CN109471007A - 通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法。现行方法限制了电抗器局放试验的进行。本发明方法的电路包括高压直流电源、充电控制开关、振荡控制开关、被测电抗器、无局放耦合电容器、电压表、检测阻抗和局部放电检测仪。被测电抗器接入检测电路，首先断开振荡控制开关、闭合充电控制开关，对无局放耦合电容器充电至预设电压，充满后断开充电控制开关、闭合振荡控制开关，通过局部放电检测仪得到阻尼振荡波曲线，如该曲线为正常平滑且无脉冲信号，则判断被测电抗器无局部放电，否则判断存在局部放电。本发明检测方法简单，振荡回路电源负载功率小，功耗低，试验电压控制方便，能有效满足不同电压等级下的电抗器局部放电测量。
Description
技术领域
本发明属于电力工程技术领域，涉及一种电抗器局部放电检测方法，具体涉及一种通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法。
背景技术
并联电抗器作为电网变电设备的主要部件，其安全稳定直接影响电网的安全。并联电抗器的事故主要是绝缘性能低劣或绝缘损坏所致，而通过检测局放水平与性质，从而反映高电压设备的绝缘状态，是业内公认最为灵敏有效的手段。
进行局放检测，必须对试品施加类似工况的高电压环境，由于电抗器的无功功率很大，现行工频或变频升压方式需要很大的电源功率及无功补偿设备，很大程度上限制了电抗器局放试验的进行，形成目前电抗器制造厂与用户很少真正实施局放试验的现状。图1为目前采用的检测电路，检测电路包括交流电源AC、调压器T1、试验变压器T2、无局放耦合电容C、试验电抗器L、检测阻抗Z和局部放电检测仪J。检测时，通过调压器T1、试验变压器T2对输入的交流电源AC稳步升压至预设电压，在待测电抗器L上产生测试所需要的电压。通过无局放耦合电容C，检测阻抗Z采集、传输至局部放电检测仪J，局部放电检测仪J对检测数据进行计算、分析得到被测电抗器L的局部放电信息。电抗器局部放电整个检测过程中，交流电源必须持续稳态供电。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法。
为实现上述检测方法，本发明采用如下检测电路：包括高压直流电源、充电控制开关、振荡控制开关、被测电抗器、无局放耦合电容器、电压表、检测阻抗和局部放电检测仪。
所述的高压直流电源正极接充电控制开关的一端，充电控制开关的另一端和振荡控制开关的一端接被测电抗器的一端，无局放耦合电容器和电压表并联后的一端接被测电抗器的另一端，并联后的另一端接检测阻抗的信号输入端；高压直流电源的负极、振荡控制开关的另一端接地，局部放电检测仪接检测阻抗的信号输出端，检测阻抗的接地端接地。
检测阻抗的具体结构：包括磁芯，磁芯上套有两组线圈，分别作为原边电感L1和副边电感L2；原边电感L1、电阻R1、分布电容C并联后的一端作为信号输入端，另一端接接地端；副边电感L2、电阻R2并联后的一端作为信号输出端，另一端接接地端。
进一步，所述的高压直流电源的输出电压为300V～60KV，输出电压和频率与被测电抗器的电压等级相匹配。
进一步，所述的充电控制开关和振荡控制开关为固体电子开关，充电控制开关和振荡控制开关规格均与高压直流电源电压匹配。
进一步，所述的无局放耦合电容器与被测电抗器电压等级匹配，检测阻抗满足振荡回路中的耦合电容器电容量大小在检测阻抗调谐电容范围内。
进一步，所述的局部放电检测仪具有信号采集，数字信号处理以及图像显示分析功能。
具体检测方法是：将被测电抗器接入检测电路，首先将振荡控制开关断开，再将充电控制开关闭合，高压直流电源对无局放耦合电容器充电至预设电压。无局放耦合电容器充满电后，电压表数值达到高压直流电源电压输出值时，将充电控制开关断开，再将振荡控制开关闭合，被测电抗器和无局放耦合电容器形成串联振荡回路，被测电抗器上即产生暂态的高压阻尼振荡，通过局部放电检测仪接收、处理、显示检测阻抗采集到的振荡波信号，最终在局部放电检测仪显示出阻尼振荡波曲线。如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形是一条正常平滑且无脉冲信号的阻尼振荡波曲线，则判断被测电抗器无局部放电；如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形存在脉冲信号，则判断被测电抗器存在局部放电。
本发明方法采用直流高压电源对被测电抗器电路中的无局放耦合电容器进行充电，利用高压电源开关的关闭使直流高压电源在耦合电容器充满电后停止功率输出，并同时闭合高压固体电子开关，使被测电抗器和耦合电容器形成振荡回路，产生高压阻尼振荡振荡波，利用阻尼振荡过程中短时的交流高压进行局放试验检测。
本发明方法无需对检测回路持续供电，对需要的高压直流电源与现有技术相比相对要求低。该检测方法简单，改变了传统电抗器绝缘状况测量方式，且振荡回路电源负载功率小，功耗低，试验电压控制方便，能有效满足不同电压等级下的电抗器局部放电测量。在满足检测要求的前提下大大降低了试验的电源功率和设备的规模，为普遍性应用电抗器的局放检测创造条件，十分方便现场使用，适合在今后电抗器局部放电检测工作中广泛应用。
附图说明
图1为现有电抗器局部放电检测电路示意图；
图2为本发明方法采用电路的电路图；
图3为图2中检测阻抗的电路示意图；
图4为无局放阻尼振荡波形示意图；
图5为存在局放阻尼振荡波形示意图。
具体实施例
