一種避雷器工頻電壓試驗裝置及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種避雷器工頻電壓試驗裝置及試驗方法，試驗裝置包括充電回路,通過充電回路充電的電容器，電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路，試品與電感并聯(lián)，通過電感為試品施加工頻電壓，試品與電感之間連接有用于測量試品電壓和電流的分壓器和分流器，電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關一，試品連接調波電感和開關二后與電感連接；所述分壓器和分流器連接有分別測量其電壓和電流的測量單元；電容器和電感產生串聯(lián)諧振，電感上產生的工頻電壓施加到試品上，通過控制開關二的打開時間，來控制施加到試品上的工頻電壓時間，實現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓試驗，以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄。
【專利說明】一種避雷器工頻電壓試驗裝置及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及避雷器試驗領域，特別涉及一種避雷器工頻電壓試驗裝置及試驗方法。
【背景技術】
[0002]避雷器是電力系統(tǒng)的重要保護電器，已在電力系統(tǒng)和串補裝置中廣泛應用，避雷器工頻參數(shù)的測量和研究對避雷器與系統(tǒng)參數(shù)的配合是非常重要的，尤其對串補裝置用避雷器。試驗室采用試驗變壓器對避雷器在小容量的工頻電壓下的特性可以測量，對于大容量的工頻電壓試驗，需要的變壓器投資非常大，實驗裝置體積龐大，結構復雜，目前試驗室對超過IOOOkVA的大容量的避雷器用電阻片工頻電壓試驗還無法進行。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種避雷器工頻電壓試驗裝置及試驗方法，解決現(xiàn)有測試裝置無法實現(xiàn)超過IOOOkVA的大容量避雷器用電阻片工頻電壓試驗的問題。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予已實現(xiàn):
[0005]一種避雷器工頻電壓試驗裝置，包括充電回路，通過充電回路充電的電容器，電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路，試品與電感并聯(lián)，通過電感為試品施加工頻電壓，試品與電感之間連接有用于測量試品電壓和電流的分壓器和分流器，電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關一，試品連接調波電感和開關二后與電感連接；所述充電回路、開關一和開關二連接有控制其工作的控制單元，所述分壓器和分流器連接有分別測量其電壓和電流的測量單元。
[0006]所述充電回路采用恒壓源或恒流源。
[0007]所述電容器由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成。
[0008]所述電感采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于諧振回路的調諧。
[0009]所述調波電感采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于調整試驗回路的波形。
[0010]所述測量單元包括采集卡，利用采集卡分別采集分壓器和分流器的電壓波形。
[0011]所述分壓器采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器；所述分流器采用電阻分流器或電流互感器線圈。
[0012]所述測量單元設置有具有向上位計算機提供遠程通訊的接口。
[0013]一種避雷器工頻電壓試驗方法，控制單元分別給充電回路、開關一和開關二發(fā)出控制信號，使得電容器充電，然后開關一和開關二閉合；電容器和電感產生串聯(lián)諧振，電感上產生的工頻電壓通過調波電感和開關二施加到試品上，通過控制開關二的打開時間，來控制施加到試品上的工頻電壓時間；測量單元分別采集分壓器和分流器的電壓波形，把通過試品的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機中進行分析和記錄。
[0014]所述試品上的工頻電壓幅值為IkV?6kV，工頻電流幅值為0.0lkA?2kA，持續(xù)時間 0.0ls ?0.2s。[0015]本發(fā)明采用充電回路為電容器充電，電容器充電后和電感產生串聯(lián)諧振，電感上產生的工頻電壓通過調波電感和開關二施加到試品上，測量單元分別采集分壓器和分流器的電壓波形，把通過試品的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機中進行分析和記錄，實現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓試驗，以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄，通過開關二的打開時間，來控制施加到試品上的工頻電壓時間，該工頻電壓試驗裝置投資小，損耗低
[0016]進一步，測量單元設置有向上位計算機提供遠程通訊的接口，可以直接將測量參數(shù)送到上位機計算、分析，實用性更強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明試驗裝置的結構示意圖
[0018]圖中:1、充電回路；2、電容器；3、開關一 ；4、電感；5、調波電感；6、開關二 ；7、試品；8、分壓器；9、分流器；10、測量單元；11、控制單元。
【具體實施方式】
[0019]參照圖1，該避雷器工頻電壓試驗裝置，包括充電回路1、電容器2、開關一 3、電感
4、調波電感5、開關二 6、分壓器8、分流器9、試品7、測量單元10、控制單元11。
