[实用新型]一种用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲振荡试验装置。

背景技术

为调节电网的无功功率，在超高压、大电网变电站的设计标准中要求串联或并联一定数量的电抗器，此外在电网中电抗器也常用于滤波、限流等场合。与传统的油浸式铁芯电抗器相比，干式空心电抗器具备电抗值线性、结构简单、重量轻、不易磁饱和等优点，因而其投运数量迅速增加。随着干式电抗器投运数量及投运时间的增加，故障也逐步增多。线圈受潮、材料缺陷、局部过热、投切频繁及局部电弧等故障最终会导致电抗器的匝间短路烧毁电抗器，甚至造成更大的事故。传统用于检验电抗器匝间是否存在缺陷的方法主要是雷电冲击电压法，但由于雷电冲击电压法存在着故障前后波形变化不明显，容易造成误判的缺点。近年越来越多的标准建议采用脉冲振荡电压法来检验干式空心电抗器的匝间绝缘状况。

GB1094.6-2011标准中给出的干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验电路的电路原理示意图，如附图1所示。标准中规定：干式空心电抗器的匝间过电压试验是通过向电容重复充放电，并通过球隙将电压施加到被试电抗器绕组上。试验持续时间1min，每次放电的初始峰值应为恒定值，响应频率是绕组电感和充电电容的函数，为一般在100kHz及以下，应包含不低于3000个要求幅值的过电压。与雷电冲击法相比，匝间过电压试验时间为1min，持续施加电压更能有效地发现匝间绝缘缺陷；同时，多周期指数衰减波形使振荡频率差异累积，更容易辨识电抗值的微小变化。但是1min时间内完成数千次充放电也造成产生这样的匝间过电压波形非常困难，标准推荐的采用普通球隙做放电开关时，球隙单次自然放电电压稳定，放电后空气电离离子会畸变电场，重复放电时击穿电压会快速下降，而且击穿电压幅值不稳定。由此，试验经常仅在1min最开始的一次放电得到了标准规定的试验电压值，以后的试验电压大幅度下降。

为得到满足标准要求的试验电压波形，需要改进标准中给出的试验电路，制作出一台能够满足标准要求的试验装置。

实用新型内容

本发明是为了解决传统GB1094.6-2011标准中给出的干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验电路获得的试验电压值稳定性差的问题，本发明提供了一种用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验装置。

一种用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验装置，它包括调压器、实验变压器、触发变压器、整流硅堆、保护电阻、可控放电球隙、主电容、电容分压器和示波器，所述的电容分压器包括第一电容和第二电容，

所述的调压器的第一端和第二端接入电网，所述调压器的控制信号输入端与实验变压器原边绕组的一端连接，该实验变压器原边绕组的另一端与调压器的第二端连接，所述的实验变压器副边绕组的一端与整流硅堆阴极连接，所述的整流硅堆的阳极与保护电阻的一端连接，所述的保护电阻的另一端同时与可控放电球隙的上球和主电容的一端连接，可控放电球隙的下球为针皮结构，所述的触发变压器的原边绕组的两个输入端用于接收脉冲控制信号，所述的触发变压器副边绕组的第一输出端通过导线引入到可控放电球隙的针皮结构下球内，并与针皮结构下球的针连接，所述的主电容的另一端与第一电容的一端连接，所述的第一电容另一端同时与第二电容的一端和示波器的一端连接，所述的实验变压器副边绕组的另一端、触发变压器副边绕组的第二输出端、可控放电球隙的针皮结构下球的皮、第二电容的另一端、示波器的另一端同时与电源地连接。

本实用新型所述的一种用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验装置，对于35kV干式空心电抗器匝间过电压试验电压幅值（峰值）按照200kV考虑，可以为35kV及以下电压等级的电抗器做试验，按照常用的干式空心电抗器标称电抗值小于1H和100kHz左右的振荡频率要求，充电用的主电容的容值可选择3nF，保护电阻的阻值可为40kΩ，足够小的充电时间常数（τ=1.2×10^-4s）保证在1个工频周期能够实现对充电用的主电容的迅速充电。充电回路中还含有电抗器试品，在50Hz工频充电电压下的1H电抗器的感抗为314Ω，充电过程其上的压降可以忽略。

与传统GB1094.6-2011标准中给出的用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验电路比较，本实用新型中充电用的主电容和可控放电球隙的位置进行了调换，这种接线方式使可控放电球隙的下球直接接地，便于放电控制。通过对触发变压器的原边绕组的两个输入端施加点火脉冲实现放电控制，获得稳定的实验电压，且本实用新型所述的一种用于干式空心电抗器匝间绝缘检验的脉冲振荡试验装置获得的实验电压的稳定性提高了30%以上。

附图说明