專利名稱：平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變壓器試驗技術，尤其涉及一種平衡牽弓I變壓器局部放電試驗的接線結構。
背景技術：
當外加電壓在電氣設備中產生的場強，足以使絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內未形成固定放電通道的這種放電現(xiàn)象，稱為局部放電。變壓器在長期運行過程中，其內部絕緣的某些薄弱部位在高場強作用下會發(fā)生局部放電，從而導致絕緣性能下降，在嚴重的局部放電長期作用下，甚至造成變壓器的擊穿， 因此，影響變壓器特別是超高壓變壓器在長期工作電壓下的安全可靠地運行。為了保證變壓器在電網中的安全可靠運行，需對變壓器進行局部放電試驗檢測， 以考核變壓器的絕緣性能。國家標準GB 1094. 3-2003《電力變壓器第三部分絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙》中規(guī)定，設備最高電壓Um > 72. 5kV的變壓器，均要進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗，屬于例行試驗項目。平衡牽引變壓器是IlOkV級分級絕緣產品，為電氣化鐵路專用的特殊變壓器，按標準要求應進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗(例行試驗)以及長時感應電壓試驗 (特殊試驗)，由于其內部結構，特別是引線和繞組的布置不同于普通電力變壓器，常規(guī)局部放電試驗方法不能直接應用，必須采用另外的試驗方法以滿足試驗要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，以滿足對平衡牽引變壓器進行局部放電試驗的要求。該平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，包括變頻電源和局部放電檢測儀， 其中，所述變頻電源與被試平衡牽引變壓器的低壓側其中兩繞組的接線端子相連，以在低壓側繞組上施加預設頻率和幅值的試驗電壓，并持續(xù)預設時間；所述被試平衡牽引變壓器的中性點支撐，所述被試平衡牽引變壓器的高壓側非被試一相或兩相繞組的接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的高壓側被試相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀連接，以讀取所述被試相的視在放電量。采用本發(fā)明實施例提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，可對平衡牽引變壓器進行短時感應耐壓試驗(例行)及長時感應電壓試驗(特殊)兩類局部放電試驗， 測量平衡牽引變壓器被試相的視在放電量，以查找出平衡牽引變壓器被試相是否存在嚴重的放電現(xiàn)象，判斷被試相繞組及引線等是否滿足絕緣要求，滿足對平衡牽引變壓器局部放電實驗的要求。


圖I為本發(fā)明實施例所提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖；圖2為本發(fā)明另一實施例所提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖；圖3為本發(fā)明又一實施例所提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖；圖4為本發(fā)明又一實施例所提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖；圖5為本發(fā)明又一實施例所提供的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖。
具體實施例方式平衡牽引變壓器為應用于電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)中的一種特殊變壓器，平衡牽引變壓器可將三相電力系統(tǒng)變?yōu)閮上喾迪嗟?，彼此相位差?0電角度的兩相電力系統(tǒng)， 該種變壓器具有容量利用率高、諧波量和波動損耗小等優(yōu)勢，對供電系統(tǒng)的影響在牽引變壓器系列中是最小的。圖I為本發(fā)明實施例平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構的示意圖，如圖I 所示，該接線結構包括變頻電源D和局部放電檢測儀F。其中，所述變頻電源D與被試平衡牽引變壓器T2的低壓側其中兩相繞組的接線端子10和11相連，以在低壓側繞組上施加預設頻率和幅值的試驗電壓，并持續(xù)預設時間。當對平衡牽引變壓器進行局部放電試驗時，在被試平衡牽引變壓器的低壓側繞組上施加預設頻率和幅值的試驗電壓，該試驗電壓的頻率一般采用50Hz的倍頻或其他合適的頻率，試驗電壓的幅值根據被試平衡牽引變壓器被試相繞組所需施加的電壓確定，預設時間根據國家標準對變壓器進行局部放電試驗過程中規(guī)定的時間確定。