一種應(yīng)用于變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體地說是一種應(yīng)用于變壓器繞組變 形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 外部短路是變壓器運(yùn)行中的常見故障，在大電流的電動(dòng)力作用下，繞組容易發(fā)生 輕微變形。變壓器繞組的輕微變形可能造成繞組絕緣微小的局部受損，而受損區(qū)域容易產(chǎn) 生局部放電，加劇絕緣老化速度，使絕緣受損區(qū)域不斷擴(kuò)大，同時(shí)，變壓器繞組變形的程度 不斷加劇，一旦發(fā)生嚴(yán)重的外部短路故障，可能在變壓器內(nèi)部引起繞組應(yīng)間短路，進(jìn)而造成 變壓器繞組的嚴(yán)重?fù)p壞甚至整體報(bào)廢。因此，加強(qiáng)對(duì)變壓器繞組微變形的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，根據(jù) 變壓器變形嚴(yán)重程度制定有效的抗短路防治措施，可W大幅度提高變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性，減 少因短路故障造成的變壓器損壞，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。
[0003] 對(duì)于正常運(yùn)行的220kV的變壓器來說，考慮到套管主電容和其對(duì)地電容基本在1: 10左右，高壓套管末屏處存在大約20kV的殘余電壓，為了防止閃絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)末屏一般做 接地處理。開展變壓器繞組變形帶電檢測(cè)時(shí)，需要在高壓套管末屏處注入測(cè)試信號(hào)，而對(duì)于 注入信號(hào)來說，殘余電壓信號(hào)對(duì)于施加測(cè)試信號(hào)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾，并且會(huì)影響到測(cè)試信 號(hào)源的正常輸出，甚至可能破壞信號(hào)源。目前，并無有效方法能保證末屏有效接地，同時(shí)又 能消除末屏殘壓對(duì)測(cè)試信號(hào)源和施加信號(hào)的影響，導(dǎo)致無法通過帶電檢測(cè)手段對(duì)變壓器繞 組狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，不利于電網(wǎng)與設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種應(yīng)用于變壓器繞 組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路，W期在保障變壓器正常運(yùn)行時(shí)套管末屏有效接地的情況 下從套管末屏注入測(cè)試信號(hào)開展變壓器繞組變形帶電檢測(cè)，同時(shí)消除末屏殘余電壓信號(hào)對(duì) 于施加測(cè)試信號(hào)的影響，W免其影響到測(cè)試信號(hào)源的正常輸出W及對(duì)信號(hào)源的破壞，實(shí)現(xiàn) 通過帶電檢測(cè)手段對(duì)變壓器繞組狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與檢測(cè)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[000引本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
[0006]本實(shí)用新型應(yīng)用于變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路的特點(diǎn)是:在套管末 屏連接端子與接地端子之間串聯(lián)連接一電感L，選取合適的電感值W滿足在工頻50化的電 壓下，電感L的感抗與套管末屏對(duì)地電容C的容抗數(shù)值相同，極性相反;在所述電感L上并聯(lián) 設(shè)置壓敏電阻R和氣體放電管SP，構(gòu)成末屏保護(hù)電路。
[0007] 與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在：
[0008] 1、本實(shí)用新型是中末屏保護(hù)電路可W確保變壓器套管末屏在正常運(yùn)行狀態(tài)下有 效接地，同時(shí)消除了末屏殘余電壓對(duì)于從套管末屏注入測(cè)試信號(hào)的影響，W免其影響到測(cè) 試信號(hào)源的正常輸出或破壞信號(hào)源。
[0009] 2、采用本實(shí)用新型保護(hù)電路可W通過從變壓器套管末屏注入繞組變形測(cè)試信號(hào)， 實(shí)現(xiàn)在變壓器運(yùn)行狀態(tài)下開展不停電檢測(cè)變壓器繞組狀態(tài)的測(cè)試，解決了現(xiàn)有技術(shù)只能夠 在變壓器停電拆除引線狀態(tài)下開展繞組變形檢測(cè)的局限性，保證了對(duì)變壓器繞組的實(shí)時(shí)監(jiān) ，確保了變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說明】：
[0010] 圖1為本末屏保護(hù)電路電路圖；
[0011] 圖2為變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的測(cè)試電路圖；
【具體實(shí)施方式】
[0012] 參見圖1和圖2,本實(shí)施例中應(yīng)用于變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路是在 套管末屏連接端子2與接地端子3之間串聯(lián)連接一電感L，選取合適的電感值W滿足在工頻 50Hz的電壓下，電感L的感抗與套管末屏對(duì)地電容C的容抗數(shù)值相同，極性相反;在電感L上 并聯(lián)設(shè)置壓敏電阻R和氣體放電管SP，構(gòu)成末屏保護(hù)電路。
[0013] 本實(shí)施例中變壓器繞組變形帶電檢測(cè)電路是采用末屏保護(hù)電路，在末屏連接端子 2所在一端設(shè)置一測(cè)試信號(hào)連接端口 1，在測(cè)試信號(hào)連接端口 1利用變壓器繞組變形測(cè)試儀8 注入與采集測(cè)試信號(hào)，構(gòu)成變壓器繞組變形帶電檢測(cè)電路。
