本實(shí)用新型涉及變電站電力應(yīng)用領(lǐng)域，更具體地，涉及一種干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備。

背景技術(shù)：

干式空心電抗器是變電站的重要組成部分，對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的作用。干式電抗器因其具有鐵心電抗器和油浸式電抗器不具備的很多優(yōu)點(diǎn)而日益受到電力部門的歡迎。干式空心電抗器具備優(yōu)良的電抗特性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕以及安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在發(fā)電電網(wǎng)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。但是在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)有干式空心電抗器燒毀的事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失?；诖罅康馁Y料和實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)表明，造成干式空心電抗器燒毀的原因主要是匝間絕緣短路故障。

目前常規(guī)的干式電抗器匝間絕緣故障檢測(cè)裝置的性能經(jīng)常達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，主要表現(xiàn)在對(duì)被試驗(yàn)的干式電抗器每秒放電次數(shù)上達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求、試驗(yàn)電壓不夠高，達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可信，容易造成干式電抗器匝間絕緣狀況判斷不正確；而且常規(guī)的檢測(cè)裝置體積重量大，進(jìn)入變電所現(xiàn)場(chǎng)的難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)以上現(xiàn)有常規(guī)檢測(cè)設(shè)備存在的缺陷，提供一種能夠滿足各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠提供精準(zhǔn)的絕緣檢測(cè)數(shù)據(jù)，幫助準(zhǔn)確判斷干式電抗器匝間絕緣狀況的干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備，包括調(diào)壓器、直流高壓發(fā)生器、可控放電開關(guān)和阻尼電阻，所述調(diào)壓器的抽頭電性連接到直流高壓發(fā)生器的一端，所述直流高壓發(fā)生器的一端、可控放電開關(guān)的一端以及阻尼電阻的一端分別電性連接至第一節(jié)點(diǎn)；

所述匝間絕緣測(cè)試設(shè)備還包括電阻分壓器、主電容和電容分壓器，所述阻尼電阻的另一端、電阻分壓器的一端和主電容的一端分別電性連接到第二節(jié)點(diǎn)；所述主電容的另一端和電容分壓器的一端分別電性連接到檢測(cè)端，所述檢測(cè)端還和被測(cè)電抗器的一端電性連接。

優(yōu)選地，還包括控制測(cè)量系統(tǒng)，所述控制測(cè)量系統(tǒng)包括示波器和與所述示波器電性連接的控制器，所述示波器與所述電容分壓器電性連接，所述控制器分別與調(diào)壓器、可控放電開關(guān)以及電阻分壓器電性連接。

優(yōu)選地，所述直流高壓發(fā)生器包括高壓試驗(yàn)變壓器、整流硅堆和保護(hù)電阻，所述高壓試驗(yàn)變壓器的一端與整流硅堆的一端電性連接，所述整流硅堆的另一端與保護(hù)電阻的一端電性連接，所述保護(hù)電阻的另一端與第一節(jié)點(diǎn)相電性連接，所述高壓試驗(yàn)變壓器的另一端接地。

優(yōu)選地，所述可控放電開關(guān)包括觸發(fā)變壓器和與所述觸發(fā)變壓器電性連接的放電球隙，所述放電球隙的一端與第一節(jié)點(diǎn)電性連接，所述放電球隙的另一端接地。

優(yōu)選地，所述電阻分壓器包括第一電阻和與所述第一電阻電性連接的第二電阻，所述第一電阻的一端與第二節(jié)點(diǎn)電性連接，所述第二電阻的一端接地。

優(yōu)選地，所述電容分壓器包括第一電容和與所述第一電容電性連接的第二電容，所述第一電容的一端與所述檢測(cè)端電性連接，所述第二電容的一端接地。

本實(shí)用新型的有益效果在于，該匝間絕緣測(cè)試設(shè)備對(duì)被測(cè)試的干式空心電抗器每秒的放電次數(shù)上達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，能夠提供精準(zhǔn)的絕緣檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且?guī)椭こ處煖?zhǔn)確判斷干式電抗器匝間絕緣的狀況。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備優(yōu)選實(shí)施例的接線示意圖；