被試平衡牽引變壓器T2的中性點O2支撐，所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側非被試一相繞組的接線端子21接地(或者是B相試驗時，所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側非被試兩相繞組的接線端子20和22分別接地)。被試平衡牽引變壓器T2的高壓側被試相繞組接線端子20經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F連接，以讀取所述被試相的視在放電量。將被試平衡牽引變壓器的中性點支撐，也就是說中性點不接地，非被試一相(或兩相)繞組接線端子接地，抬高中性點電位。通常平衡牽引變壓器在中性點安裝純瓷套管， 中性點電位不為零時將產生不同程度的電暈現(xiàn)象，通過更換中性點純瓷套管為電容式套管的辦法可以徹底消除中性點電暈的問題。中性點支撐使低壓側繞組的激磁電壓降低，可減小低壓側繞組出線套管的電暈影響，提高測量高壓側被試相的真實局部放電量的準確性。采用上述的接線結構對平衡牽引變壓器進行局部放電試驗時，變頻電源用于產生相應的試驗電壓，以施加在被試平衡牽引變壓器的低壓側繞組上，此時，將在平衡牽引變壓器的高壓側繞組上產生感應電壓，該高壓側的某一被試相繞組上的電壓達到局部放電試驗所要求的電壓值時，維持試驗時間。在被試相繞組接線端子上連接一耦合電容和檢測阻抗，檢測阻抗通常包括信號輸入端，尾端和信號輸出端，將檢測阻抗的信號輸入端與耦合電容相連，檢測阻抗的尾端接地，放電信號通過檢測阻抗的信號輸出端輸入局部放電檢測儀，局部放電檢測儀將直接顯示該被試相的視在放電量。根據得到的視在放電量的大小即可判斷該被試相是否滿足絕緣要求。由上述技術方案可知，采用本發(fā)明實施例提供的平衡牽弓I變壓器局部放電試驗的接線結構，可對平衡牽引變壓器進行局部放電試驗，測量平衡牽引變壓器被試相的視在放電量，以查找出平衡牽引變壓器被試相是否存在嚴重的放電現(xiàn)象，判斷被試相是否滿足絕緣要求，滿足對平衡牽引變壓器局部放電實驗的要求。在上述實施例的基礎上,進一步的,請參照圖2所示,該接線結構中的變頻電源包括發(fā)電機M和中間變壓器T1，所述發(fā)電機M的三相輸出端分別與所述中間變壓器T1的二次側三相繞組接線端子ApB1和C1相連，所述中間變壓器T1的一次側其中兩相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側其中兩相繞組接線端子對應連接，所述中間變壓器T1的一次側另一相繞組接線端子和中性點O1分別接地。本實施例中的變頻電源由發(fā)電機和中間變壓器組成，發(fā)電機用于產生預設頻率的電壓施加在中間變壓器的二次側，經過中間變壓器升壓后施加在被試平衡牽引變壓器的低壓繞組上，當高壓側被試相繞組達到試驗電壓時，維持試驗時間，通過局部放電檢測儀適時直讀被試相的視在放電量。上述變頻電源中的中間變壓器，為平衡牽引變壓器的逆變壓器，是兩相變三相的逆斯考特變壓器，專門用于平衡牽引變壓器配合使用?？蓪l(fā)電機的三相輸出電壓升壓并變換為相位差為90電角度的兩相電壓輸入被試平衡牽引變壓器的低壓側，實現(xiàn)三相到兩相的變換及電壓幅值的變化配合，可滿足對平衡牽引變壓器高壓側兩相同時測量的需要。平衡牽引變壓器的局部放電試驗主要分為兩種，一種為帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗(ACSD)，一種為帶局部放電測量的長時感應電壓試驗(ACLD)，在進行不同試驗時，接線結構也有所不同。在對被試平衡牽引變壓器進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗(ACSD)時， 可將其高壓側的A相、B相和C相繞組分別作為被試繞組，分別測量各相繞組的視在放電量， 或者將A相和C相繞組同時作為被試繞組，同時測量A相和C相繞組的視在放電量，或者將 B相和C相繞組同時作為被試繞組，同時測量B相和C相繞組的視在放電量。當將平衡牽引變壓器的高壓側A相和/或C相繞組作為被試繞組，以對A相和/ 或C相繞組進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗時，其接線結構如圖2所示。其中，中間變壓器T1 一次側包括A相、B相和C相，分別記為α P β i和C1，中間變壓器T1 二次側也包括A相、B相和C相，分別記為Ap B1和Cp被試平衡牽引變壓器T2低壓側包括A相、B相和C相，分別記為α 2、β 2和c2，被試平衡牽引變壓器T2高壓側也包括 A相、B相和C相，分別記為A2' B2和C20所述中間變壓器T1的一次側A相和C相繞組的接線端子a i和C1與所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相和C相繞組的接線端子α 2和C2對應連接，且所述中間變壓器T1的一次側B相繞組接線端子β i接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側B相繞組接線端子β 2和高壓側B相繞組接線端子B2分別接地，且所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側A相和/或C相繞組的接線端子A2和C2分別經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F相連，以讀取所述A相和/或C相的視在放電量。