[發明專利]一種變壓器有載分接開關檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201410053530.2
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103777139A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 劉桂梅;陳恬;李卓凡
• 申請（專利權）人: 南京卓實電氣有限責任公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本發明涉及變壓器附屬設備的檢測領域，具體涉及一種變壓器有載分接開關檢測裝置及檢測方法，適用于帶有載分接開關變壓器的分接開關特性檢測試驗。

背景技術

目前，大型變壓器事故率頻發，分析原因有30%的故障是變壓器有載分接開關動作異常所致，變壓器有載分接開關是變壓器中唯一在高電壓大電流下快速運動的部件，其自身故障率相對較高，如其質量問題、裝配工藝以及運行維護不到位等原因導致分接開關觸頭接觸電阻增大在變壓器運行時會過熱、燒損，分接開關切換過程異常直接威脅變壓器和電網的安全運行，為此在預防性試驗中對變壓器有載分接開關動作特性提出了檢測要求，以往電力行業主要采用直流方法進行變壓器有載分接開關動作特性現場試驗，國內涉及變壓器有載分接開關測試儀器的專利大多是基于直流方式如“電力變壓器有載分接開關綜合測試儀”專利號96218971、“變壓器有載分接開關測試儀”專利號201010584656.4等均是基于直流方法進行試驗的儀器專利，由于直流試驗方法受油膜影響、當有載分接開關切換過程中變壓器繞組呈感性產生反向電勢引起輸入電流振蕩，測試結果的可信度較差、測試波形常出現無層次、斷續和跳躍問題，自電力行業“DL/T265－2012變壓器有載分接開關現場試驗導則”頒布以來，出現了交流檢測方法，對于交流方法檢測的專利如“變壓器有載分接開關動作特性交流測試裝置”專利號200910066429.X和專利號200820030319.9，交流測試雖然解決了直流方法測試存在問題，但是現場變壓器有載分接開關動作特性檢測是變壓器繞組與有載分接開關無法分開，檢測時繞組電感和套管端部電容變化，影響檢測精度，測試波形仍有一定偏差。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提出一種變壓器有載分接開關檢測裝置及檢測方法，基于倍頻方法消除了電感、電容效應問題對測量結果的影響，提高測量的精度及測量結果的唯一性，為正確檢測評估設備狀態提供真實有效的依據。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供一種變壓器有載分接開關檢測裝置，包括輸入電源、輸入電源控制開關、中央控制與數據處理器、隔離驅動模塊和倍頻電壓發生器，當輸入電源控制開關導通時，中央控制與數據處理器控制隔離驅動模塊驅動倍頻電壓發生器輸出預先設定頻率為f₁的試驗電壓，試驗電壓經過二次濾波電路、輸出控制開關通過變壓器套管和變壓器繞組施加到被測有載分接開關兩端，電壓、電流傳感器與有載分接開關連接，當被測有載分接開關動作時，電壓、電流傳感器采集有載分接開關電流、電壓，通過中央控制與數據處理器處理后傳送到計算機上顯示。

作為優選，所述輸入電源為單向220V交流電壓。

作為優選，所述試驗電壓為正弦波三相倍頻電壓。

作為優選，所述倍頻電壓發生器包括輸入濾波模塊、整流模塊和三組單相逆變模塊，輸入電源經過輸入濾波模塊濾波和整流模塊整流后，進入三組單相逆變模塊提供檢測電壓，檢測電壓通過輸出濾波模塊濾波后傳送到輸出升壓變壓器，輸出升壓變壓器輸出頻率為f₁的三相高電壓，三相倍頻輸出電壓頻率切換與控制是中央控制與數據處理器通過控制隔離驅動模塊驅動三組單相逆變模塊進行的，三組單相逆變模塊包括A相全橋逆變模塊、B相全橋逆變模塊、C相全橋逆變模塊。

本發明還公開了一種變壓器有載分接開關檢測裝置的檢測方法，基于倍頻正弦波檢測以及利用波形解析與擬合方法，對倍頻下被檢測試品的電抗具有X₂=2X₁，電阻R的值不隨頻率變化的特點，利用以下公式（a）對測量波形解析計算，實現有載分接開關動作時其純接觸電阻及開關動作特性有效檢測

2Z₁-Ζ₂=2×(R+jX₁)-(R+jX₂)=2×(R+jX₁)-(R+j2X₁)=R??（a）

其中，Z₁和X₁分別為頻率為f₁時對應的阻抗和電抗，Ζ₂和X₂分別為頻率為f₂時對應的阻抗和電抗，f₂=2f₁；R為電阻。

該檢測方法基于本發明公開的檢測裝置，包括以下步驟：