[发明专利]一种缺陷检测用的专用带电隔离注入装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种缺陷检测用的专用带电隔离注入装置，其包括三相耦合注入电容、信号发生器、电压波形测量模数转换器、微控制器、物联模块，电压互感器二次端连接有三相耦合注入电容，每一相耦合注入电容包括串联的2个分压电容和控制开关；信号发生器分别与三相耦合注入电容的BNC信号注入端、电压波形测量模数转换器连接，物联模块分别与三相耦合注入电容中的控制开关连接，微控制器分别与信号发生器、电压波形测量模数转换器、物联模块连接，物联模块与天线连接；本发明装置具有较好的合理性、可操作性；能对电压互感器自身的状态进行评估，具有模块自检、电压互感器诊断、升压的特点。

技术领域

本发明涉及一种缺陷检测用的专用带电隔离注入装置，属于电力设备技术领域。

背景技术

开展现场电力设备试验时，通常是停电试验或带电状态下的简单信号接收的工作模式；但实际研究发现，有必要开展带电环境的信号注入测试。

针对运行高压设备而言，施加信号最关键的地方在于安全性，不能因施加信号源导致系统对地绝缘降低，产生新的隐患。一种典型的耦合注入方式是通过电流互感器或电压互感器二次注入。但由于电流互感器一次侧通常只有1匝或为数不多的几匝线圈，因此很难通过二次侧给一次侧注入可以探测到的电压值。在系统回路电流较大时，通过CT二次注入到一次的电流微乎其微。

PT二次注入有较高的可行性，但PT二次压降考核非常严格，注入装置不能明显改变二次回路的功率因数和负载。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种缺陷检测用的专用带电隔离注入装置，该装置为谐振式PT注入耦合装置，通过特殊的谐振电容器设计架构，达到pF级别的等效电容情况下，完成对信号的耦合注入；耦合装置可以长期安装在PT二次侧，也可以临时带电接入，而需要注入的信号源通过特殊端口耦合到PT二次侧，在一次侧形成脉冲或正弦电压，从而为分析电力设备缺陷提供了较好的试验源。

本发明装置包括三相耦合注入电容、信号发生器、电压波形测量模数转换器、微控制器、物联模块，电压互感器二次端连接有三相耦合注入电容，每一相耦合注入电容包括串联的2个分压电容和控制开关；信号发生器分别与三相耦合注入电容的BNC信号注入端、电压波形测量模数转换器连接，物联模块分别与三相耦合注入电容中的控制开关连接，微控制器分别与信号发生器、电压波形测量模数转换器、物联模块连接，物联模块与天线连接。

所述三相耦合注入电容为可插拔式的；

本发明中所述PT为电压互感器，包括电磁式电压互感器PT和电容式电压互感器CVT，为了简便起见，仅以PT表述。

考虑实际变电管理运行过程中，PT可能切换，如果只是简单在PT二次侧安装，则可能出现关键时候PT停运，没法将谐振电压注入到高压侧的情况，或只能通过所有的PT二次回路进行安装，但这不仅会增加高额的成本，还会增加安全隐患，导致PT二次负荷过大的情况。

本发明中谐振式PT注入耦合装置考虑到该情况，优化了设计的深度，采取了两个设计特征，解决以上问题：

（1）在不使用升压时，可本地或远程控制实现谐振电容器开路，从而不给PT二次增加额外负荷；

（2）在使用升压装置时，设计成框架安装固定，但内嵌电容可拆装结构，从而达到将谐振电容合理配置到没有停运的PT回路。

以上两种方式结合，可以满足经济性和可靠性的要求。

同时，进一步优化，为了确保PT自身不会存在已有故障，导致升压效果不达标或误导测试人员的情况，采取三相回路升压并具备相位比较校正的作用。三相回路之间具备通信功能，借助微处理器实现相位比较、幅度比较，对PT自身的状态进行评估，因而具有模块自检、PT诊断、升压的特点。

本发明另一目的是提供上述缺陷检测用的专用带电隔离注入装置的分析方法，包括如下步骤：