專利名稱：干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，特別是涉及一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電網(wǎng)中會(huì)時(shí)常發(fā)生因匝間絕緣缺陷而導(dǎo)致的電抗器著火燃燒的事故。目前，我國對干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測的手段尚處在經(jīng)驗(yàn)積累及完善階段，由于干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法進(jìn)行定位和查找，很大程度上限制了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。同時(shí)，由于匝間絕緣缺陷無法定位，導(dǎo)致干式空心電抗器的匝間絕緣缺陷在整個(gè)運(yùn)行過程中，都無法對匝間絕緣缺陷進(jìn)行具體的統(tǒng)計(jì)分析，從而也限制了電抗器在結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)和設(shè)計(jì)方面的完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，能夠?qū)Ω墒娇招碾娍蛊髟验g絕緣缺陷進(jìn)行精確定位。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關(guān)、第二開關(guān)、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述充電電容、補(bǔ)償電容分別并聯(lián)直流電源和交流電源，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點(diǎn)，所述充電電容與所述補(bǔ)償電容之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點(diǎn)。本技術(shù)方案的本質(zhì)是通過工頻電壓電路與高頻脈沖振蕩電壓電路相互疊加而成， 可實(shí)現(xiàn)對金屬性擊穿、低阻擊穿、高阻擊穿三種不同的缺陷性質(zhì)進(jìn)行定位。其中，阻塞電感、 補(bǔ)償電容和交流電源構(gòu)成工頻電壓電路，放電球隙、充電電容和直流電源組成高頻脈沖電壓電路。本技術(shù)方案所展示的電路所實(shí)現(xiàn)的功能是將高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓能夠同時(shí)疊加在待測的干式空心電抗器上，且高頻脈沖振蕩電壓和工頻電壓互相不影響對方的正常工作。同時(shí)，施加的工頻電壓要保證待測的干式空心電抗器上的電壓為額定電壓，電流為額定電流。施加在待測的干式空心電抗器上的高頻脈沖振蕩電壓頻率為IOOkHz及以下、電壓幅值則按照相關(guān)要求規(guī)定。補(bǔ)償電容的作用是提供待測的干式空心電抗器的試驗(yàn)電流， 降低對電源的容量要求，補(bǔ)償電容的電容值較大，因?yàn)榭紤]到設(shè)備的實(shí)際限制，無法要求補(bǔ)償電容上能承受過高的高頻脈沖振蕩電壓。交流電源的作用是提供待測的干式空心電抗器工頻電流，同時(shí)，交流電源自身也不能承受高頻脈沖振蕩電壓，因此在本技術(shù)方案的電路中設(shè)計(jì)了阻塞電感。阻塞電感的作用主要用于承受高頻電壓，達(dá)到保護(hù)補(bǔ)償電容和交流電源的目的。本技術(shù)方案所設(shè)計(jì)的電路中，與待測的干式空心電抗器的連接點(diǎn)的設(shè)計(jì)也是十分重要的，如果連接點(diǎn)的位置選擇不當(dāng)，將無法解決本定位系統(tǒng)所要解決的技術(shù)問題。本技術(shù)方案主要是建立了工頻電壓和高頻脈沖振蕩電壓疊加的電路，該電路可實(shí)現(xiàn)將缺陷點(diǎn)溫度急劇升高，然后通過紅外熱像儀達(dá)到缺陷定位的目的。
所述直流電源上串聯(lián)有限流電阻。目的是對高頻脈沖電流起到限制作用。本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果(1)填補(bǔ)了目前干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法定位的空白，實(shí)現(xiàn)了對缺陷進(jìn)行精確定位；(2)實(shí)現(xiàn)了對目前的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的檢測效果進(jìn)行驗(yàn)證，推動(dòng)了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的發(fā)展和進(jìn)步；(3)將使得對缺陷位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)成為可能，為制定干式空心電抗器的運(yùn)行維護(hù)規(guī)程提供了依據(jù)，指導(dǎo)運(yùn)行中對干式空心電抗器絕緣監(jiān)測巡視；(4)對缺陷位置的統(tǒng)計(jì)分析，將有利于指導(dǎo)電抗器在結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)、設(shè)計(jì)方面的完善，從而進(jìn)一步提高干式空心電抗器的運(yùn)行可靠性，降低事故發(fā)生的概率。


