一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法,試驗(yàn)裝置包括充電回路,通過充電回路充電的電容器,電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路,試品與電感并聯(lián),通過電感為試品施加工頻電壓,試品與電感之間連接有用于測量試品電壓和電流的分壓器和分流器,電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關(guān)一,試品連接調(diào)波電感和開關(guān)二后與電感連接;所述分壓器和分流器連接有分別測量其電壓和電流的測量單元;電容器和電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振,電感上產(chǎn)生的工頻電壓施加到試品上,通過控制開關(guān)二的打開時間,來控制施加到試品上的工頻電壓時間,實(shí)現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓試驗(yàn),以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄。
【專利說明】一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及避雷器試驗(yàn)領(lǐng)域,特別涉及一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]避雷器是電力系統(tǒng)的重要保護(hù)電器,已在電力系統(tǒng)和串補(bǔ)裝置中廣泛應(yīng)用,避雷器工頻參數(shù)的測量和研究對避雷器與系統(tǒng)參數(shù)的配合是非常重要的,尤其對串補(bǔ)裝置用避雷器。試驗(yàn)室采用試驗(yàn)變壓器對避雷器在小容量的工頻電壓下的特性可以測量,對于大容量的工頻電壓試驗(yàn),需要的變壓器投資非常大,實(shí)驗(yàn)裝置體積龐大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,目前試驗(yàn)室對超過IOOOkVA的大容量的避雷器用電阻片工頻電壓試驗(yàn)還無法進(jìn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法,解決現(xiàn)有測試裝置無法實(shí)現(xiàn)超過IOOOkVA的大容量避雷器用電阻片工頻電壓試驗(yàn)的問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予已實(shí)現(xiàn):
[0005]一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,包括充電回路,通過充電回路充電的電容器,電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路,試品與電感并聯(lián),通過電感為試品施加工頻電壓,試品與電感之間連接有用于測量試品電壓和電流的分壓器和分流器,電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關(guān)一,試品連接調(diào)波電感和開關(guān)二后與電感連接;所述充電回路、開關(guān)一和開關(guān)二連接有控制其工作的控制單元,所述分壓器和分流器連接有分別測量其電壓和電流的測量單元。
[0006]所述充電回路采用恒壓源或恒流源。
[0007]所述電容器由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成。
[0008]所述電感采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于諧振回路的調(diào)諧。
[0009]所述調(diào)波電感采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于調(diào)整試驗(yàn)回路的波形。
[0010]所述測量單元包括采集卡,利用采集卡分別采集分壓器和分流器的電壓波形。
[0011]所述分壓器采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器;所述分流器采用電阻分流器或電流互感器線圈。
[0012]所述測量單元設(shè)置有具有向上位計算機(jī)提供遠(yuǎn)程通訊的接口。
[0013]一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)方法,控制單元分別給充電回路、開關(guān)一和開關(guān)二發(fā)出控制信號,使得電容器充電,然后開關(guān)一和開關(guān)二閉合;電容器和電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振,電感上產(chǎn)生的工頻電壓通過調(diào)波電感和開關(guān)二施加到試品上,通過控制開關(guān)二的打開時間,來控制施加到試品上的工頻電壓時間;測量單元分別采集分壓器和分流器的電壓波形,把通過試品的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機(jī)中進(jìn)行分析和記錄。
[0014]所述試品上的工頻電壓幅值為IkV?6kV,工頻電流幅值為0.0lkA?2kA,持續(xù)時間 0.0ls ?0.2s。[0015]本發(fā)明采用充電回路為電容器充電,電容器充電后和電感產(chǎn)生串聯(lián)諧振,電感上產(chǎn)生的工頻電壓通過調(diào)波電感和開關(guān)二施加到試品上,測量單元分別采集分壓器和分流器的電壓波形,把通過試品的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機(jī)中進(jìn)行分析和記錄,實(shí)現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓試驗(yàn),以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄,通過開關(guān)二的打開時間,來控制施加到試品上的工頻電壓時間,該工頻電壓試驗(yàn)裝置投資小,損耗低
[0016]進(jìn)一步,測量單元設(shè)置有向上位計算機(jī)提供遠(yuǎn)程通訊的接口,可以直接將測量參數(shù)送到上位機(jī)計算、分析,實(shí)用性更強(qiáng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]圖中:1、充電回路;2、電容器;3、開關(guān)一 ;4、電感;5、調(diào)波電感;6、開關(guān)二 ;7、試品;8、分壓器;9、分流器;10、測量單元;11、控制單元。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照圖1,該避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,包括充電回路1、電容器2、開關(guān)一 3、電感
4、調(diào)波電感5、開關(guān)二 6、分壓器8、分流器9、試品7、測量單元10、控制單元11。
