本實用新型涉及空心電抗器匝間絕緣試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空心電抗器匝間短路試驗電路。

背景技術(shù)：

干式空心電抗器是變電站的重要組成部分，對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著重要的作用：干式空心電抗器具備電抗值特性、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安裝維護方便等優(yōu)點，在電網(wǎng)中補償、濾波和限流等方面廣泛應(yīng)用。而空心電抗器長期運行，由于受到環(huán)境因素的影響，不可避免地會產(chǎn)生不能程度的絕緣問題，有研究表明，干式空心電抗器有90％事故是由其匝間絕緣問題導(dǎo)致的，所以及時發(fā)現(xiàn)干式空心電抗器的匝間絕緣問題十分重要。

檢測空心電抗器的匝間絕緣情況，目前主要采用高頻脈沖振蕩電壓試驗技術(shù)，采用高頻脈沖振蕩電壓試驗時，試驗變壓器經(jīng)過整流硅堆整流后，輸出高壓直流，再經(jīng)過保護電阻對充放電電容C進行充電，當(dāng)給予觸發(fā)開關(guān)觸發(fā)信號時，充放電電容C經(jīng)過保護電阻、觸發(fā)開關(guān)以及高壓脈沖變壓器釋放，高壓脈沖變壓器的副邊可感應(yīng)產(chǎn)生4kv左右的負向脈沖，從而引起放電球隙的點火極和接地半球之間擊穿，產(chǎn)生電弧，進而使被測空心電抗器所在的諧振電路進行諧振，充放電電容按照標(biāo)準(zhǔn)進行放電，若空心電抗器存在匝間短路現(xiàn)象，則由于電抗器線圈匝數(shù)的減少，導(dǎo)致整個電抗器的電感量減少，整個振蕩電路的振蕩頻率將發(fā)生變化；短路匝內(nèi)的環(huán)流將引起電抗器的損耗增加使整個振蕩電路的電壓和電流衰減速度加快。因此，對比試品電抗器在系統(tǒng)額定電壓下和振蕩波試驗電壓下兩端的電壓波形變化情況，就可以判斷電抗器線圈是否存在匝間絕緣缺陷。

觸發(fā)開關(guān)用于控制充放電電容的負極回路的導(dǎo)通和關(guān)斷，觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通，充放電電容負極經(jīng)過高壓脈沖變壓器釋放，在高壓脈沖變壓器副邊產(chǎn)生高壓負向脈沖，進而引起點火極和接地半球之間擊穿，在導(dǎo)通過程中，會經(jīng)常出現(xiàn)損壞，在高壓脈沖變壓器導(dǎo)通瞬間，會在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流電流，觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通時由于受到反向續(xù)流的影響而產(chǎn)生反向損耗，造成了觸發(fā)開關(guān)擊穿而損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的空心電抗器匝間短路試驗電路中的觸發(fā)電路觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中由于受到高壓脈沖變壓器導(dǎo)通瞬間在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流電流的影響而損壞的問題，提出一種空心電抗器匝間短路試驗電路，通過在觸發(fā)開關(guān)的兩端增加泄放電路，使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。

一種空心電抗器匝間短路試驗電路，包括負極電路，所述負極電路包括充放電電容C、觸發(fā)開關(guān)電路以及高壓脈沖變壓器；所述觸發(fā)開關(guān)電路連接在所述高壓脈沖變壓器和充放電電容C的中間，組成負極電路；所述觸發(fā)開發(fā)電路用于控制所述負極電路的導(dǎo)通和關(guān)斷，所述充放電電容C用于對所述負極電路中的高壓脈沖變壓器放電，使其產(chǎn)生高壓負向脈沖；所述高壓脈沖變壓器用于接收所述充放電電容C放電并在其副邊產(chǎn)生高壓負向脈沖。

所述觸發(fā)開關(guān)電路包括觸發(fā)開關(guān)、第一、二泄放二極管以及泄放電阻R3，所述第一泄放二極管D1的正極端分別與所述觸發(fā)開關(guān)的陰極和高壓脈沖變壓器的原邊連接、負極端與所述泄放電阻R3的一端連接；所述所述泄放電阻R3的另一端與所述第二泄放二極管D2的正極端連接；所述第二泄放二極管D2的負極端分別與所述觸發(fā)開關(guān)的陽極連接；所述觸發(fā)開關(guān)的控制極連接在所述第一泄放二極管D1和所述泄放電阻R3的中間。

所述負極電路還包括第一保護電阻R1，所述第一保護電阻R1連接在所述充電電容的負極端與所述觸發(fā)開關(guān)的中間，用于在所述充放電電容C負極端放電時保護所述觸發(fā)開關(guān)。

