專利名稱：電力變壓器局部放電腔體結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電力變壓器局部放電腔體結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電力變壓器局部放電腔體結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置，屬于電力變壓器試驗(yàn)技 術(shù)領(lǐng)域。[0002]背景技術(shù)[0003]電力變壓器是變電站的主要設(shè)備，在其絕緣結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部缺陷例如產(chǎn)生氣泡或含 有雜質(zhì)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生局部放電，從而加速絕緣材料發(fā)熱老化，導(dǎo)致絕緣性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì) 引發(fā)電力安全事故。因此精確測(cè)量電力變壓器局部放電量十分必要。[0004]現(xiàn)有的局部放電檢測(cè)方法主要有脈沖電流法、超聲波檢測(cè)、氣相色譜和超高頻檢 測(cè)方法。脈沖電流法應(yīng)用最普遍，主要利用局部放電信號(hào)頻譜中的較低頻部分，由于檢測(cè) 信號(hào)頻率一般為數(shù)kHz到數(shù)百kHz，容易受到電源、空間與接地等外界干擾的影響，檢測(cè)靈 敏度與信噪比不高，一般應(yīng)用環(huán)境很難滿足其對(duì)背景噪聲的要求；超聲波檢測(cè)方法雖然不 受電信號(hào)干擾，但是無(wú)法避開(kāi)機(jī)械振動(dòng)所帶來(lái)的影響；氣相色譜法只能定性判斷是否存在 局部放電，無(wú)法定量檢測(cè)，而且檢測(cè)周期較長(zhǎng)不能反映突發(fā)性故障；超高頻方法在應(yīng)用中主 要受到絕緣結(jié)構(gòu)的影響，電磁波傳播時(shí)會(huì)發(fā)生多次折射、反射以及衰減，只適宜應(yīng)用在類似 GIS封閉結(jié)構(gòu)、電磁波以波導(dǎo)方式傳播的裝置中。[0005]因此，需要解決現(xiàn)有局部放電檢測(cè)方法易受外界干擾，導(dǎo)致靈敏度與信噪比不高 的問(wèn)題，[0006]實(shí)用新型內(nèi)容[0007]針對(duì)現(xiàn)有電力變壓器局部放電測(cè)量方法容易受到外界低頻信號(hào)干擾等問(wèn)題，本實(shí) 用新型提供諧振腔結(jié)構(gòu)的局部放電檢測(cè)裝置，通過(guò)耦合輸出頻率高、帶寬窄的基模信號(hào)提 高檢測(cè)靈敏度與信噪比。[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是電力變壓器局部放電腔體結(jié)構(gòu) 檢測(cè)裝置由阻塞阻抗、耦合電容、圓柱諧振腔、耦合環(huán)、信號(hào)處理模塊組成，局部放電通過(guò)阻 塞阻抗和耦合電容產(chǎn)生窄脈沖電流，沿圓柱諧振腔中心軸通過(guò)的窄脈沖電流激勵(lì)起TM-基 模信號(hào)，在諧振腔中插入耦合環(huán)進(jìn)行磁耦合，信號(hào)處理模塊根據(jù)耦合輸出信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)局 部放電量，由于TM-基模信號(hào)頻率高、帶寬窄，避免了常規(guī)方法因檢測(cè)信號(hào)頻率較低容易受 到電源、空間與接地等外界干擾的影響，顯著提高檢測(cè)靈敏度與信噪比。[0009]對(duì)耦合環(huán)耦合輸出的信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，并與參考振蕩信號(hào)下變頻到低頻 信號(hào)，放大和濾波處理后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，由此測(cè)定局部放電量等參數(shù)。[0010]
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置示意圖。[0012]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的信號(hào)處理系統(tǒng)圖。[0013]具體實(shí)施方式