一种电抗器局部放电的检测方法，该方法采用的检测电路如图2所示：包括高压直流电源1、充电控制开关2、振荡控制开关3、被测电抗器4、无局放耦合电容器5、电压表6、检测阻抗7和局部放电检测仪8。
所述的高压直流电源1正极接充电控制开关2的一端，充电控制开关2的另一端和振荡控制开关3的一端接被测电抗器4的一端，无局放耦合电容器5和电压表6并联后的一端接被测电抗器4的另一端，并联后的另一端接检测阻抗7的信号输入端；高压直流电源1的负极、振荡控制开关3的另一端接地，局部放电检测仪8接检测阻抗7的信号输出端，检测阻抗7的接地端接地。
如图3所示，检测阻抗7包括磁芯，磁芯上套有两组线圈，分别作为原边电感L1和副边电感L2；原边电感L1、电阻R1、分布电容C并联后的一端作为信号输入端，另一端接接地端；副边电感L2、电阻R2并联后的一端作为信号输出端，另一端接接地端。
其中，高压直流电源1的输出电压为300V～60KV，输出电压和频率与被测电抗器4的电压等级相匹配；充电控制开关2和振荡控制开关3为固体电子开关，充电控制开关2和振荡控制开关3规格均与高压直流电源1电压匹配；无局放耦合电容器5与被测电抗器4电压等级匹配，检测阻抗7满足振荡回路中的耦合电容器电容量大小在检测阻抗调谐电容范围内；局部放电检测仪8具有信号采集，数字信号处理以及图像显示分析功能。
具体检测方法如下：
将被测电抗器4接入检测电路，首先将振荡控制开关3断开，再将充电控制开关2闭合，高压直流电源1对无局放耦合电容器5充电至预设电压；无局放耦合电容器5充满电后，电压表6数值达到高压直流电源1电压输出值时，将充电控制开关2断开，再将振荡控制开关3闭合，被测电抗器4和无局放耦合电容器5形成串联振荡回路，被测电抗器4上即产生暂态的高压阻尼振荡，通过局部放电检测仪8接收、处理、显示检测阻抗7采集到的振荡波信号，最终在局部放电检测仪8显示出阻尼振荡波曲线。如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形是一条正常平滑且无脉冲信号的阻尼振荡波曲线，则判断被测电抗器4无局部放电(如图4所示)；如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形是一条有脉冲信号的阻尼振荡波曲线，则判断被测电抗器4存在局部放电(如图5所示)。
Claims (5)
1.通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法，该方法采用的电路包括高压直流电源(1)、充电控制开关(2)、振荡控制开关(3)、被测电抗器(4)、无局放耦合电容器(5)、电压表(6)、检测阻抗(7)和局部放电检测仪(8)，其特征在于：
所述的高压直流电源(1)正极接充电控制开关(2)的一端，充电控制开关(2)的另一端和振荡控制开关(3)的一端接被测电抗器(4)的一端，无局放耦合电容器(5)和电压表(6)并联后的一端接被测电抗器(4)的另一端，并联后的另一端接检测阻抗(7)的信号输入端；高压直流电源(1)的负极、振荡控制开关(3)的另一端接地，局部放电检测仪(8)接检测阻抗(7)的信号输出端，检测阻抗(7)的接地端接地；
所述的检测阻抗(7)包括磁芯，磁芯上套有两组线圈，分别作为原边电感L1和副边电感L2；原边电感L1、电阻R1、分布电容C并联后的一端作为信号输入端，另一端接接地端；副边电感L2、电阻R2并联后的一端作为信号输出端，另一端接接地端；
具体检测方法是：
将被测电抗器(4)接入检测电路，首先将振荡控制开关(3)断开，再将充电控制开关(2)闭合，高压直流电源(1)对无局放耦合电容器(5)充电至预设电压；
无局放耦合电容器(5)充满电后，电压表(6)数值达到高压直流电源(1)电压输出值时，将充电控制开关(2)断开，再将振荡控制开关(3)闭合，被测电抗器(4)和无局放耦合电容器(5)形成串联振荡回路，被测电抗器(4)上即产生暂态的高压阻尼振荡，通过局部放电检测仪(8)接收、处理、显示检测阻抗(7)采集到的振荡波信号，最终在局部放电检测仪(8)显示出阻尼振荡波曲线；
如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形是一条正常平滑且无脉冲信号的阻尼振荡波曲线，则判断被测电抗器(4)无局部放电；如该阻尼振荡波曲线的振荡波波形是一条有脉冲信号的阻尼振荡波曲线，则判断被测电抗器(4)存在局部放电。
2.如权利要求1所述的通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法，其特征在于：所述的高压直流电源(1)的输出电压为300V～60KV，输出电压和频率与被测电抗器(4)的电压等级相匹配。
3.如权利要求1所述的通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法，其特征在于：所述的充电控制开关(2)和振荡控制开关(3)为固体电子开关，充电控制开关(2)和振荡控制开关(3)规格均与高压直流电源(1)电压匹配。
4.如权利要求1所述的通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法，其特征在于：所述的无局放耦合电容器(5)与被测电抗器(4)电压等级匹配，检测阻抗(7)满足振荡回路中的耦合电容器电容量大小在检测阻抗调谐电容范围内。
5.如权利要求1所述的通过高压阻尼振荡波检测电抗器局部放电的方法，其特征在于：所述的局部放电检测仪(8)具有信号采集，数字信号处理以及图像显示分析功能。
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