一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)及其電壓信號提取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)及其電壓信號提取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，高壓開關(guān)柜所承載的負荷不斷增大，由于制作工藝、運輸裝配以及現(xiàn)場運行環(huán)境的影響，開關(guān)柜出現(xiàn)絕緣故障的案例顯著增加，這給帶電局放檢測的準確性和工作效率提出了更高的要求。然而，目前開關(guān)柜帶電局放測試中，在現(xiàn)場尚沒有配備相應的同步電壓信號提取裝置，使得放電信號的相位特征難以獲取，給放電信號的甄別和放電源的快速定相帶來較大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)及其電壓信號提取裝置，可以在開關(guān)柜帶電局放測試時，可以在保障安全作業(yè)的同時，提高設(shè)備診斷的準確性，提高現(xiàn)場工作效率，節(jié)省了設(shè)備狀態(tài)檢修所費的人力和物力。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例的一方面提供一種電壓信號提取裝置，應用于開關(guān)柜的帶電局放測試中，包括:
外殼以及封裝在所述外殼中的三組電路支路，其中，每一組電路支路包括順序連接的單相變壓器、信號連接頭以及電壓衰減器；
其中，每一單相變壓器具有原邊線圈和副邊線圈，所述原邊線圈的兩個輸入引線連接三相檢修電源中的一相火線以及零線，用于對檢修電源進行降壓處理；
所述每一信號連接頭的第一側(cè)連接所述單相變壓器的副邊線圈的兩個輸出引線；
所述每一電壓衰減器的一端通過第一同軸電纜連接在所述信號連接頭的另一側(cè)上，所述電壓衰減器的另一端連接有第二同軸電纜。
[0005]其中，所述第一同軸電纜從內(nèi)至外依次包括:內(nèi)導體、絕緣層、網(wǎng)狀屏蔽層和外護套。
[0006]其中，每一單相變壓器包括鐵心、設(shè)置于鐵心上的原邊線圈和副邊線圈，在所述原邊線圈上引出兩個輸入引線，在所述副邊線圈上引出兩個輸出引線；在所述原邊線圈和副邊線圈上進一步設(shè)置有絕緣膠布和變壓器外殼；
所述三臺單相變壓器的原邊線圈中的一根輸入引線連接三相檢修電源的N端子，所述三臺單相變壓器原邊線圈中的另一輸入引線分別連接所述三相檢修電源的A、B、C三個端子，以同步提取所述三相檢修電源中的三相電壓，經(jīng)變壓獲得預定伏值的工頻電壓模擬信號。
[0007]其中，所述每一信號連接頭包括:連接頭外殼，以及設(shè)置于所述連接頭外殼中的插針和線夾，在所述插針、線夾和連接頭外殼之間填充有絕緣膠，所述連接頭外殼的端部與一個護套相配合以包裹所述插針和線夾，其中，所述每一信號連接頭一端的插針、線夾分別與變壓器副邊的兩個輸出引線相連接，所述信號連接頭另一端的插針、線夾分別與第一同軸電纜的內(nèi)導體和網(wǎng)狀屏蔽層相連。
[0008]其中，所述電壓衰減器內(nèi)部包括一個阻容式分壓器，其包括串接的第一電阻R、第一電容C、第二電阻R以及第二電容C，第一電阻R的第一端為高壓端，在所述第一電容C與第二電阻R之間引出低壓端，從所述第二電容C的第二端引出第一公共接地端以及第二公共接地端；
其中，所述高壓端和第一公共接地端分別與所述第一同軸電纜的內(nèi)導體和網(wǎng)狀屏蔽層相連接，所述低壓端和第二公共接地端分別與所述第二同軸電纜的內(nèi)導體和網(wǎng)狀屏蔽層相連接。
[0009]其中，所述第二同軸電纜的另一端連接至示波器的一個信號輸入端。
[0010]其中，所述外殼采用聚氯乙烯材質(zhì)。
[0011]相應地，本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)，包括:
前述的電壓信號提取裝置；
局放檢測傳感器，用于感應開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生的局部放電信號，其通過第三同軸電纜連接信號調(diào)理模塊；
示波器，其一個信號輸入端通過第四同軸電纜連接所述信號調(diào)理模塊，其另三個信號輸入端分別通過三條第二同軸電纜連接在所述電壓信號提取裝置的三個電壓衰減器上，用于分別顯示所述局放檢測傳感器所檢測到的局部放電波形，以及顯示所述三相檢修電源經(jīng)變壓和衰減后的三相電壓波形。
[0012]實施本發(fā)明，具有如下的有益效果:
