專利名稱：一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置。
背景技術(shù)：
變壓器在長期運行過程中，其內(nèi)部絕緣的某些薄弱部位在高場強下可能發(fā)生局部 放電，從而導(dǎo)致絕緣下降，在嚴重的局部放電長期作用下，甚至?xí)斐蓳舸?，從而?dǎo)致變壓 器的損壞。尤其對于特高壓變壓器，為檢測其絕緣性能是否完好，在現(xiàn)場安裝完成后，必須 進行長時間的感應(yīng)電壓及局部放電試驗，以考核其絕緣性能。在現(xiàn)場試驗中如何采用簡單 可靠的試驗電源系統(tǒng)，對特高壓變壓器試品按照試驗研究進行加壓，同時有效抑制和避免 試驗電源系統(tǒng)本身的干擾，是試驗電源系統(tǒng)本身干擾符合局部放電試驗對局部放電背景的 要求，是需要解決的問題?，F(xiàn)有技術(shù)的試驗電源系統(tǒng)存在以下的缺點1、容量較小，一般是針對500kV及以下的變壓器進行試驗的，對于大容量的變壓 器不能很好的適用。2、現(xiàn)有的試驗電源系統(tǒng)背景干擾水平較高，不能滿足IOOOkV變壓器的實驗要求。
實用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種為特高壓變壓器現(xiàn)場感 應(yīng)電壓和局部放電試驗提供背景干擾小、簡單可靠且能夠滿足對特高壓變壓器試品進行試 驗要求的變壓器的局部放電試驗電源裝置。為此，一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置，包括電動機、中頻發(fā)電 機、控制保護器A、電源進線口、發(fā)電機出線口、低壓補償電抗器、中間變壓器、高壓補償電抗 器和試品，其特征在于所述電動機、中頻發(fā)電機、控制保護器A集成設(shè)置在金屬制備的集 裝箱貨柜中；所述電源進線口引入交流電源并分別為控制保護器A和電動機進行供電，所 述電動機運轉(zhuǎn)帶動中頻發(fā)電機運行發(fā)出中頻電流，該中頻電流經(jīng)發(fā)電機出線口接入到用于 將輸出電壓升高到試驗電壓的中間變壓器，在中頻發(fā)電機和中間變壓器之間并聯(lián)有低壓補 償電抗器補償感性容量；經(jīng)中間變壓器升壓后，電壓最終施加在試品上進行試驗，在中間變 壓器和試品之間并聯(lián)有高壓補償電抗器補償感性容量；所述電源進線口和中頻發(fā)電機出線 口分設(shè)于集裝箱貨柜的上端兩側(cè)，并在集裝箱貨柜內(nèi)部將電源進線和中頻發(fā)電機出線在空 間上進行分隔。其中，該試驗電源系統(tǒng)具有遠程控制箱，其從所述控制保護器A中引出設(shè)置于集 裝箱貨柜之外，所述遠程控制箱包括控制按鈕、緊急停止按鈕、液晶顯示屏、輸入輸出接口 和輸入設(shè)備。其中，所述控制保護器A包括設(shè)置于屏蔽機柜中的可編程邏輯控制器、電量采集 模塊、本地/遠程控制轉(zhuǎn)換器、調(diào)壓器、接觸器、中間繼電器、勵磁器和斷路器，所述機柜上 設(shè)置帶有緊急操作按鈕的控制面板。[0009]其中，所述遠程控制箱與控制保護器A中的可編程邏輯控制器通過電纜、光纜或 無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸通信。其中，所述試品選用特高壓變壓器。其中，所述低壓補償電抗器采用干式或油浸式的低壓補償電抗器，其電壓等級與 中頻發(fā)電機相配合。其中，所述高壓補償電抗器采用油浸絕緣筒式結(jié)構(gòu)，其絕緣電壓等級與中間變壓 器的高壓側(cè)相配合。本實用新型的有益效果在于1、將中頻電動機_發(fā)電機組和控制保護器集成于標準的集裝箱內(nèi)，將電源及控制系統(tǒng)的電磁干擾屏蔽，減少向外部空間輻射，以避免對局部放電檢測產(chǎn)生影響，同時，便于 移動和運輸；2、使用的中頻電動機-發(fā)電機組根據(jù)IOOOkV特高壓變壓器的在倍頻下的功率損 耗確定，能夠提供足夠的有功功率；3、將所有的控制及保護器件集中安放于屏蔽機柜內(nèi)，并固定于集裝箱底板上，降 低二次控制保護系統(tǒng)的電磁干擾；4、將50Hz的電源進線口和中頻(100 200Hz)的發(fā)電機出線口分設(shè)于集裝箱上 端的兩側(cè)上，在集箱內(nèi)部也將兩種線嚴格在空間上隔離，避免產(chǎn)生耦合干擾；5、采用本地與遠程控制相結(jié)合的控制方式，設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)進行切換，本地控制面 板設(shè)置于控制上，可以監(jiān)測電動機、發(fā)電機的電壓、電流等工作狀態(tài)，并進行啟動、勵磁、升 降壓、緊急停止等操作；設(shè)有遠程控制箱，可以遠程控制和監(jiān)測該系統(tǒng)。本地和遠程控制方 式可以互為備用，提高系統(tǒng)的可靠性；6.遠程控制箱采用PLC技術(shù)進行監(jiān)測和控制，采用光纖或電纜與控制保護器進行 連接和通信，或采用無線通信與控制保護器進行連接和通信。對于現(xiàn)場試驗，光纖連接通信 方式具有使遠控箱和主系統(tǒng)在電氣上隔離，但由于光纖材質(zhì)比較脆，容易在低溫或者外力 作用下?lián)p壞，影響試驗；低壓電纜比較柔軟，可靠性高，但容易將系統(tǒng)過電壓引入遠控箱，從 而損壞遠控箱；無線通信方式省去了與主系統(tǒng)的連接環(huán)節(jié)，但有可能由于現(xiàn)場的干擾或各 種不確定因素影響通信可靠性，從而中斷操作過程，對試驗產(chǎn)生不利影響。