根據(jù)本實用新型所述的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，所述試驗電路還包括點火極G以及接地半球S1，所述點火極G設(shè)于所述接地半球S1中，并與所述接地半球S1空氣絕緣，用于接收來自高壓脈沖變壓器的副邊高壓；所述接地半球S1用于在所述點火極G產(chǎn)生火化時放電。

根據(jù)本實用新型所述的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，所述點火極G在接收到所述高壓脈沖變壓器的高壓負向脈沖時在所述點火極G與所述接地半球S1絕緣間隙中產(chǎn)生畸變電場，擊穿間隙，促使接地半球S1放電。

根據(jù)本實用新型所述的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，所述匝間試驗電路還包括用于提供直流高壓的直流電壓提供電路、對充放電電容C進行充電保護的第二保護電阻R2、用于聚集正向電荷的正向半球、被測空心電抗器等效電路以及電容分壓器電路。

根據(jù)本實用新型所述的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，所述直流電壓提供電路的正極端與所述第二保護電阻R2的一端連接，所述第二保護電阻R2的另一端分別與所述正向半球和所述充放電電容C的正極端連接，所述被測空心電抗器等效電路與所述電容分壓電路并聯(lián)于所述匝間試驗電路中。

根據(jù)本實用新型所述的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，所述接地半球S1與所述正向半球放電產(chǎn)生電弧時與所述充放電電容C以及被測空心電抗器構(gòu)成一諧振電路。

實施本實用新型提供的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，克服了現(xiàn)有的空心電抗器匝間短路試驗電路中的觸發(fā)電路觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中由于受到高壓脈沖變壓器導(dǎo)通瞬間在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流的影響而損壞的問題，在充放電電容C的負極端設(shè)置負極電路，對點火極G產(chǎn)生高壓負向脈沖點擊，在點火極G與接地半球S1中間產(chǎn)生畸變電場，進而使接地半球S1放電，與正向半球一起產(chǎn)生電??；被測空心電抗器出于諧振電路中。在觸發(fā)開關(guān)的兩端設(shè)置泄放電路，使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實提供的一種空心電抗器匝間短路試驗電路實施例的元件連接示意圖。

具體實施方式

干式空心電抗器是變電站的重要組成部分，對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著重要的作用：干式空心電抗器具備電抗值特性、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安裝維護方便等優(yōu)點，在電網(wǎng)中補償、濾波和限流等方面廣泛應(yīng)用。而空心電抗器長期運行，由于受到環(huán)境因素的影響，不可避免地會產(chǎn)生不能程度的絕緣問題，有研究表明，干式空心電抗器有90％事故是由其匝間絕緣問題導(dǎo)致的，所以及時發(fā)現(xiàn)干式空心電抗器的匝間絕緣問題十分重要。

檢測空心電抗器的匝間絕緣情況，目前主要采用高頻脈沖振蕩電壓試驗技術(shù)，采用高頻脈沖振蕩電壓試驗時，試驗變壓器經(jīng)過整流硅堆整流后，輸出高壓直流，再經(jīng)過保護電阻對充放電電容C進行充電，當(dāng)給予觸發(fā)開關(guān)觸發(fā)信號時，充放電電容C經(jīng)過保護電阻、觸發(fā)開關(guān)以及高壓脈沖變壓器110釋放，高壓脈沖變壓器110的副邊可感應(yīng)產(chǎn)生4kv左右的負向脈沖，從而引起放電球隙的點火極G和接地半球S1之間擊穿，產(chǎn)生電弧，進而使被測空心電抗器所在的諧振電路進行諧振，充放電電容C按照標(biāo)準(zhǔn)進行放電，若空心電抗器存在匝間短路現(xiàn)象，則由于電抗器線圈匝數(shù)的減少，導(dǎo)致整個電抗器的電感量減少，整個振蕩電路的振蕩頻率將發(fā)生變化；短路匝內(nèi)的環(huán)流將引起電抗器的損耗增加使整個振蕩電路的電壓和電流衰減速度加快。因此，對比試品電抗器在系統(tǒng)額定電壓下和振蕩波試驗電壓下兩端的電壓波形變化情況，就可以判斷電抗器線圈是否存在匝間絕緣缺陷。

觸發(fā)開關(guān)用于控制充放電電容C的負極回路的導(dǎo)通和關(guān)斷，觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通，充放電電容C負極經(jīng)過高壓脈沖變壓器110釋放，在高壓脈沖變壓器110副邊產(chǎn)生高壓負向脈沖，進而引起點火極G和接地半球S1之間的電場畸變，使接地半球S1放電，在導(dǎo)通過程中，會經(jīng)常出現(xiàn)損壞，在高壓脈沖變壓器110導(dǎo)通瞬間，會在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流電流，觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通時由于受到反向續(xù)流的影響而產(chǎn)生反向損耗，造成了觸發(fā)開關(guān)擊穿而損壞。