本實施例中，由于中間變壓器T1的一次側A相和C相繞組的接線端子a i和Cl與被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相和C相繞組的接線端子α 2和C2對應連接，且中間變壓器的一次側B相繞組接線端子β !接地，因此，中間變壓器T1的一次側B相接線端子電位為零，中間變壓器T1 一次側產生的感應電壓，施加在平衡牽引變壓器的低壓側繞組上；而平衡牽引變壓器T2低壓側B相繞組接線端子β 2和高壓側B相繞組接線端子B2分別接地， 該兩接線端子上的電位為零，平衡牽引變壓器T2高壓繞組產生感應電壓，通過控制發(fā)電機M 勵磁電壓可控制平衡牽引變壓器T2低壓繞組上的激磁電壓，以使A相和C相繞組產生的感應電壓達到試驗電壓，通過多通道局部放電檢測儀同時讀取A相和C相上的視在放電量的大小，以判斷A相和C相是否滿足絕緣要求。當將平衡牽引變壓器的高壓側B相和/或C相繞組作為被試繞組，以對B相和/ 或C相繞組進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗時，其接線結構與圖2所示相似，具體為所述中間變壓器T1的一次側B相和C相繞組的接線端子β i和C1與所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側B相和C相繞組的接線端子β 2和C2對應連接，且所述中間變壓器T1的一次側A相繞組接線端子a i接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相繞組接線端子α 2和高壓側A相繞組接線端子A2分別接地，且所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側B相和/或C相繞組的接線端子B2和C2分別經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F相連，以讀取所述B相和/或C相的視在放電量。本實施例中，是將平衡牽引變壓器的高壓側B相和/或C相繞組作為被試繞組，以對B相和/或C相繞組進行帶局部放電測量的短時感應耐壓試驗，其接線原理與將平衡牽引變壓器的高壓側A相和/或C相繞組作為被試繞組的原理相似，此處不再贅述。在對被試平衡牽引變壓器進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗(ACLD)時， 將其高壓側的A相、B相和C相繞組分別作為被試繞組，分別測量各相繞組的視在放電量， 下面將分別介紹對平衡牽引變壓器各相繞組進行試驗時的具體接線結構。當將被試平衡牽引變壓器的高壓側A相繞組作為被試繞組，以對該A相繞組進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗時，其接線結構如圖3所示，具體為所述中間變壓器T1的一次側A相和C相繞組的接線端子a i和C1與所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相和C相繞組的接線端子α 2和C2對應連接，且所述中間變壓器T1的一次側B相繞組接線端子β i接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側B相繞組接線端子β 2和高壓側C相繞組接線端子C2均懸浮，所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側B相繞組接線端子B2接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側A相繞組接線端子A2經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F相連，以讀取所述A相的視在放電量。本實施例中，由于中間變壓器T1的一次側A相和C相繞組接線端子a i和C1與被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相和C相繞組接線端子α 2和C2對應連接，且中間變壓器 T1的一次側B相繞組接線端子β !接地，因此，中間變壓器T1的一次側B相接線端子β !電位為零，中間變壓器T1的一次側電壓單相施加在平衡牽引變壓器的低壓側接線端子α 2和 C2上；而平衡牽引變壓器T2低壓側B相繞組接線端子β 2和高壓側C相繞組接線端子C2均懸浮。通過控制發(fā)電機M勵磁電壓控制平衡牽引變壓器T2低壓側接線端子％和C2間的激磁電壓，以使平衡牽引變壓器T2高壓側A相繞組接線端子A2產生的感應電壓達到試驗電壓，此時，通過局部放電檢測儀F讀取A相的視在放電量的大小，以判斷A相是否滿足絕緣要求。