，70，108，110，160)能借助運動裝 置(72，112)通過在所述容器(52，124)的分界面上的至少一個開口至少部分地從所述容器 移出。
2.根據權利要求1所述的測試布置，其特征在于，分壓器(86,122,16 能通過在所述 容器(52，124)的分界面上的至少一個另外的開口借助另一運動裝置(116)至少部分地從 所述容器中移出。
3.根據權利要求1或2所述的測試布置，其特征在于，所述至少一個和/或所述至少一 個另外的開口位于所述容器(52，124)的相應的豎直分界面上并且所述運動裝置(72，112) 和/或所述另一運動裝置(116)主要沿水平方向(74，116)起作用。
4.根據權利要求3所述的測試布置，其特征在于，所述運動裝置(72,11 和/或所述 另一運動裝置(116)與所述至少部分地從所述容器(52，124)中移出的高壓電感器(68，70， 108，110，160)和/或與所述至少部分地從所述容器中移出的分壓器(86，122，162)能向下 借助支承裝置(80)支承。
5.根據權利要求1或2所述的測試布置，其特征在于，所述至少一個開口和/或所述至 少一個另外的開口位于所述容器(52，124)的上部分界面上，以及所述運動裝置(72，112) 和/或所述另一運動裝置(116)主要沿豎直方向(114)起作用。
6.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述至少一個開口和/ 或所述至少一個另外的開口能閉合。
7.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述運動裝置(72，112) 和/或所述另一運動裝置(116)設置有驅動裝置。
8.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述容器(52，124)與運 輸裝置(102，104)連接，所述運輸裝置具有承載其的輪(106)。
9.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述容器(52，124)是具 有標準尺寸的能運輸的集裝箱。
10.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述容器(52，124)具 有位于內部的區(qū)域(82)，在所述區(qū)域中設置有測量裝置和/或評估裝置(84)。
11.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述測試元件( ，56， 58，62，64，66，68，70，86，108，110，120，122，152，158，160，162)至少部分地借助絕緣高壓電 纜彼此電連接。
12.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，所述測試布置包括電諧 振電路(150)，所述電諧振電路(150)具有至少所述高壓電感器(68，70，108，110，160)和要 測試的高壓元件(172)以及與其連接的分壓器(86，120，122，162)。
13.根據權利要求12所述的測試布置，其特征在于，能借助所述逆變器(54，152)和與 其電連接的測試變壓器(58,15 來激勵所述諧振電路(100)。
14.根據權利要求12或13所述的測試布置，其特征在于，所述高壓電感器(68，70， 108，114，160)具有至少一個電導體，所述電導體設置在圍繞卷繞軸的多個繞組中，其中所述繞組徑向地沿著所述卷繞軸圍繞內部空間并且在所述內部空間中設置有至少一個電容 器(164)，由所述電容器與至少一個另外的與其電連接的電容器(166) —起形成所述分壓 器(162)的功能。
15.根據前述權利要求中任一項所述的測試布置，其特征在于，至少一個在測試過程期 間必要的方法步驟或者整個測試過程能借助遠程控制來啟動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電高壓元件(172)的交變電壓測試的測試布置(50，100)，所述測試布置具有至少一個逆變器(54，152)，至少一個測試變壓器(58，158)和至少一個作為測試元件的高壓電感器(68，70，108，114，160)，其中至少所述測試元件設置在一個共同的方形容器(52，124)中。至少一個高壓電感器(68，70，108，110，160)能借助運動裝置(72，112，116)通過在容器(52，124)的分界面上的至少一個開口至少部分地從所述容器移出。
文檔編號G01R31/12GK102057283SQ200980122461
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月4日 優(yōu)先權日2008年6月12日
發(fā)明者J·沃爾法爾特, M·斯泰格, P·沃勒 申請人:Abb技術有限公司