圖1為本發(fā)明的電路接線原理圖；圖2為本發(fā)明的電路設(shè)計(jì)構(gòu)思圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的充電電容C、放電球隙S、第一開關(guān)K、第二開關(guān)K1、阻塞電感L1和補(bǔ)償電容C1, 所述充電電容C、補(bǔ)償電容C1分別并聯(lián)連接直流電源DC和交流電源AC，所述第一開關(guān)K與所述第二開關(guān)K1之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器L的一端連接的連接點(diǎn)，所述充電電容C與所述補(bǔ)償電容C1之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器L的另一端連接的連接點(diǎn)。所述直流電源DC上串聯(lián)有限流電阻R。其中，阻塞電感L1的額定電壓不小于被測電抗器L 的額定電壓，且電感值與L相當(dāng)；補(bǔ)償電容C1的值根據(jù)L1和L確定，按照下式進(jìn)行計(jì)算，
r11
1 = 2(L+L1).充電電容C的電容值按照下式計(jì)算，C =其中f<100kH。放電球
隙S在指定電壓下進(jìn)行點(diǎn)火放電，為待測的干式空心電抗器L提供高頻脈沖振蕩電壓。如圖2所示，圖2為本發(fā)明的高頻脈沖振蕩電壓疊加工頻電壓的電路設(shè)計(jì)構(gòu)思圖。 圖中左側(cè)虛線框內(nèi)為工頻電壓電路，U為工頻電源。右側(cè)虛線框內(nèi)為高頻脈沖振蕩電壓電路，Udc表示試驗(yàn)裝置中的直流發(fā)生器，所述直流電源上串聯(lián)限流電阻，目的是對高頻脈沖電流起到限制作用，從而保護(hù)直流發(fā)生器。R為限流電阻，C為充電電容，L為待測的干式空心電抗器。S表示放電球隙，在指定電壓下進(jìn)行點(diǎn)火放電，為待測的干式空心電抗器L提供高頻脈沖振蕩電壓。本發(fā)明在設(shè)計(jì)中，有以下注意事項(xiàng)1)阻塞電感L1的選用、在電路中的位置、及阻塞電感L1電感值的選擇，選用阻塞電感L1的主要目的是作為阻塞電感，使其在不影響原有的振蕩回路的同時(shí)，阻塞高頻振蕩電壓施加在工頻電壓電路上，使工頻電壓電路不承受高頻振蕩電壓，保證工頻電壓電路的正常工作。2)補(bǔ)償電容(^的選用、在電路中的位置、及補(bǔ)償電容C1電容值的選擇，補(bǔ)償電容C1 一方面作為補(bǔ)償電容，為待測的干式空心電抗器L提供額定電流，一方面與工頻電壓電路并聯(lián)，為高頻電流提供通道，使得工頻電源不承受高頻脈沖振蕩電壓。在本發(fā)明設(shè)計(jì)的電路中，在干式空心電抗器上疊加工頻電壓和高頻脈沖電壓時(shí)， 選擇充電電容C為3000pF，限流電阻R阻值為^ Ω，調(diào)整放電球隙的間隙使之在7kV電壓下放電，此時(shí)被試電抗器上將產(chǎn)生高頻脈沖振蕩電壓，振蕩峰值電壓為7kV，對于工頻電路部分，阻塞電感L1選擇與待測的干式空心電抗器L相當(dāng)?shù)碾姼兄担瑸?. 24mH, C1作為補(bǔ)償電容，根據(jù)振蕩頻率、待測的干式空心電抗器L和阻塞電感L1進(jìn)行選擇，在此電路中選為 IOOOuF,由于振蕩頻率在數(shù)十kHz左右，此時(shí)阻塞電感L1上將承受主要的高頻脈沖振蕩電壓，經(jīng)仿真計(jì)算補(bǔ)償電容C1上承受的高頻脈沖電壓峰值僅2. 15V，幾乎不受高頻脈沖振蕩電壓的影響，從而保證了工頻電壓電路不承受高頻脈沖振蕩電壓。本發(fā)明通過工頻電壓和高頻脈沖電壓疊加的方法，對于匝間絕緣存在缺陷的地方，在高頻脈沖電壓的作用下可以使匝間形成火花放電及暫時(shí)性的擊穿，而疊加的工頻電壓可以使匝間擊穿不熄弧，兩者的同時(shí)作用可以使得匝間絕緣形成連續(xù)的短路狀態(tài)，在電弧的作用下，短路點(diǎn)溫度迅速升高，通過紅外熱像儀可將缺陷點(diǎn)精確定位，同時(shí)匝間絕緣缺陷點(diǎn)會(huì)因高溫碳化，并伴隨煙霧，據(jù)此可標(biāo)示各包封的故障點(diǎn)位置。上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明之一可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關(guān)、第二開關(guān)、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述充電電容、 補(bǔ)償電容分別并聯(lián)直流電源和交流電源，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點(diǎn)，所述充電電容與所述補(bǔ)償電容之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，其特征在于所述直流電源上串聯(lián)有限流電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干式空心電抗器匝間絕緣缺陷的定位系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)構(gòu)成閉合回路的充電電容、放電球隙、第一開關(guān)、第二開關(guān)、阻塞電感和補(bǔ)償電容，所述充電電容、補(bǔ)償電容分別并聯(lián)直流電源和交流電源，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的一端連接的連接點(diǎn)，所述充電電容與所述補(bǔ)償電容之間設(shè)有與待測的干式空心電抗器的另一端連接的連接點(diǎn)。本發(fā)明填補(bǔ)了目前干式空心電抗器匝間絕緣缺陷無法定位的空白，實(shí)現(xiàn)了對缺陷進(jìn)行精確定位；實(shí)現(xiàn)了對目前的干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的檢測效果進(jìn)行驗(yàn)證，推動(dòng)了干式空心電抗器匝間絕緣缺陷檢測裝置的發(fā)展和進(jìn)步。
文檔編號G01R31/12GK102520327SQ20121000650
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者何宏明, 劉平原, 姚森敬, 彭向陽, 徐林峰, 楊翠茹, 林一峰, 歐小波, 鄭曉光 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院