一種干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)的故障診斷方法
【專利說(shuō)明】一種干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)的故障診斷方法 所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓 試驗(yàn)中的故障診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電抗器是電網(wǎng)中重要的設(shè)備，其具有無(wú)功補(bǔ)償、濾波等用途，在電網(wǎng)中具有數(shù)量 多、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。電抗器的絕緣形式有兩種，一種是油浸式，主要采用絕緣油作為絕緣 介質(zhì)；一種是干式，采用環(huán)氧澆注浸漬組成絕緣。干式電抗器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕及造價(jià) 低的優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。干式電抗器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遭受到電網(wǎng)電壓、沖擊 電壓及環(huán)境應(yīng)力的作用而逐漸老化和劣化，會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障。對(duì)干式電抗器進(jìn)行 離線試驗(yàn)是保證其安全運(yùn)行的關(guān)鍵，由于干式電抗器本身電感量大，常規(guī)的工頻試驗(yàn)無(wú)法 進(jìn)行，因此研究合適的電抗器試驗(yàn)方法是目前的熱點(diǎn)。
[0003] 采用高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)方法對(duì)干式電抗器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沖擊耐壓試驗(yàn)，具有電壓 產(chǎn)生效率高、易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)波的特點(diǎn)。在進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行有效的故障診斷，判斷試品 是否存在擊穿故障是進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析的關(guān)鍵。
[0004] 然而，由于干式電抗器高頻沖擊耐壓試驗(yàn)回路中牽涉到許多電路元器件，這些電 路元器件是否存在故障對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有著重大影響，會(huì)導(dǎo)致電抗器試驗(yàn)的誤判，如何避免這 種誤判，對(duì)干式電抗器進(jìn)行準(zhǔn)確有效的高頻沖擊耐壓試驗(yàn)成為了目前關(guān)鍵的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述難題，避免由于試驗(yàn)回路元器件故障導(dǎo)致的誤判，本發(fā)明可針對(duì)干 式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)中的不同故障進(jìn)行診斷，提出了一種基于傳遞函數(shù)分析的 故障診斷方法。
[0006] 在該故障診斷方法中，其所診斷的干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)的電路回路 主要包括標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓發(fā)生器1、第一分壓器2、第一分流器3、振蕩電感4、負(fù)荷電容5、被試 干式電抗器6、第二分流器7、以及第二分壓器8。
[0007] 其中，負(fù)荷電容5與被試干式電抗器6所在電路支路并聯(lián)，并聯(lián)形成的支路與振蕩 電感4、標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓發(fā)生器1串接形成一個(gè)回路；同時(shí)，該試驗(yàn)回路中對(duì)特定位置處的電 壓和電流進(jìn)行測(cè)量：第一分壓器2與標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓發(fā)生器并聯(lián)，從中獲得電壓信號(hào)Ul;第二 分壓器8與被試干式電抗器6并聯(lián)，從而獲得電壓信號(hào)U2 ;第一分流器3與振蕩電感4串 聯(lián)，獲得電流信號(hào)Il;第二分流器7與被試干式電抗器6串聯(lián)后，獲得電流信號(hào)12。