[0014]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由說(shuō)明 書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型也可通過(guò)其他不同的具 體實(shí)例加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種裝飾與變更。[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例的示意圖，如圖1所示，腔體結(jié)構(gòu)局部放電檢測(cè)裝置至少包括 試驗(yàn)電源S、調(diào)壓器Tl、隔離變壓器T2、試品T3 (試品等效電容Cx)、阻塞阻抗Z、耦合電容 Ck、圓柱形諧振腔M、耦合環(huán)K、屏蔽同軸電纜Cz、信號(hào)處理模塊P。[0016]電源S輸出電壓通過(guò)調(diào)壓器Tl變換到試驗(yàn)電壓，經(jīng)過(guò)隔離變壓器濾除電源測(cè)干 擾，供給試品T3，阻塞阻抗Z衰減來(lái)自高壓電源的干擾，當(dāng)試品T3產(chǎn)生局部放電時(shí)，試品兩 端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)變化電壓，回路中會(huì)產(chǎn)生一脈沖電流，此脈沖電流上升沿很陡，脈沖寬度為 納秒級(jí)，窄脈沖電流沿著圓柱諧振腔中心軸通過(guò)時(shí)，激勵(lì)起TMoltl基模信號(hào)，其電磁場(chǎng)分布如 圖中虛線所示，電場(chǎng)方向與中心軸平行。激勵(lì)的基模信號(hào)強(qiáng)度與窄脈沖電流強(qiáng)度成正比， 由此根據(jù)基模信號(hào)強(qiáng)度測(cè)出局部放電量大小。采用電導(dǎo)率較高的銅作為腔體材料，趨膚深 度相對(duì)較小，得到較高的品質(zhì)因數(shù)。此方法抑制低頻信號(hào)，檢測(cè)系統(tǒng)受外界干擾影響小，可 以顯著地提高變壓器局部放電檢測(cè)的可靠性和靈敏度。[0017]在諧振腔中插入耦合環(huán)進(jìn)行磁耦合，耦合環(huán)在磁場(chǎng)作用下成為一個(gè)磁偶極子，通 過(guò)磁矩作用實(shí)現(xiàn)TM010基模信號(hào)的耦合輸出。耦合環(huán)沿著與腔體中心軸垂直的平面放置， 獲得強(qiáng)耦合信號(hào)輸出。[0018]圖2為信號(hào)處理系統(tǒng)圖。耦合環(huán)耦合的基模信號(hào)經(jīng)過(guò)Al放大器放大后，由帶通濾 波BI濾除耦合的其他模式信號(hào)，通過(guò)混頻器Ml與參考振蕩信號(hào)SI下變頻到低頻信號(hào)，經(jīng) 過(guò)放大器A2放大以及低通濾波器LI濾波后由Dl進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)Pl信號(hào)接收處理 模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，由此測(cè)定局部放電量等參數(shù)。[0019]上述實(shí)施例為示例性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及功效，而非用于限制本實(shí)用新型。 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與變 化。因此，本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)的范圍為依據(jù)。
權(quán)利要求1.電力變壓器局部放電腔體結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置，其特征在于，由阻塞阻抗、耦合電容、圓柱諧振腔、耦合環(huán)、信號(hào)處理模塊組成，局部放電通過(guò)阻塞阻抗和耦合電容產(chǎn)生窄脈沖電流，沿圓柱諧振腔中心軸通過(guò)的窄脈沖電流激勵(lì)起TM_基模信號(hào)，在諧振腔中插入耦合環(huán)進(jìn)行磁率禹合，信號(hào)處理模塊根據(jù)稱合輸出信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)局部放電量。
專利摘要本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有電力變壓器局部放電測(cè)量方法容易受到外界低頻信號(hào)干擾的缺陷，提供一種諧振腔結(jié)構(gòu)的局部放電檢測(cè)裝置，該裝置由阻塞阻抗、耦合電容、諧振腔、耦合環(huán)、信號(hào)處理模塊等部分組成。通過(guò)檢測(cè)諧振腔耦合輸出的特征模式信號(hào)，可以精確檢測(cè)電力變壓器局部放電量。避免了常規(guī)檢測(cè)方法易受到電源、空間與接地等外界干擾的影響，顯著提高檢測(cè)靈敏度以及信噪比。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202854280SQ20122024395
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者胡德霖, 儲(chǔ)建華, 胡醇, 張敏, 厲麗華, 徐俊華, 李明智 申請(qǐng)人:蘇州電器科學(xué)研究院股份有限公司