首先，由于變電站高壓開關(guān)柜室可供電壓信號提取的電源較少，且電壓等級都超過了示波器的量程，而本發(fā)明實施例通過設(shè)置一個電壓信號提取裝置，能有效從檢修電源提取變電站10kV/20kV母線同步的電壓信號，并將信號無損降壓，且無相位偏差，并安全傳輸至示波器；
同時，通過電壓信號提取裝置、局放測試傳感器以及示波器的配合使用，可大大提高局放信號甄別以及對局放源相位特征定位的效率和精準度，節(jié)省了設(shè)備狀態(tài)檢修所費的人力和物力；
另外，該電壓信號提取裝置便攜性強，現(xiàn)場使用時具有作業(yè)風險小，可操作性強，抗干擾能力高的優(yōu)點，應用生產(chǎn)實踐將大大提高開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備絕緣診斷的準確性，以及缺陷隱患排查和狀態(tài)檢修的工作效率，并減輕測試人員的工作負擔。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明提供的一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)的應用環(huán)境示意圖；
圖2為圖1中電壓信號提取裝置的第一同軸電纜的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1中電壓信號提取裝置的單相變壓器示意圖；
圖4為圖1中電壓信號提取裝置的信號連接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖1中電壓信號提取裝置的電壓衰減器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]如圖1所示，示出了本發(fā)明提供的一種開關(guān)柜帶電局放測試系統(tǒng)的應用環(huán)境示意圖。在該實施例中，該測試系統(tǒng)包括:電壓信號提取裝置1、三相檢修電源2、示波器3、信號調(diào)理模塊5以及局放檢測傳感器6，其中，三相檢修電源2可以由10kV/20kV母線接站用變降壓獲取，有A、B、C、N接線端子。
[0017]其中，該電壓信號提取裝置I包括:
外殼10以及封裝在所述外殼10中的三組電路支路，外殼可以采用聚氯乙烯材質(zhì)，其具有防水防老化等特點，可以將三組電路支路封裝在里面，攜帶方便，在現(xiàn)場使用時兩端分別接檢修電源和示波器，在功能上滿足了 10kV/20kV母線三相同步電壓信號無損安全提取的要求。其中，每一組電路支路包括順序連接的單相變壓器12、信號連接頭13以及電壓衰減器14 ；
其中，每一單相變壓器12具有原邊線圈122和副邊線圈124，所述原邊線圈122的兩個輸入引線連接三相檢修電源2中的一相火線以及零線，用于對檢修電源進行降壓處理；所述每一信號連接頭13的第一側(cè)連接所述單相變壓器12的副邊線圈124的兩個輸出引線；
所述每一電壓衰減器14的一端通過第一同軸電纜7連接在所述信號連接頭13的另一側(cè)上，所述電壓衰減器14的另一端連接有第二同軸電纜8。
[0018]局放檢測傳感器6，用于感應開關(guān)柜4上的局部放電，其通過第三同軸電纜90連接信號調(diào)理模塊5，其中，該信號調(diào)理模塊5用于對局放檢測傳感器6檢測獲得的局部放電信號進行放大和濾波處理，以得到清晰的脈沖信號；
示波器3，其一個信號輸入端通過第四同軸電纜91連接所述信號調(diào)理模塊5，其另三個信號輸入端通過所述第二同軸電纜8連接在所述電壓信號提取裝置I的三個電壓衰減器14上，用于分別顯示所述局放檢測傳感器6所檢測到的局部放電波形，以及顯示所述三相檢修電源2經(jīng)變壓和衰減后的三相電壓波形。
[0019]進一步的，可以參照圖2至圖5所示，其中，在圖2中示出了同軸電纜7的結(jié)構(gòu)示意圖。該第一同軸電纜7從內(nèi)至外依次包括:內(nèi)導體70、絕緣層71、網(wǎng)狀屏蔽層72和外護套73 ;其中，所述內(nèi)導體70為銅質(zhì)，絕緣層材料為聚四氟乙烯71，網(wǎng)狀屏蔽層72為銅質(zhì)，夕卜護套73材質(zhì)為聚氯乙烯。
[0020]可以理解的是，在該實施例中，第二同軸電纜8、第三同軸電纜90、第四同軸電纜91均具有相同的結(jié)構(gòu)，在此不進行贅述，通過同軸電纜可以保證交流信號的無損傳輸。
[0021]如圖3所示，示出了單相變壓器12的結(jié)構(gòu)示圖。每一單相變壓器12包括鐵心120、設(shè)置于鐵心上的原邊線圈122和副邊線圈124，在所述原邊線圈122上引出兩個輸入引線，在所述副邊線圈124上引出兩