圖1是依據(jù)本實用新型的一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置的模 塊結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-電動機，2-中頻發(fā)電機，3-控制柜，4-電源進線口(50Hz)，5-發(fā)電機出線 口(200Hz)，6-保護柜，7-遠程控制箱，8-低壓補償電抗器，9-中間變壓器，10-高壓補償電 抗器，11-試品(特高壓變壓器)。
具體實施方式
下面是本實用新型的一個優(yōu)選實施例，
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述試驗電源 裝置做進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型的試驗電源裝置將電動機1、中頻發(fā)電機2、控制保護器A、電源進線口 4和發(fā)電機出線口 5集成設(shè)置在金屬制備的集裝箱貨柜中，將380V/50HZ的交流電源由電源進線口 4引入，為控制保護器A及電動機1分別進行供電；電動機1運轉(zhuǎn)帶動 中頻發(fā)電機2運行發(fā)出中頻電源，該電流一般為690-1000伏，100-200HZ ；中頻發(fā)電機2發(fā) 出的電流經(jīng)發(fā)電機出線口 5接入到中間變壓器9，中間變壓器9的作用是將輸出的電壓升高 到試驗電壓(200kV左右)；在中頻發(fā)電機2和中間變壓器9之間并聯(lián)有一低壓補償電抗器 8來補償感性容量；經(jīng)中間變壓器9升壓后，電壓最終施加在試品11 (采用特高壓變壓器) 上進行試驗；在中間變壓器9和試品11之間并聯(lián)有一高壓補償電抗器10來補償感性容量。 將50Hz的電源進線口和200Hz的中頻發(fā)電機出線口 5分設(shè)于集裝箱貨柜的兩端，在集裝箱 貨柜內(nèi)部也將電源進線和中頻發(fā)電機出線在空間進行分隔，以避免兩種電線交叉設(shè)置。所述控制保護器A包括可編程邏輯控制器、電量采集模塊、本地/遠程控制轉(zhuǎn)換 器、調(diào)壓器、接觸器、中間繼電器、勵磁器和斷路器；其中可編程邏輯控制器(簡稱PLC)、電 量采集模塊、本地/遠程控制轉(zhuǎn)換器、調(diào)壓器、接觸器、中間繼電器和勵磁器設(shè)置在控制柜3 中，控制柜3上還設(shè)置一控制面板，該面板上設(shè)有緊急操作按鈕；所述斷路器設(shè)置在保護柜 6中，其包括電動機斷路器和發(fā)電機出口斷路器，能夠在電動機或發(fā)電機過電壓、過電流等 故障發(fā)生時，及時切斷試驗回路。所述遠程控制箱7從控制保護器A中引出，遠程控制箱7內(nèi)設(shè)置有用于控制保護 柜3中勵磁器分合、發(fā)電機出口處斷路器分合以及整個試驗電源裝置升降壓的控制按鈕、 緊急停止按鈕、輸入輸出接口和輸入設(shè)備；同時遠程控制箱上還設(shè)有液晶顯示屏，其與控制 柜3中的PLC使用電纜、光纜或無線信號進行通訊。實施例1根據(jù)特高壓變壓器試品11在局部放電試驗中所需的電源容量確定電動機1和中 頻發(fā)電機2的容量，如試品11容量為1000MVA的單相自耦變壓器，則電動機1需要選擇 300kff IOOOkW的容量，中頻發(fā)電機2需要選擇800kVA 2500kVA的容量，中頻發(fā)電機2 輸出電壓在690V 1000V。控制柜3內(nèi)裝設(shè)有PLC、電量采集模塊、本地/遠程控制轉(zhuǎn)換器、 調(diào)壓器、接觸器、中間繼電器和勵磁器等，其能夠控制電動機1的啟動和停止、中頻發(fā)電機 勵磁回路的斷開和閉合、中頻發(fā)電機的升壓和降壓等；保護柜6內(nèi)有斷路器，其包括電動機 斷路器和發(fā)電機出口斷路器，能夠在電動機、發(fā)電機過電壓、過電流等故障發(fā)生時，通過控 制柜3的控制面板上的緊急操作按鈕及時切斷試驗回路，以防止故障對人身或設(shè)備產(chǎn)生危 害。低壓補償電抗器可采用干式或油浸式，電壓等級與中頻發(fā)電機2配合，電壓為690V IOOOV0中間變壓器9電壓能夠?qū)?90V 1000V升壓變換至200kV左右試驗所需要的電壓， 以滿足試品對試驗電壓的要求。