[0008] 該故障診斷方法即通過(guò)先后施加不同的試驗(yàn)電壓，測(cè)得在不同試驗(yàn)電壓下的U1， II，U2, 12,分別求取不同試驗(yàn)電壓下Ul，Il相關(guān)的傳遞函數(shù)，和U2, 12相關(guān)的傳遞函數(shù)，最 后根據(jù)兩組傳遞函數(shù)在不同試驗(yàn)電壓下的變化情況來(lái)進(jìn)行不同故障的診斷。
[0009] 進(jìn)一步的，該干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)故障診斷步驟為：
[0010] S10.對(duì)被試干式電抗器施加第一試驗(yàn)電壓，獲得U1，II，U2, 12 ;
[0011] S20.根據(jù)Ul和Il計(jì)算傳遞函數(shù)H1，根據(jù)U2和12計(jì)算傳遞函數(shù)H2 ;
[0012] 其中，傳遞函數(shù)的具體計(jì)算公式為
是將電壓信號(hào)通過(guò)快速 傅立葉變化轉(zhuǎn)化到頻域得到頻域分布，fft(I)將電流信號(hào)通過(guò)快速傅立葉變化轉(zhuǎn)化到頻域 得到頻域分布，進(jìn)而，在頻域?qū)㈦妷盒盘?hào)和電流信號(hào)進(jìn)行比獲得傳遞函數(shù)H;
[0013] S30.對(duì)被試干式電抗器施加第二試驗(yàn)電壓，獲得Ul'，I1'，U2'，12' ；
[0014] S40.根據(jù)U1'和II'計(jì)算傳遞函數(shù)H1'，根據(jù)U2'和12'計(jì)算傳遞函數(shù)H2' ；
[0015] S50.比較H1，H2和H1'，H2'，根據(jù)其最大值的變化情況進(jìn)行故障診斷。
[0016] 更進(jìn)一步的，所述步驟S50具體包括：
[0017] S51.若H1'和H2'的最大值相比Hl和H2的最大值變化率均未超過(guò)±5%，則判 斷該試品及振蕩電感、負(fù)載電容均無(wú)故障；
[0018] S52.若H2'相比H2的最大值變化率未超過(guò)±5%，而H1'相比Hl的最大值變化 率超過(guò)了 ±5%，則判斷試品無(wú)故障而振蕩電感或負(fù)荷電容發(fā)生了故障。
[0019] S53.若H2'相比H2的最大值變化率超過(guò)±5%，不論H1'相比Hl的最大值變化 率如何，均判斷試品發(fā)生了故障。
[0020] 由上可見(jiàn)，本故障診斷方法應(yīng)用于干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)中，通過(guò)求 取被試干式電抗器的傳遞函數(shù)進(jìn)行試品的故障診斷。通過(guò)比較不同位置處的和不同試驗(yàn)電 壓下的傳遞函數(shù)最大值，可以對(duì)干式電抗器高頻振蕩沖擊耐壓試驗(yàn)中不同故障進(jìn)行判斷， 其中包括了試驗(yàn)回路元器件的故障診斷，避免了由于試驗(yàn)回路元器件故障所導(dǎo)致的誤判。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明試驗(yàn)回路的線路連接示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明中故障診斷流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明中干式電抗器高頻沖擊耐壓試驗(yàn)回路主要包括標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓 發(fā)生器1、第一分壓器2、第一分流器3、振蕩電感4、負(fù)荷電容5、被試干式電抗器6、第二分 流器7、以及第二分壓器8。
[0025] 其中，在標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的沖擊電壓作用下對(duì)被試干式電抗器6進(jìn)行放 電試驗(yàn)，負(fù)荷電容5與被試干式電抗器6所在電路支路并聯(lián)，并聯(lián)形成的支路與振蕩電感4、 標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓發(fā)生器1串接形成一個(gè)回路。
[0026] 同時(shí)，該試驗(yàn)回路中對(duì)特定位置處的電壓和電流進(jìn)行測(cè)量：第一分壓器2與標(biāo)準(zhǔn) 沖擊電壓發(fā)生器并聯(lián)，從中獲得電壓信號(hào)Ul;第二分壓器8與被試干式電抗器6并聯(lián)，從而 獲得電壓信號(hào)U2 ;第一分流器3與振蕩電感4串聯(lián)，獲得電流信號(hào)Il;第二分流器7與被試 干式電抗器6串聯(lián)后，獲得電流信號(hào)12。
[0027] 最終，根據(jù)不同試驗(yàn)電壓下所測(cè)得的U1，II，U2, 12,并基于傳遞函數(shù)的計(jì)算，進(jìn)行 不同故障的診斷。
[0028] 該具體的故障診斷步驟如圖2所示，通過(guò)先后施加不同