圖2是本實(shí)用新型干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備優(yōu)選實(shí)施例的原理電路圖；

圖3是本實(shí)用新型干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備的工頻電壓波形和主電容上電壓波形的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

根據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，允許或直接要求對(duì)干式空心電抗器進(jìn)行匝間過電壓試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，需對(duì)電容器重復(fù)充電，并通過球隙向電抗器線圈放電。每次放電的初始電壓見如下表1～表3所示。

表1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的放電初始電壓(kV)

表2國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定放電初始電壓(kV)

表3行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的放電初始電壓(kV)

對(duì)于判斷電抗器繞組匝間絕緣好壞的方法，最主要的是比較波形。對(duì)于單個(gè)電抗器，在空心電抗器兩端施加兩次電壓，一次是標(biāo)定電壓，一次是試驗(yàn)電壓，一般地，標(biāo)定電壓不超過試驗(yàn)電壓的30％。比較施加兩次電壓得到的電壓波形，觀察過零點(diǎn)的變化和衰減速度的快慢來(lái)判斷絕緣是否完好。

此外，若電抗器有匝間短路故障存在，在試驗(yàn)時(shí)可能會(huì)伴隨著噪音、煙霧以及火花放電等現(xiàn)象，這些都可以作為判斷的依據(jù)。

現(xiàn)場(chǎng)可控放電集中式振蕩高壓脈沖試驗(yàn)設(shè)備是在參考以上標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，是對(duì)35kV及以下等級(jí)的干式空心電抗器匝間絕緣進(jìn)行試驗(yàn)的專用設(shè)備。

圖2是本實(shí)用新型干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備優(yōu)選實(shí)施例的原理電路圖。在一個(gè)工頻周期內(nèi)，主電容150先由整流電源充電，當(dāng)被充電至試驗(yàn)電壓值時(shí)，可控制的放電球隙142放電，主電容150與被測(cè)電抗器170的線圈L形成阻尼振蕩，其振蕩頻率為振蕩放電電壓衰減到足夠小時(shí)電弧熄滅，下一工頻周期重復(fù)以上過程。每周期完成1次充放電，1分鐘完成3000次放電，工頻電壓波形和主電容150上的電壓波形如圖3所示。

該匝間絕緣測(cè)試設(shè)備包括調(diào)壓器110、直流高壓發(fā)生器120、可控放電開關(guān)140和阻尼電阻194，調(diào)壓器110的抽頭電性連接到直流高壓發(fā)生器120的一端，直流高壓發(fā)生器120的一端、可控放電開關(guān)140的一端以及阻尼電阻194的一端分別電性連接至第一節(jié)點(diǎn)191。

匝間絕緣測(cè)試設(shè)備還包括電阻分壓器130、主電容150和電容分壓器160，阻尼電阻194的另一端、電阻分壓器130的一端和主電容150的一端分別電性連接到第二節(jié)點(diǎn)192；主電容150的另一端和電容分壓器160的一端分別電性連接到檢測(cè)端193，檢測(cè)端193還和被測(cè)電抗器170的一端電性連接。

匝間絕緣測(cè)試設(shè)備還包括控制測(cè)量系統(tǒng)100，控制測(cè)量系統(tǒng)100包括示波器102和與示波器102電性連接的控制器101，示波器102與電容分壓器160電性連接，控制器101分別與調(diào)壓器110、可控放電開關(guān)140以及電阻分壓器130電性連接。

直流高壓發(fā)生器120包括高壓試驗(yàn)變壓器121、整流硅堆122和保護(hù)電阻123，高壓試驗(yàn)變壓器121的一端與整流硅堆122的一端電性連接，整流硅堆122的另一端與保護(hù)電阻123的一端電性連接，保護(hù)電阻123的另一端與第一節(jié)點(diǎn)191相電性連接，高壓試驗(yàn)變壓器121的另一端接地。