[0020]充電回路I采用恒壓源或恒流源，充電回路I與電容器2連接為電容器2充電，電容器由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成，電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路，電容器2和電感4產生串聯(lián)諧振，試品7與電感4并聯(lián)，通過電感4為試品7施加工頻電壓，試品7與電感4之間連接有用于測量試品7電壓和電流的分壓器8和分流器9，所述分壓器采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器；所述分流器采用電阻分流器或電流互感器線圈。所述電感4的電感量采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于諧振回路的調諧，電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關一 3，試品連接調波電感5和開關二 6后與電感4連接，所述調波電感5采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于調整試驗回路的波形；試品為避雷器用非線性電阻片；所述充電回路1、開關一 3和開關二 6連接有控制其工作的控制單元11，控制單元由單片機、DSP等可編程器件組成，所述分壓器8和分流器9連接有分別測量其電壓和電流的測量單元10。
[0021]進一步，所述測量單元包括采集卡，利用采集卡分別采集分壓器和分流器的電壓波形，測量單元設置有具有向上位計算機提供遠程通訊的接口，所述通訊接口為RS485接口、光纖接口或無線通信接口，測量信號傳遞時可通過通訊電纜、光纖及無線通訊進行信號傳輸。
[0022]該試驗裝置實現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓，以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄，同時該裝置還具有向上位計算機提供遠程通訊接口功能。
[0023]同時，本發(fā)明還公開了一種避雷器工頻電壓試驗方法:
[0024]控制單元11分別給充電回路1、開關一 3和開關二 6發(fā)出控制信號，使得電容器2充電，然后開關一 3和開關二 6動作；電容器2和電感4產生串聯(lián)諧振，電感4上產生的工頻電壓通過調波電感5和開關二 6施加到試品7上，通過開關二 6的打開時間，來控制施加到試品上的工頻電壓時間；測量單元10利用采集卡，分別采集分壓器8和分流器9的電壓波形，把通過試品7的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機中進行分析和記錄。
[0025]試品7上的工頻電壓幅值為IkV?6kV，工頻電流幅值為0.0lkA?2kA，持續(xù)時間
0.0ls?0.2s ;測量單元10利用采集卡，分別采集分壓器8和分流器9的電壓波形，把試品7承受的工頻電壓和工頻電流波形參數(shù)采集到計算機中進行分析和記錄。
[0026]本發(fā)明通過充電回路為電容器充電，電容器和電感組成串聯(lián)諧振回路，諧振產生電壓為IkV?6kV，電流為0.0lkA?2kA的工頻電壓，相比傳統(tǒng)試驗裝置采用變壓器產生高電壓電流的工頻電壓，本發(fā)明試驗裝置結構簡單，成本低，通過開關的打開時間，實現(xiàn)施加到試品上的工頻電壓時間，控制方法簡單，容易實現(xiàn)，可推廣到這類大容量試驗裝置使用。
【權利要求】
1.一種避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，包括充電回路(I)，通過充電回路(I)充電的電容器(2)，電容器(2)與電感(4)連接形成串聯(lián)諧振回路，試品(7)與電感(4)并聯(lián)，通過電感(4)為試品(7)施加工頻電壓，試品(7)與電感(4)之間連接有用于測量試品(7)電壓和電流的分壓器(8)和分流器(9)，電容器(2)與電感(4)形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關一(3)，試品(7)連接調波電感(5)和開關二(6)后與電感(4)連接；所述充電回路(I)、開關一(3)和開關二(6)連接有控制其工作的控制單元(11)，所述分壓器(8)和分流器(9)連接有分別測量其電壓和電流的測量單元(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述充電回路(I)采用恒壓源或恒流源。
3.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述電容器(2)由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述電感(4)采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于諧振回路的調諧。
5.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述調波電感(5)采用多抽頭方式得到不同的電感量，用于調整試驗回路的波形。
6.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述測量單元(10)包括采集卡，利用采集卡分別采集分壓器(8)和分流器(9)的電壓波形。
7.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述分壓器(8)采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器；所述分流器(9)采用電阻分流器或電流互感器線圈。
8.根據(jù)權利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗裝置，其特征在于，所述測量單元(10)設置有具有向上位計算機提供遠程通訊的接口。
9.一種基于權利要求1試驗裝置的避雷器工頻電壓試驗方法，其特征在于，控制單元(11)分別給充電回路(I)、開關一(3)和開關二(6)發(fā)出控制信號，使得電容器(2)充電，然后開關一(3)和開關二(6)閉合；電容器(2)和電感(4)產生串聯(lián)諧振，電感(4)上產生的工頻電壓通過調波電感(5)和開關二(6)施加到試品(7)上，通過控制開關二(6)的打開時間，來控制施加到試品(7)上的工頻電壓時間；測量單元(10)分別采集分壓器(8)和分流器(9)的電壓波形，把通過試品(7)的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機中進行分析和記錄。
10.根據(jù)權利要求9所述的避雷器工頻電壓試驗方法，其特征在于，所述試品(7)上的工頻電壓幅值為IkV?6kV，工頻電流幅值為0.0lkA?2kA，持續(xù)時間0.0ls?0.2s。
【文檔編號】G01R31/12GK103675624SQ201310680983
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】何計謀, 蔡漢生, 祝嘉喜, 劉剛 申請人:中國西電電氣股份有限公司