[0014] 本實(shí)施例中變壓器繞組變形帶電檢測(cè)裝置是在變壓器繞組首端出線套管7a的首 端出線套管末屏連接端子9a上通過絕緣銅導(dǎo)線連接首端出線套管末屏保護(hù)電路5a，在變壓 器繞組尾端出線套管7b的尾端出線套管末屏連接端子9b上通過絕緣銅導(dǎo)線連接尾端出線 套管套管末屏保護(hù)電路化。
[0015] 首端出線套管末屏保護(hù)電路5a和尾端出線套管套管末屏保護(hù)電路5b是采用本實(shí) 施例中末屏保護(hù)電路。
[0016] 繞組變形測(cè)試儀8的信號(hào)輸出端口P與首端出線套管末屏保護(hù)電路5a的測(cè)試信號(hào) 連接端口 1通過測(cè)試導(dǎo)線相連接;繞組變形測(cè)試儀8的信號(hào)輸入端口I與尾端出線套管套管 末屏保護(hù)電路化的測(cè)試信號(hào)連接端口 1通過測(cè)試導(dǎo)線相連接。
[0017] 利用本實(shí)施例檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的方法是：
[0018] 在變壓器正常運(yùn)行且未開展變壓器繞組變形帶電檢測(cè)時(shí)，首端出線套管末屏保護(hù) 電路5a和尾端出線套管套管末屏保護(hù)電路化的測(cè)試信號(hào)連接端口 1均為空置，在工頻50化 的電壓下，首端出線套管末屏連接端子9a通過首端出線套管末屏保護(hù)電路5a等效接地、尾 端出線套管末屏連接端子9b通過尾端出線套管末屏保護(hù)電路化等效接地;在變壓器正常運(yùn) 行且開展變壓器繞組變形帶電檢測(cè)時(shí)，繞組變形測(cè)試儀8通過信號(hào)輸出端口P向首端出線套 管末屏保護(hù)電路5a注入高頻測(cè)試信號(hào)，高頻測(cè)試信號(hào)通過首端出線套管末屏保護(hù)電路5a禪 合后，注入首端出線套管末屏并通過變壓器繞組首端出線套管7a禪合進(jìn)入變壓器繞組6，由 繞組變形測(cè)試儀8的信號(hào)輸入端口I讀取尾端出線套管套管末屏保護(hù)電路5b的輸出信號(hào)作 為檢測(cè)信號(hào)，測(cè)試輸出信號(hào)通過變壓器繞組尾端出線套管7b禪合至尾端出線套管末屏，并 通過尾端出線套管末屏保護(hù)電路化禪合后，進(jìn)入繞組變形測(cè)試儀8的信號(hào)輸入端口I，作為 檢測(cè)信號(hào)。
[0019] 本實(shí)施例中對(duì)于檢測(cè)信號(hào)是運(yùn)用頻率響應(yīng)法對(duì)檢測(cè)信號(hào)的幅頻響應(yīng)特性進(jìn)行分 析，通過比較歷史數(shù)據(jù)或不同相變壓器繞組變形測(cè)試結(jié)果，判斷變壓器繞組變形程度。
[0020] 如圖I和圖2所示，本實(shí)施例中末屏保護(hù)電路中的電感L與對(duì)地電容C共同組成高通 濾波器，繞組變形測(cè)試信號(hào)頻率設(shè)置為2MHz至20MHz，該測(cè)試信號(hào)可W通過高通濾波器禪合 進(jìn)入變壓器高壓套管。同時(shí)，對(duì)于正常運(yùn)行的220kV變壓器來說，套管主電容一般為4(K)pF， 對(duì)地電容約為4000pF左右，末屏處存在約20kV的殘余電壓，為了防止閃絡(luò)，正常運(yùn)行時(shí)末屏 通常做接地處理。選用50mH電感，可使主電容支路與對(duì)地電容支路的阻抗比達(dá)到100000:1 W上，從而將20kV的電壓抑制到5VW下，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全運(yùn)行。末屏保護(hù)電路中的電感 L與末屏對(duì)地電容C之間需近似滿足W下公式:L=l/(43T2f2C)，f為工頻50Hz。壓敏電阻R和氣 體放電管SP是作為心(：高通濾波器的后備保護(hù)，用來抑制瞬態(tài)過電壓。
[0021] 保護(hù)電路選用的壓敏電阻型號(hào)為20D221K，其參數(shù)如表1所示：
[0022] 表1 20D22化的相關(guān)系數(shù)
[0024]選用的氣體放電管型號(hào)為2RM23化-8，其參數(shù)如表2所示：
[0〇2引表2 2觀23化-8的相關(guān)系數(shù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路，其特征是：在套管末屏連接 端子(2)與接地端子(3)之間串聯(lián)連接一電感L，選取合適的電感值以滿足在工頻50Hz的電 壓下，電感L的感抗與套管末屏對(duì)地電容C的容抗數(shù)值相同，極性相反;在所述電感L上并聯(lián) 設(shè)置壓敏電阻R和氣體放電管SP，構(gòu)成末屏保護(hù)電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于變壓器繞組變形帶電檢測(cè)的末屏保護(hù)電路，其特征是：在套管末屏連接端子與接地端子之間串聯(lián)連接一電感L，選取合適的電感值以滿足在工頻50Hz的電壓下，電感L的感抗與套管末屏對(duì)地電容C的容抗數(shù)值相同，極性相反；在電感L上并聯(lián)設(shè)置壓敏電阻R和氣體放電管SP，構(gòu)成末屏保護(hù)電路。利用本實(shí)用新型可以保障變壓器正常運(yùn)行時(shí)套管末屏有效接地的情況直接開展變壓器繞組變形帶電檢測(cè)，并可消除末屏殘余電壓信號(hào)對(duì)于施加測(cè)試信號(hào)的影響，能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器繞組狀態(tài)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】G01R31/12, G01R31/02, H02H9/04
【公開號(hào)】CN205081467
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520926730
【發(fā)明人】陳慶濤, 田宇, 丁國成, 吳興旺, 楊海濤, 甄超
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)安徽省電力公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日