可控放電開關(guān)140包括觸發(fā)變壓器141和與觸發(fā)變壓器141電性連接的放電球隙142，放電球隙142的一端與第一節(jié)點(diǎn)191電性連接，放電球隙142的另一端接地。

電阻分壓器130包括第一電阻131和與第一電阻131電性連接的第二電阻132，第一電阻131的一端與第二節(jié)點(diǎn)192電性連接，第二電阻132的一端接地。

電容分壓器160包括第一電容161和與第一電容161電性連接的第二電容162，第一電容161的一端與檢測(cè)端193電性連接，第二電容162的一端接地。

圖1是本實(shí)用新型干式空心電抗器匝間絕緣測(cè)試設(shè)備優(yōu)選實(shí)施例的接線示意圖。調(diào)壓器110的電源端連接到外置220V交流電源，調(diào)壓器110的一個(gè)輸出端通過變壓器引線連接到直流高壓發(fā)生器120的低壓端，調(diào)壓器110的接地端接地，調(diào)壓器110的控線端通過第一控制線連接到控制器101的一個(gè)控線端。

示波器102的接電端通過電源線連接到控制器101的示波器端，控制器101的接地端連接到調(diào)壓器110的接地端，控制器101的另一個(gè)控線端通過第二控制線連接到觸發(fā)變壓器141?？刂破?01的充電電壓端通過充電電壓測(cè)量引線連接到電阻分壓器130，示波器102的一個(gè)接線端通過振蕩電壓測(cè)量引線連接到電容分壓器160。直流高壓發(fā)生器120的一端接地，直流高壓發(fā)生器120的另一端通過高壓引線與放電球隙142連接。

被測(cè)電抗器170的接線過程必須在設(shè)備停電或高壓分狀態(tài)下進(jìn)行，而且使用接地棒短接設(shè)備輸出端子，確保操作安全。被測(cè)電抗器170應(yīng)該盡可能絕緣支撐，避免地面對(duì)磁場(chǎng)分布影響。并且不與大地直接金屬連接，避免多點(diǎn)接地造成地電位抬高，確保設(shè)備與操作人員安全。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，其余干式空心電抗器與被試驗(yàn)電抗器距離近，空間雜散電容以及非被試驗(yàn)電抗器電感都可能會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。為了避免這種影響，非被試電抗器要進(jìn)行短路。

電容分壓器160的連接處為高壓輸出，其底板的接地端子為接地引出端子，用戶連接高壓引線與接地引線。注意高壓引線盡量拉直，與地面保持半米以上距離。接線完成后必須取走放電棒，否則在被試品用接地棒短路狀態(tài)進(jìn)行高壓操作會(huì)造成輸出短路而損壞設(shè)備。接線完成以后，所有人員遠(yuǎn)離高壓區(qū)，才能夠開始進(jìn)行試驗(yàn)。

絕緣狀況判別主要依靠電壓波形的變化，還可以利用觀察被試品是否有異常進(jìn)行。對(duì)于波形的變化，主要靠標(biāo)準(zhǔn)波形和試驗(yàn)波形的比較確定。當(dāng)電抗器匝間沒有絕緣缺陷時(shí)，通過比較波形可以得出，標(biāo)準(zhǔn)電壓波形和全電壓試驗(yàn)時(shí)的電壓波形的頻率和衰減情況基本一致，這表明在標(biāo)定電壓和額定試驗(yàn)電壓下電抗器內(nèi)部的情況沒有顯著不同，電抗器匝間絕緣是完好的。

如果具有匝間絕緣缺陷，則通過比較波形可以得出，波形過零點(diǎn)明顯不重合，而且標(biāo)準(zhǔn)電壓波形和全電壓試驗(yàn)時(shí)的電壓波形的頻率和衰減情況有明顯不同，表明在標(biāo)定電壓和全試驗(yàn)電壓下電抗器內(nèi)部的情況顯著不同，電抗器匝間絕緣在全試驗(yàn)電壓下出現(xiàn)了問題。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。