[實用新型]用于高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的沖擊耐壓試驗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420081045.1
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN203798966U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白彪;桂丹;楊堂華;朱興柯;史俊;李榮;李榮東;張建
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)公司普洱供電局
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51212
• 代理人: 王璐瑤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于電網(wǎng)工頻交流信號產(chǎn)生沖擊疊加耐壓試驗信號、并用于高壓電氣設(shè)備絕緣測試的沖擊耐壓試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的沖擊耐壓試驗系統(tǒng)采用放電間隙放大輸出給高壓設(shè)備，不具備工頻電壓輸出功能，因此無法工作在需要工頻電壓與沖擊脈沖交替或共同作用下進行測試的環(huán)境；同時，由于脈沖波形的限制，脈沖上升沿控制靈活性差，無法滿足需要靈活多次調(diào)整脈沖上升沿以研究高壓設(shè)備絕緣狀態(tài)時的需求，導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用受到限制。如果系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置工頻交流信號發(fā)生器及其功率放大器，又會使得系統(tǒng)體積增大，系統(tǒng)控制的復(fù)雜程度升高，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性降低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高壓電氣設(shè)備絕緣測試的沖擊耐壓試驗系統(tǒng)，直接利用電網(wǎng)接入信號，無需系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生工頻交流信號，僅需通過全數(shù)字控制模式產(chǎn)生沖擊信號，并結(jié)合多繞組升壓變壓器實現(xiàn)工頻交流信號和沖擊信號的升壓輸出，從而有效減小系統(tǒng)體積和控制復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：

本實用新型提出的一種用于高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的沖擊耐壓試驗系統(tǒng)，具體包括：MCU控制器；帶兩個初級繞組和一個次級繞組的升壓變壓器；接入電網(wǎng)工頻交流信號的諧波濾波器；串聯(lián)于諧波濾波器與升壓變壓器一初級繞組之間，同時與MCU控制器相連、受MCU控制器控制的繼電器；與MCU控制器相連、受MCU控制器控制的脈沖發(fā)生器；串聯(lián)于脈沖發(fā)生器與升壓變壓器另一初級繞組之間的功率放大器；串聯(lián)于升壓變壓器次級繞組與被試高壓設(shè)備之間的限流電阻；與被試高壓設(shè)備并聯(lián)的阻容分壓器；串聯(lián)于阻容分壓器與MCU控制器之間、與MCU控制器進行交互，負責(zé)電壓、電流和相位信息采集的采集裝置。

本實用新型直接利用電網(wǎng)工頻交流信號接入升壓變壓器的其中一個初級繞組，同時系統(tǒng)內(nèi)部脈沖發(fā)生器及其功率放大器產(chǎn)生的高頻沖擊信號接入升壓變壓器的另外一個初級繞組，然后經(jīng)升壓變壓器疊加后升壓輸出的沖擊疊加耐壓試驗信號通過升壓變壓器次級繞組耦合輸出。所述升壓變壓器的兩個初級繞組和一個次級繞組共用一個鐵芯。試驗時，首先MCU控制器控制繼電器接通電網(wǎng)工頻交流信號的輸入，此時升壓變壓器的初次級均已帶電，次級繞組已經(jīng)有升壓信號，這時阻容分壓器將提取的低電壓信號直接提供給采集裝置；MCU控制器通過控制采集裝置獲取此時阻容分壓器的低電壓值，并通過阻容分壓器的分壓比換算成升壓變壓器的輸出電壓；MCU控制器分析采集裝置采集的工頻電壓波形，獲取工頻電壓的時間特性，即峰值電壓、零點電壓發(fā)生的時間，并據(jù)此算出當(dāng)前時刻工頻交流電壓的相位特征；MCU控制器根據(jù)人工輸入的疊加相位特征，找到當(dāng)前工頻電壓對應(yīng)的相位后，立即觸發(fā)脈沖發(fā)生器的工作；脈沖發(fā)生器產(chǎn)生沖擊脈沖信號后經(jīng)功率放大器輸出到升壓變壓器初級繞組，與電網(wǎng)工頻交流信號疊加后在升壓變壓器次級繞組形成滿足相位疊加要求的沖擊疊加耐壓試驗信號；MCU控制器通過控制采集裝置實時采集阻容分壓器的低電壓信號獲取沖擊疊加的相位信息，并與輸入的相位參數(shù)進行比較，如果存在差異，則輕微調(diào)整脈沖發(fā)生器的延時或相位特征，起到修正作用。

所述采集裝置可以通過穿心互感器或半開口夾鉗耦合的方式獲得輸出負載電流，然后將采集的電流信息發(fā)送到MCU控制器，由MCU控制器綜合處理輸出電壓和輸出負載電流的幅值和相位信息。所述限流電阻起到過流保護的作用，當(dāng)輸出端阻抗減少或受試驗電壓作用發(fā)生擊穿短路時，能起到保護升壓變壓器的作用。同時，MCU控制器控制采集裝置實時獲取輸出負載電流值，一旦超過設(shè)定電流值，并持續(xù)一段時間后，MCU控制器控制繼電器斷開，確保升壓變壓器輸入端的交流信號切斷，并發(fā)出命令停止脈沖發(fā)生器工作，使得升壓變壓器另一端初級繞組無輸入信號，從而起到了系統(tǒng)短路保護的目的。同樣，當(dāng)輸出端出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象后，MCU控制器同樣發(fā)生命令，斷開交流工頻輸入和脈沖發(fā)生器的工作。

所述脈沖發(fā)生器的頻率為0.1-100MHz，經(jīng)功率放大后，可產(chǎn)生數(shù)十伏到數(shù)十千伏的沖擊脈沖高壓。所述脈沖發(fā)生器的輸出相位、輸出頻率、輸出脈沖寬度均受MCU控制器控制。所述功率放大器的輸出端還可以帶有受MCU控制器控制的整流支路切換開關(guān)，通過該開關(guān)可實現(xiàn)正沖擊脈沖或負沖擊脈沖的輸出。

所述試驗系統(tǒng)還可以設(shè)有與所述MCU控制器相連的通信接口，可以是USB接口，或VGA接口，或RS232接口，或WIFI接口，等等。還可以設(shè)有與所述MCU控制器相連的顯示器和鍵盤。