[发明专利]一种容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压设备绝缘老化诊断试验系统，特别是涉及一种无需输出高压设备额定电压即可进行诊断性试验的容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法。 

背景技术

传统的高压设备绝缘试验方法，包括工频试验和冲击试验，通常做法是向被试高压设备施加1-3倍额定电压值的电压，然后研究该电压下的输出电流值或阻抗值。这种高电压试验方法主要存在以下缺陷：（1）由于试验电压高达数万伏甚至百万伏，使得试验装置体积较大，试验需要耗费巨大的人力物力，这也使得试验效率不高，同时对被试高压设备还存在绝缘损伤。（2）过高电压的试验主要在标准试验基地进行，同时高压设备试验运行现场需要考虑的环境和人身安全因素也较多，因此高电压试验一般是有针对性地安排进行，不可能对高压设备进行频繁的高电压试验，而且大面积频繁的耐压试验也会导致高压设备寿命缩短或绝缘破坏。（3）高电压试验方法是对设备的好与坏进行鉴定和排查，通过试验的则继续运行，不通过试验的则已经损坏，而不易发现设备潜在的故障隐患；应用中经常发生，高压试验合格后，设备投运不久就出现绝缘击穿等事故，这说明高电压试验环境和实际高压设备运行环境存在差别，也说明高压设备故障隐患的测试具有重要意义。 

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种无需输出高压设备额定电压即可进行诊断性试验的容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法，无需笨重的升压升流装置，向被试高压设备施加的信号输出电压低，便于现场测试，不存在绝缘损伤，同时测量参数丰富，利于发现设备潜在故障。 

为实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

本发明提出一种容性高压设备绝缘老化诊断试验系统及其工作方法，其技术思路是：容性高压设备在故障早期，电容值变化小，只对高频冲击信号敏感，因此通过冲击叠加试验模型，更能发现极小的电容变化，从而快速诊断绝缘不良。基于此，本发明采用双频率时变信号进行叠加冲击试验，通过两路相互独立的DDS信号发生器及其带白噪声控制的功率放大器，以及一个幅值叠加单元，再加上与幅值叠加单元输出串联或并联的可控感性负载，形成复合混叠波形输出回路，其输出峰值电压无需达到被试容性高压设备的额定工作电压值（通常输出电压峰值在5kV以下）；通过将两路频率、幅值、波形及相位独立受控的信号叠加合成一路冲击叠加试验电源，以及通过对可控感性负载的控制来模拟高压设备的实际运行环境，并结合一套信息处理与分析方法，首先测量该模拟环境下的负载与试验回路的交互功率、反射电压，以及时域和频域特征阻抗等，然后通过计算冲击叠加试验环境下的特征阻抗的频域特征曲线、冲击响应过渡阻抗频率时变特性STFT曲线等，对被试高压设备的绝缘老化、绝缘缺陷进行试验诊断，特别是对故障进行精确定位。