當將被試平衡牽引變壓器的高壓側C相繞組作為被試繞組，以對該C相繞組進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗時，其接線結構如圖4所示，具體為所述中間變壓器T1的一次側B相和C相繞組的接線端子β i和C1與所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側B相和C相繞組的接線端子β 2和C2對應連接，且所述中間變壓器T1的一次側A相繞組接線端子a i接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側A相繞組接線端子α 2和高壓側A相繞組接線端子A2均懸浮，所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側B相繞組接線端子B2接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側C相繞組接線端子C2經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F相連，以讀取所述C 相的視在放電量。本實施例中，是將平衡牽引變壓器的高壓側C相繞組作為被試繞組，以對C相繞組進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗，其接線原理與將平衡牽引變壓器的高壓側A相繞組作為被試繞組的原理相似，此處不再贅述。當將被試平衡牽引變壓器的高壓側B相繞組作為被試繞組，以對該B相繞組進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗時，其接線結構如圖5所示，具體為所述中間變壓器T1的一次側A相和B相繞組的接線端子、和^與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相和B相繞組的接線端子％和@2對應連接，且所述中間變壓器的一次側C相繞組接線端子C1接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的低壓側C相繞組接線端子C2懸浮，所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側A相繞組和C相繞組的接線端子A2和C2分別接地；所述被試平衡牽引變壓器T2的高壓側B相繞組接線端子B2經耦合電容C和檢測阻抗Z接地，且所述檢測阻抗Z的信號輸出端與所述局部放電檢測儀F相連，以讀取所述B 相的視在放電量。本實施例中，是將平衡牽引變壓器的高壓側B相繞組作為被試繞組，以對B相繞組進行帶局部放電測量的長時感應電壓試驗，該接線結構對高壓側A相和C相繞組作為被試繞組的接線結構有所不同，原因在于，平衡牽引變壓器B相繞組中包含有平衡繞組，B相試驗時主磁通在A和C相均分，高壓側接線端子A2和C2電位相等，可以同時接地；而A相試驗時，主磁通在B相和C相不相等，(而C相試驗時，主磁通在B相和A相不相等)，不能同時接地。B相繞組上的電壓達到試驗電壓時，維持試驗時間，通過局部放電檢測儀讀取B相的視在放電量，以判斷B相是否滿足絕緣要求。綜上所述，在對平衡牽引變壓器進行短時感應耐壓試驗(ACSD)時，可同時測量高壓側兩相繞組的局部放電量，而在對平衡牽引變壓器進行長時感應電壓試驗(ACLD)時，采用不同的接線結構，分別測量高壓側各相繞組的局部放電量，經過實際的試驗證實，效果很好，可滿足對平衡牽引變壓器的局部放電試驗要求。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，包括變頻電源和局部放電檢測儀， 其特征在于所述變頻電源與被試平衡牽引變壓器的低壓側其中兩繞組的接線端子相連，以在低壓側繞組上施加預設頻率和幅值的試驗電壓，并持續(xù)預設時間；所述被試平衡牽引變壓器的中性點支撐，所述被試平衡牽引變壓器的高壓側非被試一相或兩相繞組的接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的高壓側被試相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地， 且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀連接，以讀取所述被試相的視在放電量。
2.根據權利要求I所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述變頻電源包括發(fā)電機和中間變壓器，所述發(fā)電機的三相輸出端分別與所述中間變壓器的二次側三相繞組接線端子相連，所述中間變壓器的一次側其中兩相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側其中兩相繞組接線端子對應連接，所述中間變壓器的一次側另一相繞組接線端子和中性點分別接地。
