[實用新型]一種變壓器介電響應回復電壓的測量系統

有效

• 申請號: 201420696863.2
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN204330957U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 余紅波;黃松波;李恒真;劉益軍;孔華東;林秀欽;歐曉妹;黃靜;任亞英;苗銀銀
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及一種變壓器介電響應回復電壓的測量系統。

背景技術

電力變壓器是電力輸送和分配的核心，是電網至關重要的組成部分，一旦其在運行中出現故障，會造成大規模的停電事故，帶來重大經濟損失。因此，必須確保變壓器的安全可靠運行。變壓器的安全運行很大程度上取決于其絕緣狀態，對變壓器油紙絕緣狀態做出準確評估就可以對變壓器的使用壽命做出預測，并及時更換老化嚴重的變壓器，確保電網中變壓器的正常運行。回復電壓法是近年來國內外常用的一種對絕緣無損害、有效的檢測方法，其原理是當對變壓器加直流高壓時，變壓器繞組間的油紙絕緣出現極化，內部偶極子定向排列，表面出現束縛電荷，兩極出現自由電荷；撤去外施電壓并短接變壓器高低壓繞組后，油紙絕緣內部出現去極化過程，極化電荷由定向排列逐步變為無序狀態，電極上的自由電荷和絕緣表面的束縛電荷部分釋放；去掉兩極間的短接線后，尚未完全釋放的自由電荷和仍有一定定向排列的束縛電荷會在變壓器兩端形成電勢差，稱為回復電壓。該方法是利用變壓器油紙絕緣系統在直流高壓下的極化特性，獲得回復電壓曲線及其相關參數(包括中心時間常數、最大值和初始斜率)，不同老化程度的變壓器測得的回復電壓曲線具有不同的參數，研究這些參數與含水量和老化程度等的關系，從而可對變壓器絕緣的狀況進行判斷。一般的電壓測試方法(如用萬用表測量)，測量電路內阻阻值較小，會使油紙絕緣系統極化產生的束縛電荷經測量回路很快泄露，很難有效測得回復電壓值，不能準確反映絕緣的老化狀況，因此急需一種有效的回復電壓測量方法。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種變壓器介電響應回復電壓的測量系統，采用本實用新型的測量系統，能夠避免測量過程中束縛電荷經測量回路泄漏的問題，測得有效的回復電壓，準確反映絕緣的老化狀況。

解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：

一種變壓器14介電響應回復電壓的測量系統，其特征是：一高壓直流電源10，正極經第一繼電器11輸出至所述變壓器一端，所述變壓器的另一端和高壓直流電源的負極接地，所述變壓器兩端還并聯有第二繼電器12支路、以及串聯的第三繼電器和測量電路8支路；所述的測量電路8為依次串聯的導通頻率可控開關2、取樣電阻3和高值電阻4，導通頻率可控開關2另有外接開關通斷控制器1控制導通頻率可控開關2的導通頻率，取樣電阻3兩端輸出至一信號處理模塊9，信號處理模塊9包括依次連接的電壓采集模塊5、比例放大模塊6和電腦7。

所述的通過開關通斷控制器1控制導通頻率可控開關2的導通頻率為1Hz，占空比為1％。

測量電路8與被測變壓器14導通時，對回復電壓在取樣電阻3上的分壓信號進行測量，經信號處理模塊9后可得回復電壓值。

采用上述系統進行變壓器介電響應回復電壓的測量方法，包括以下步驟：

第一步：利用高壓直流電源10對變壓器14高低壓繞組進行充電，設充電時間為t1；

第二步：充電完成后將充電回路斷開，將變壓器14高低繞組短接進行放電，放電時間為t2；

第三步：放電完成后將放電回路斷開，利用測量電路8對產生的回復電壓進行采點測量，然后利用所有采樣點電壓值擬合回復電壓曲線。

本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和良好的效果，在于本實用新型在測量電路8中通過開關通斷控制器1控制導通頻率可控的開關2的導通頻率和閉合時間為合適的值，能夠避免測量過程中測量電路8與變壓器14一直導通使變壓器14充電過程中產生的束縛電荷經測量電路8泄漏的問題；測量電路8中串入高值電阻4，可在測量電路8與被測變壓器14導通時減緩束縛電荷的泄露，進一步提高回復電壓測量的有效性；取樣電阻3起到分壓的作用，避免回復電壓過高時損壞信號處理模塊9的器件。

本實用新型能夠有效測量變壓器介電響應回復電壓，準確的得到變壓器介電響應回復電壓曲線，為變壓器絕緣狀態的評估提供可靠的依據。

附圖說明

圖1回復電壓測量電路示意圖；

圖2回復電壓測試系統示意圖；

圖3變壓器油紙絕緣的簡單等效電路模型；

圖4回復電壓無電荷泄漏情況下仿真圖；

圖5回復電壓有泄漏電荷情況下仿真圖；

圖6應用本實用新型進行回復電壓測量結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖2所示為回復電壓測試系統示意圖，圖1為回復電壓測量電路示意圖。