本實用新型的目的：為了解決現(xiàn)有的空心電抗器匝間短路試驗電路中的觸發(fā)電路觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中由于受到高壓脈沖變壓器110導(dǎo)通瞬間在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流電流的影響而損壞的問題。

解決辦法：提出一種空心電抗器匝間短路試驗電路，通過在觸發(fā)開關(guān)的兩端增加泄放電路121，使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。

空心電抗器匝間短路試驗電路包括直流電壓提供電路150、第二保護電阻R2、放電球隙(正極半球S2，接地半球S1)、充放電電容C、與充放電電容C連接的負極電路100、被測空心電抗器以及分壓電抗器電路130；直流電壓提供電路150主要由調(diào)壓變壓器、試驗變壓器以及整流硅堆構(gòu)成，試驗變壓器提供的交流電壓經(jīng)整流硅堆整流后變成直流電對充放電電容C進行充電，第二保護電阻R2為了保護充放電電容C，正常情況下，在充放電電容C滿壓后，對負極電路100中的觸發(fā)開關(guān)電路120發(fā)一個觸發(fā)信號，使觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通，觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通后，充放電電容C向高壓脈沖變壓器110放電，在高壓脈沖變壓器110的副邊產(chǎn)生一高壓負向脈沖，高壓變壓器的副邊與點火極G連接，高壓負向脈沖使點火極G與接地半球S1間的空氣間隙產(chǎn)生畸變電場，進而使接地半球S1放電，正極半球S2與接地半球S1產(chǎn)生電弧，此時充放電電容C與被測空心電抗器形成一定頻率的阻尼振蕩電路，若空心電抗器存在匝間短路現(xiàn)象，則由于電抗器線圈匝數(shù)的減少，導(dǎo)致整個電抗器的電感量減少，整個振蕩電路的振蕩頻率將發(fā)生變化；短路匝內(nèi)的環(huán)流將引起電抗器的損耗增加使整個振蕩電路的電壓和電流衰減速度加快。因此，對比試品電抗器在系統(tǒng)額定電壓下和振蕩波試驗電壓下兩端的電壓波形變化情況，就可以判斷電抗器線圈是否存在匝間絕緣缺陷。本實用新型中觸發(fā)開關(guān)的控制極上連接有泄放電路121，泄放電路121與觸發(fā)開關(guān)的控制極連接，且泄放電路121的兩端分別與觸發(fā)開關(guān)的兩端連接；泄放電路121使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。下面將結(jié)合附圖詳細對申請進行說明。

圖1是本實用新型實提供的一種空心電抗器匝間短路試驗電路實施例的元件連接示意圖，請參考圖1，一種空心電抗器匝間短路試驗電路，包括負極電路100，所述負極電路100包括充放電電容C、觸發(fā)開關(guān)電路120以及高壓脈沖變壓器110；觸發(fā)開關(guān)電路120連接在高壓脈沖變壓器110和充放電電容C的中間，組成負極電路100；觸發(fā)開發(fā)電路用于控制負極電路100的導(dǎo)通和關(guān)斷，充放電電容C用于對負極電路100中的高壓脈沖變壓器110放電，使其產(chǎn)生高壓負向脈沖；高壓脈沖變壓器110用于接收充放電電容C放電并在其副邊產(chǎn)生高壓負向脈沖。

充放電電容C滿壓后，負極集聚的負電荷通過高壓脈沖變壓器110向點火極G釋放，進而畸變點火極G與接地半球S1空氣間隙的電場，進一步使接地半球S1放電，在這里，高壓脈沖變壓器110，高壓脈沖變壓器110是電子變壓器一種特殊類型，它所變換的不是正弦電壓，也不是交流方波，而是接近矩形的單極性脈沖；脈沖變壓器現(xiàn)已極其廣泛地應(yīng)用于各種電子設(shè)備之中，因此經(jīng)過高壓脈沖變壓器110變換后，在點火極G上形成一個高壓負向脈沖，足以使點火極G與接地半球S1間的間隙中產(chǎn)生畸變電場，最終使接地半球S1放電。

觸發(fā)開關(guān)電路120包括觸發(fā)開關(guān)、第一、二泄放二極管以及泄放電阻R3，第一泄放二極管D1的正極端分別與觸發(fā)開關(guān)的陰極和高壓脈沖變壓器110的原邊連接、負極端與泄放電阻R3的一端連接；泄放電阻R3的另一端與第二泄放二極管D2的正極端連接；第二泄放二極管D2的負極端分別與觸發(fā)開關(guān)的陽極連接；觸發(fā)開關(guān)的控制極連接在第一泄放二極管D1和泄放電阻R3的中間。