3.根據權利要求2所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述中間變壓器的一次側A相和C相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相和C相繞組的接線端子對應連接，且所述中間變壓器的一次側B相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的低壓側B相繞組接線端子和高壓側B相繞組接線端子分別接地，且所述被試平衡牽引變壓器的高壓側A相和/或C相繞組的接線端子分別經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀相連，以讀取所述A相和/或C相的視在放電量。
4.根據權利要求2所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述中間變壓器的一次側B相和C相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側B相和C相繞組的接線端子對應連接，且所述中間變壓器的一次側A相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相繞組接線端子和高壓側A相繞組的接線端子分別接地，且所述被試平衡牽引變壓器的高壓側B相和/或C相繞組的接線端子分別經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀相連，以讀取所述B相和/或C相的視在放電量。
5.根據權利要求2所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述中間變壓器的一次側A相和C相繞組接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相和C相繞組接線端子對應連接，且所述中間變壓器的一次側B相繞組接線端子接地;所述被試平衡牽引變壓器的低壓側B相繞組接線端子和高壓側C相繞組接線端子均懸浮，所述被試平衡牽引變壓器的高壓側B相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的高壓側A相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀相連，以讀取所述A相的視在放電量。
6.根據權利要求2所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述中間變壓器的一次側B相和C相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側B相和C相繞組的接線端子對應連接，且所述中間變壓器的一次側A相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相繞組接線端子和高壓側A相繞組接線端子均懸浮，所述被試平衡牽引變壓器的高壓側B相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的高壓側C相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀相連，以讀取所述C相的視在放電量。
7.根據權利要求2所述的平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，其特征在于 所述中間變壓器的一次側A相和B相繞組的接線端子與所述被試平衡牽引變壓器的低壓側A相和B相繞組的接線端子對應連接，且所述中間變壓器的一次側C相繞組接線端子接地；所述被試平衡牽引變壓器的低壓側C相繞組接線端子懸浮，所述被試平衡牽引變壓器的高壓側A相繞組和C相繞組的接線端子分別接地；所述被試平衡牽引變壓器的高壓側B相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地，且所述檢測阻抗的信號輸出端與所述局部放電檢測儀相連，以讀取所述B相的視在放電量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平衡牽引變壓器局部放電試驗的接線結構，包括變頻電源和局部放電檢測儀，變頻電源與被試平衡牽引變壓器的低壓側其中兩繞組的接線端子相連；被試平衡牽引變壓器的中性點支撐，被試平衡牽引變壓器的高壓側非被試一相或兩相繞組的接線端子接地；被試平衡牽引變壓器的高壓側被試相繞組接線端子經耦合電容和檢測阻抗接地，且檢測阻抗的信號輸出端與局部放電檢測儀連接。采用該接線結構，可對平衡牽引變壓器進行局部放電試驗，測量平衡牽引變壓器被試相的視在放電量，以判斷被試相是否滿足絕緣要求，滿足對平衡牽引變壓器局部放電實驗的要求。
文檔編號G01R31/12GK102590564SQ20121005571
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2012年3月5日
發(fā)明者葉劍云, 楊紹斌, 趙太明, 趙燕芳 申請人:天威云南變壓器股份有限公司