所述高壓補償電抗器10的絕緣電壓等級與中間變壓器高 壓側(cè)配合，也為200kv左右，結(jié)構(gòu)型式為油浸絕緣筒式，具有很好的散熱性能，能夠長時間 運行。遠程控制箱7包括用于控制勵磁器分合、發(fā)電機出口斷路器分合以及整個試驗電源 系統(tǒng)升降壓的控制按鈕、緊急停止按鈕，同時有液晶顯示屏，通過與保護柜6中的PLC通訊， 能夠?qū)崟r顯示電動機、發(fā)電機、勵磁回路的運行狀態(tài)，及電動機電壓電流、發(fā)電機電壓電流， 發(fā)電機輸出有功、發(fā)電機輸出電壓、電流之間相角等參數(shù)。上面通過特別的實施例內(nèi)容描述了本實用新型，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還可意識到 變型和可選的實施例的多種可能性，例如，通過組合和/或改變單個實施例的特征。因此， 可以理解的是這些變型和可選的實施例將被認為是包括在本實用新型中，本實用新型的范圍僅僅被附上的專利權(quán)利要求書及其同等物限制。
權(quán)利要求一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置，包括電動機(1)、中頻發(fā)電機(2)、控制保護器A、電源進線口(4)、發(fā)電機出線口(5)、低壓補償電抗器(8)、中間變壓器(9)、高壓補償電抗器(10)和試品(11)，其特征在于所述電動機(1)、中頻發(fā)電機(2)、控制保護器A集成設(shè)置在金屬制備的集裝箱貨柜中；所述電源進線口(4)引入交流電源并分別為控制保護器A和電動機(1)進行供電，所述電動機(1)運轉(zhuǎn)帶動中頻發(fā)電機(2)運行發(fā)出中頻電流，該中頻電流經(jīng)發(fā)電機出線口(5)接入到用于將輸出電壓升高到試驗電壓的中間變壓器(9)，在中頻發(fā)電機(2)和中間變壓器(9)之間并聯(lián)有低壓補償電抗器(8)補償感性容量；經(jīng)中間變壓器(9)升壓后，電壓最終施加在試品(11)上進行試驗，在中間變壓器(9)和試品(11)之間并聯(lián)有高壓補償電抗器(10)補償感性容量；所述電源進線口(4)和中頻發(fā)電機出線口(5)分設(shè)于集裝箱貨柜的上端兩側(cè)，并在集裝箱貨柜內(nèi)部將電源進線和中頻發(fā)電機出線在空間上進行分隔。
2.如權(quán)利要求1所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于該試驗電源系統(tǒng)具有遠 程控制箱(7)，其從所述控制保護器A中引出設(shè)置于集裝箱貨柜之外，所述遠程控制箱(7) 包括控制按鈕、緊急停止按鈕、液晶顯示屏、輸入輸出接口和輸入設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于所述控制保護器A包括 設(shè)置于屏蔽機柜中的可編程邏輯控制器、電量采集模塊、本地/遠程控制轉(zhuǎn)換器、調(diào)壓器、 接觸器、中間繼電器、勵磁器和斷路器，所述機柜上設(shè)置帶有緊急操作按鈕的控制面板。
4.如權(quán)利要求3所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于所述遠程控制箱(7)與 控制保護器A中的可編程邏輯控制器通過電纜、光纜或無線信號進行數(shù)據(jù)傳輸通信。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于所述試品(11)選 用特高壓變壓器。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于所述低壓補償電 抗器(8)采用干式或油浸式的低壓補償電抗器，其電壓等級與中頻發(fā)電機(2)相配合。
7.如權(quán)利要求1-4任一所述的局部放電試驗電源裝置，其特征在于所述高壓補償電 抗器(10)采用油浸絕緣筒式結(jié)構(gòu)，其絕緣電壓等級與中間變壓器(6)的高壓側(cè)相配合。
專利摘要本實用新型提供了一種用于特高壓變壓器的局部放電試驗電源裝置，其中包括電動機、中頻發(fā)電機、控制保護器A、電源進線口、發(fā)電機出線口、低壓補償電抗器、中間變壓器、補償電抗器和試品，將電動機、中頻發(fā)電機和控制保護器A集成設(shè)置在金屬制備的集裝箱貨柜中，本實用新型的局部放電試驗電源裝置為特高壓變壓器現(xiàn)場感應(yīng)電壓和局部放電試驗提供背景干擾小，簡單可靠的電源系統(tǒng)，保證能夠滿足對特高壓變壓器試品進行試驗要求的變壓器的局部放電試驗電源系統(tǒng)。
文檔編號G01R31/14GK201569675SQ200920277488
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者張書琦, 李光范, 李金忠, 楊杰, 胡曉岑, 齊月文 申請人:中國電力科學(xué)研究院