觸發(fā)開關(guān)電路120控制著負極電路100的導(dǎo)通和關(guān)斷，在觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通的過程中由于受高壓脈沖變壓器110原邊反向續(xù)流電流的影響而損壞，經(jīng)常出現(xiàn)觸發(fā)開關(guān)被擊穿的現(xiàn)象，本申請中增加了泄放電路121，泄放電路121與觸發(fā)開關(guān)的控制極、陽極和陰極連接，泄放電路121使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，流經(jīng)第一二泄放二極管以及泄放電阻R3的反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。

負極電路100還包括第一保護電阻R1，第一保護電阻R1連接在充電電容的負極端與觸發(fā)開關(guān)的中間，用于在充放電電容C負極端放電時保護觸發(fā)開關(guān)。

第一保護電阻R1主要用于保護在充放電電容C陰極放電時負極電路100中的觸發(fā)開關(guān)，在陰極放電產(chǎn)生分壓，對觸發(fā)開起到了一定的保護作用。

根據(jù)本實用新型的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，試驗電路還包括點火極G以及接地半球S1，點火極G設(shè)于接地半球S1中，并與接地半球S1空氣絕緣，用于接收來自高壓脈沖變壓器110的副邊高壓；接地半球S1用于在點火極G產(chǎn)生火化時放電。點火極G在接收到高壓脈沖變壓器110的高壓負向脈沖時在點火極G與接地半球S1絕緣間隙中產(chǎn)生畸變電場，擊穿間隙，促使接地半球S1放電。

根據(jù)本實用新型的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，匝間試驗電路還包括用于提供直流高壓的直流電壓提供電路150、對充放電電容C進行充電保護的第二保護電阻R2、用于聚集正向電荷的正向半球、被測空心電抗器等效電路130以及電容分壓器電路；直流電壓提供電路150的正極端與第二保護電阻R2的一端連接，第二保護電阻R2的另一端分別與正向半球和充放電電容C的正極端連接，被測空心電抗器等效電路130與電容分壓電路并聯(lián)于匝間試驗電路中。

直流電壓提供電路150主要由調(diào)壓變壓器、試驗變壓器以及整流硅堆構(gòu)成，試驗變壓器提供的交流電壓經(jīng)整流硅堆整流后變成直流電對充放電電容C進行充電，第二保護電阻R2為了保護充放電電容C，正常情況下，在充放電電容C滿壓后，對負極電路100中的觸發(fā)開關(guān)電路120發(fā)一個觸發(fā)信號，觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通后使得接地半球S1與正極半球S2產(chǎn)生電弧，構(gòu)成一定振蕩頻率的振蕩電路。

根據(jù)本實用新型的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，接地半球S1與正向半球放電產(chǎn)生電弧時與充放電電容C以及被測空心電抗器構(gòu)成一諧振電路。

觸發(fā)開關(guān)VT1導(dǎo)通后，充放電電容C向高壓脈沖變壓器110放電，在高壓脈沖變壓器110的副邊產(chǎn)生一高壓負向脈沖，高壓變壓器的副邊與點火極G連接，高壓負向脈沖使點火極G與接地半球S1間的空氣間隙產(chǎn)生畸變電場，進而使接地半球S1放電，正極半球S2與接地半球S1產(chǎn)生電弧，此時充放電電容C與被測空心電抗器形成一定頻率的阻尼振蕩電路，若空心電抗器存在匝間短路現(xiàn)象，則由于電抗器線圈匝數(shù)的減少，導(dǎo)致整個電抗器的電感量減少，整個振蕩電路的振蕩頻率將發(fā)生變化；短路匝內(nèi)的環(huán)流將引起電抗器的損耗增加使整個振蕩電路的電壓和電流衰減速度加快。因此，對比試品電抗器在系統(tǒng)額定電壓下和振蕩波試驗電壓下兩端的電壓波形變化情況，就可以判斷電抗器線圈是否存在匝間絕緣缺陷。

實施本實用新型提供的一種空心電抗器匝間短路試驗電路，克服了現(xiàn)有的空心電抗器匝間短路試驗電路中的觸發(fā)電路觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中由于受到高壓脈沖變壓器110導(dǎo)通瞬間在原邊產(chǎn)生反向續(xù)流的影響而損壞的問題，在充放電電容C的負極端設(shè)置負極電路100，對點火極G產(chǎn)生高壓負向脈沖點擊，在點火極G與接地半球S1中間產(chǎn)生畸變電場，進而使接地半球S1放電，與正向半球一起產(chǎn)生電?。槐粶y空心電抗器出于諧振電路中。本申請中的泄放電路121與觸發(fā)開關(guān)的控制極連接，且泄放電路121的兩端分別與觸發(fā)開關(guān)的兩端連接，使觸發(fā)開關(guān)的控制極和陰極間為正向壓降，反向電流迅速泄放，大大降低了觸發(fā)開關(guān)在導(dǎo)通過程中的反向損耗，對觸發(fā)開關(guān)起到了很好的保護作用。

上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。