[發明專利]一種工頻續流試驗裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201710757248.6
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107505553A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 陸佳政;謝鵬康;蔣正龍;方針;李波;胡建平
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14;G01R31/00;G01R1/28;G01R1/36
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，更具體地，涉及一種工頻續流試驗裝置及其使用方法。

背景技術

雷擊現象廣泛存在于在電力系統中，據統計，電力系統中70％的停電跳閘事故是由雷電引起的。氧化鋅避雷器安裝在電力系統中，用于疏導雷電流，抑制雷擊過電壓的幅值。隨著電力系統的不斷發展，電力用戶對電力設備的可靠性和穩定性提出了更高的要求，因此，有必要對電力系統中的避雷器進行試驗，以評估其在雷電過電壓作用下的穩定性和可靠性。

現有的工頻續流試驗裝置包括：用于輸出沖擊電壓的沖擊電壓發生器系統、用于輸出工頻電壓的工頻試驗電源系統、用于測量電弧電流的羅氏線圈、電壓測量系統和懸式絕緣子。

但是，現有的工頻續流試驗裝置中的沖擊電壓發生器系統和工頻試驗電源系統往往存在輸出的電壓與電流等級低、輸出最大工頻短路電流幅值小等缺點，難以模擬避雷器在實際運行狀態下的工況，在評估避雷器間隙熄滅工頻電弧的能力時，存在一定缺陷。

發明內容

針對上述的技術問題，本發明提供一種工頻續流試驗裝置及其使用方法。

第一方面，本發明提供一種工頻續流試驗裝置，包括：用于將電網電壓轉換為工頻電壓的電力變壓器，所述電力變壓器的繞組的匝間絕緣材料采用黃蠟綢，層間絕緣材料采用玻璃絲包扁線；充電電容的電容量為0.05μF、波頭電阻的電阻量為80Ω和波尾電阻的電阻量為2100Ω的沖擊電壓發生器；所述沖擊電壓發生器與沖擊側保護電路串聯后的輸出端與待測試品并聯；所述電力變壓器與工頻側保護電路并聯后的輸出端與待測試品并聯；以及控制測量電路，用于根據工頻電壓的相位判斷是否觸發產生沖擊電壓。

其中，所述工頻側保護電路包括：與熔斷器串聯后的電力變壓器的輸出端并聯的交流無間隙金屬氧化物避雷器、以及與所述熔斷器和所述交流無間隙金屬氧化物避雷器并聯的電感。

其中，所述沖擊側保護電路包括：與所述沖擊電壓發生器串聯的隔離球隙。

其中，所述沖擊電壓發生器包括：與所述波頭電阻并聯的波尾電阻，所述波尾電阻的另一端接地；以及所述充電電容為多個單級充電電容均通過單級觸發間隙串聯而成，且在每個所述單級充電電容的兩端均與充電電阻并聯形成充電模塊；所述充電模塊的一端與所述波尾電阻并聯，所述充電模塊的另一端與充電變壓器并聯。

其中，所述沖擊電壓發生器中的充電電容為16級0.8μF單級充電電容串聯形成，以及波頭電阻的電阻量為80Ω。

其中，所述電力變壓器的電壓為289KV、容量為250MW；所述黃蠟綢的厚度為1mm，所述玻璃絲包扁線的厚度為10mm。

其中，所述交流無間隙避雷器為交流無間隙氧化鋅避雷器。

第二方面，本發明提供一種工頻續流試驗裝置的使用方法，包括：S1，將待測試品安裝于試品架上，閉合隔離開關，以使工頻電壓施加在待測試品上；S2，通過控制測量電路獲取工頻電壓信號，并根據所述工頻電壓信號獲取工頻電壓的相位；S3，若所述工頻電壓的相位達到設定的觸發相位，則觸發沖擊電壓發生器產生沖擊電壓，以使工頻電壓與沖擊電壓疊加；S4，將測量得到的待測試品兩端的電壓與電流，用于評估避雷器在沖擊電壓作用后熄滅工頻電弧的能力。

其中，所述工頻電壓由電壓為289KV、容量為250MW的電力變壓器將電網電壓轉換而成；且所述電力變壓器的繞組的匝間絕緣材料采用黃蠟綢，層間絕緣材料采用玻璃絲包扁線。

其中，所述沖擊電壓發生器的充電電容的電容量為0.05μF，以及波頭電阻的電阻量為80Ω。

本發明提供的一種頻續流試驗裝置及其使用方法，通過使用調整電路參數的沖擊電壓發生器，其沖擊電源可以同時輸出雷電沖擊電壓與10-20kA幅值的沖擊電流，可以更好的模擬避雷器在掛網運行中遭遇雷電波的情況；以及通過使用電力變壓器將電網電壓轉換為高壓的工頻電壓，可以更好的反映避雷器在間隙擊穿條件下的情況。且采用電力變壓器作為工頻電源，可以承受更高的過電壓與過電流，在保證高可靠性的前提下，不需要過多的保護電路。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的工頻續流試驗裝置的結構框圖；

圖2為圖1所示的工頻續流試驗裝置中的沖擊電壓發生器的電路原理圖；