[0020]充電回路I采用恒壓源或恒流源,充電回路I與電容器2連接為電容器2充電,電容器由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成,電容器與電感連接形成串聯(lián)諧振回路,電容器2和電感4產(chǎn)生串聯(lián)諧振,試品7與電感4并聯(lián),通過電感4為試品7施加工頻電壓,試品7與電感4之間連接有用于測量試品7電壓和電流的分壓器8和分流器9,所述分壓器采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器;所述分流器采用電阻分流器或電流互感器線圈。所述電感4的電感量采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于諧振回路的調(diào)諧,電容器與電感形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關(guān)一 3,試品連接調(diào)波電感5和開關(guān)二 6后與電感4連接,所述調(diào)波電感5采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于調(diào)整試驗(yàn)回路的波形;試品為避雷器用非線性電阻片;所述充電回路1、開關(guān)一 3和開關(guān)二 6連接有控制其工作的控制單元11,控制單元由單片機(jī)、DSP等可編程器件組成,所述分壓器8和分流器9連接有分別測量其電壓和電流的測量單元10。
[0021]進(jìn)一步,所述測量單元包括采集卡,利用采集卡分別采集分壓器和分流器的電壓波形,測量單元設(shè)置有具有向上位計算機(jī)提供遠(yuǎn)程通訊的接口,所述通訊接口為RS485接口、光纖接口或無線通信接口,測量信號傳遞時可通過通訊電纜、光纖及無線通訊進(jìn)行信號傳輸。
[0022]該試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)了避雷器大容量的短時工頻耐壓,以及避雷器的工頻電壓和電流波形參數(shù)的測量和記錄,同時該裝置還具有向上位計算機(jī)提供遠(yuǎn)程通訊接口功能。
[0023]同時,本發(fā)明還公開了一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)方法:
[0024]控制單元11分別給充電回路1、開關(guān)一 3和開關(guān)二 6發(fā)出控制信號,使得電容器2充電,然后開關(guān)一 3和開關(guān)二 6動作;電容器2和電感4產(chǎn)生串聯(lián)諧振,電感4上產(chǎn)生的工頻電壓通過調(diào)波電感5和開關(guān)二 6施加到試品7上,通過開關(guān)二 6的打開時間,來控制施加到試品上的工頻電壓時間;測量單元10利用采集卡,分別采集分壓器8和分流器9的電壓波形,把通過試品7的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機(jī)中進(jìn)行分析和記錄。
[0025]試品7上的工頻電壓幅值為IkV?6kV,工頻電流幅值為0.0lkA?2kA,持續(xù)時間
0.0ls?0.2s ;測量單元10利用采集卡,分別采集分壓器8和分流器9的電壓波形,把試品7承受的工頻電壓和工頻電流波形參數(shù)采集到計算機(jī)中進(jìn)行分析和記錄。
[0026]本發(fā)明通過充電回路為電容器充電,電容器和電感組成串聯(lián)諧振回路,諧振產(chǎn)生電壓為IkV?6kV,電流為0.0lkA?2kA的工頻電壓,相比傳統(tǒng)試驗(yàn)裝置采用變壓器產(chǎn)生高電壓電流的工頻電壓,本發(fā)明試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單,成本低,通過開關(guān)的打開時間,實(shí)現(xiàn)施加到試品上的工頻電壓時間,控制方法簡單,容易實(shí)現(xiàn),可推廣到這類大容量試驗(yàn)裝置使用。
【權(quán)利要求】
1.一種避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,包括充電回路(I),通過充電回路(I)充電的電容器(2),電容器(2)與電感(4)連接形成串聯(lián)諧振回路,試品(7)與電感(4)并聯(lián),通過電感(4)為試品(7)施加工頻電壓,試品(7)與電感(4)之間連接有用于測量試品(7)電壓和電流的分壓器(8)和分流器(9),電容器(2)與電感(4)形成的串聯(lián)諧振回路上安裝有開關(guān)一(3),試品(7)連接調(diào)波電感(5)和開關(guān)二(6)后與電感(4)連接;所述充電回路(I)、開關(guān)一(3)和開關(guān)二(6)連接有控制其工作的控制單元(11),所述分壓器(8)和分流器(9)連接有分別測量其電壓和電流的測量單元(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述充電回路(I)采用恒壓源或恒流源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述電容器(2)由25臺?30臺電容器并聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述電感(4)采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于諧振回路的調(diào)諧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述調(diào)波電感(5)采用多抽頭方式得到不同的電感量,用于調(diào)整試驗(yàn)回路的波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述測量單元(10)包括采集卡,利用采集卡分別采集分壓器(8)和分流器(9)的電壓波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述分壓器(8)采用高壓探頭、電容分壓器或電阻分壓器;所述分流器(9)采用電阻分流器或電流互感器線圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述測量單元(10)設(shè)置有具有向上位計算機(jī)提供遠(yuǎn)程通訊的接口。
9.一種基于權(quán)利要求1試驗(yàn)裝置的避雷器工頻電壓試驗(yàn)方法,其特征在于,控制單元(11)分別給充電回路(I)、開關(guān)一(3)和開關(guān)二(6)發(fā)出控制信號,使得電容器(2)充電,然后開關(guān)一(3)和開關(guān)二(6)閉合;電容器(2)和電感(4)產(chǎn)生串聯(lián)諧振,電感(4)上產(chǎn)生的工頻電壓通過調(diào)波電感(5)和開關(guān)二(6)施加到試品(7)上,通過控制開關(guān)二(6)的打開時間,來控制施加到試品(7)上的工頻電壓時間;測量單元(10)分別采集分壓器(8)和分流器(9)的電壓波形,把通過試品(7)的電壓和電流波形參數(shù)采集到計算機(jī)中進(jìn)行分析和記錄。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的避雷器工頻電壓試驗(yàn)方法,其特征在于,所述試品(7)上的工頻電壓幅值為IkV?6kV,工頻電流幅值為0.0lkA?2kA,持續(xù)時間0.0ls?0.2s。
【文檔編號】G01R31/12GK103675624SQ201310680983
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】何計謀, 蔡漢生, 祝嘉喜, 劉剛 申請人:中國西電電氣股份有限公司