一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置製造方法

2023-06-27 12:59:46

一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，包括工頻電源，所述工頻電源的輸出端與勵磁變壓器的原邊相連，其特徵在於，所述工頻電源還包括校驗儀以及可採集電流和電壓的第一採樣單元、第二採樣單元，所述勵磁變壓器的副邊順次與可調電抗器、補償電容相連，所述補償電容的接地端與第一採樣單元相連，所述勵磁變壓器的副邊的接地端與第二採樣單元相連，所述補償電容兩端分別並聯有標準電壓互感器和GIS變電站內電壓互感器，所述標準電壓互感器和GIS變電站內電壓互感器分別與校驗儀相連，所述GIS變電站內電壓互感器與電壓互感器負荷箱相連。方便調節、操作簡單，滿足現場搬運、試驗的要求。
【專利說明】一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，屬於互感器校驗的技術領 域。

【背景技術】
[0002] 在對長距離電纜進出線城市內GIS變電站(氣體絕緣變電站）的電壓互感器（電容 式電壓互感器）進行校驗時，不能完全把電壓互感器獨立出來，要帶上一定的間隔數（間隔 是GIS結構術語，一般將GIS中的設備裝入間隔裡，由多個間隔構成完整GIS)和一定長度 的進出電纜母線，這樣就有一定的對地電容。由於GIS間隔和進出電纜的存在，在升壓時就 存在電容電流，且電纜進出線截面積規格不同、長度不一以及接線布置方式不盡統一，造成 了城市內GIS變電站電壓互感器電容量的不確定性。
[0003] 由於電容量不確定，現場試驗頻率必須在50Hz的條件下進行，同時現場地理條件 複雜，傳統的實驗裝置因為變壓器容量大、現場取電困難，也因為體積大、佔地廣、現場無法 實現放置，已經很難滿足現場搬運、試驗的要求。變頻串聯諧振可以對GIS和電纜類試品進 行交流升壓，操作也不複雜，但是電壓互感器的校驗必須在50Hz的工頻下進行，所以變頻 諧振不能做為其升壓電源。
[0004] 另外，採用傳統的調壓控制箱作為工頻諧振試驗的控制電源時，往往會出現諧振 高壓在前半段很平滑，而到某一電壓值後諧振電壓會急劇增加，這種現象我們稱之為諧振 電壓陡升。出現電壓陡升往往會超過系統實際工作電壓，可能擊穿試品或者設備，是相當危 險的，傳統的工頻調壓控制箱因為無法採集諧振高壓並加以分析，是不會預先判斷是否可 能出現這種情況，存在安全隱患。


【發明內容】

[0005] 針對上述問題，本發明提供一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，方便調節、操 作簡單，滿足現場搬運、試驗的要求。進一步的，工頻電源可採集試驗電壓、電流的大小及相 位差，便於判斷諧振是否能達到試驗所需電壓值，諧振過程是否出現電壓陡升情況。
[0006] 為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現： 一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，包括工頻電源，所述工頻電源的輸出端與勵 磁變壓器的原邊相連，其特徵在於，所述工頻電源還包括校驗儀以及可採集電流和電壓的 第一採樣單元、第二採樣單元，所述勵磁變壓器的副邊順次與可調電抗器、補償電容相連， 所述補償電容的接地端與第一採樣單元相連，所述勵磁變壓器的副邊的接地端與第二採樣 單元相連，所述補償電容兩端分別並聯有標準電壓互感器和GIS變電站內電壓互感器，所 述標準電壓互感器和GIS變電站內電壓互感器分別與校驗儀相連，所述GIS變電站內電壓 互感器與電壓互感器負荷箱相連。
[0007] 其中，勵磁變壓器起到隔離升壓作用，可調電抗器、高壓補償電容形成串聯關係起 到諧振升壓作用，容性試品即GIS變電站內電壓互感器與標準電壓互感器並聯在諧振電路 中，在額定電壓的2(Γ120%範圍內升壓。由於，在串聯諧振系統中往往會出現電感量與系統 電容量匹配不好的問題，在工頻下達不到最佳諧振點，這樣當輸出的電源達到250V的最大 輸出時，也不能將系統升壓到額定電壓值，因此，可以通過調節可調電抗器的電感量使系統 在工頻下諧振。工頻電源不僅具備升壓、控制作用，而且還可採集信號，可以通過測量試驗 電壓、電流的大小及相位差，便於判斷諧振是否能達到試驗所需電壓值，諧振過程是否出現 電壓陡升情況。
[0008] 工頻電源與校驗儀相結合成為一體，採集被試電壓互感器和標準電壓互感器間的 差壓信號及被試互感器的百分表信號，便於獲得被試電壓互感器的比值差和相位差，便於 判斷被試電壓互感器是否超過《JJG314-2010測量用電壓互感器》檢定規程的誤差限值。整 個系統調節方便、操作簡單，滿足現場搬運、試驗的要求。
[0009] 本發明的有益效果是：一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，方便調節、操作簡 單，滿足現場搬運、試驗的要求。進一步的，工頻電源可採集試驗電壓、電流的大小及相位 差，便於判斷諧振是否能達到試驗所需電壓值，諧振過程是否出現電壓陡升情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本發明一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置的結構示意圖； 附圖的標記含義如下： 1 :工頻電源、校驗儀測量一體機；2 :校驗儀接線端子；3 :勵磁變壓器；4 :第一採樣單 元；5 :第二採樣單元；6 :可調電抗器；7 :鐵芯；8 :絕緣介質；9 :圓柱形線圈；10 :補償電容； 11 :GIS變電站內電壓互感器；12 :標準電壓互感器；13 :電纜進線端；14 :電壓互感器負荷 箱；15 :均壓環。

【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖和具體的實施例對本發明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領 域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限 定。
[0012] 如圖1所示，一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，包括工頻電源，所述工頻電 源還包括校驗儀，為了便於體現工頻電源和校驗儀的一體化，將圖1中的1所代表的矩形框 命名為工頻電源、校驗儀測量一體機1。傳統的工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其電源和校 驗儀分別作為獨立的設備，無法判斷諧振是否能在50Hz下升壓到所需的最高電壓，也不能 預先判斷諧振過程是否會出現電壓陡升的現象，電源僅僅負責電壓的輸出，不能檢測反饋 的高壓，也無法對升壓過程進行有效的幹預，校驗儀則僅僅做為差壓信號的採集、電壓百分 比的測量終端，被動的接受這些數據，在百分比電壓超過額定時也不能反饋給工頻電源，所 以試驗要求操作人員業務水平高、經驗豐富。將工頻電源與校驗儀相結合，便於二者之間信 息的交互和協同作業，整個系統調節方便、操作簡單，滿足現場搬運、試驗的要求。
[0013] 工頻電源、校驗儀測量一體機1還包括可採集電流和電壓的第一採樣單元4、第二 採樣單元5,工頻電源的輸出端與勵磁變壓器3的原邊相連，所述勵磁變壓器3的副邊順次 與可調電抗器6、補償電容10相連。圖中，補償電容10在與可調電抗器6相連的一端即頂 部還設置有均壓環15,補償電容10的接地端即底部與第一採樣單元4相連。
[0014] 所述勵磁變壓器3的副邊的接地端與第二採樣單元5相連，所述補償電容10兩端 分別並聯有標準電壓互感器12和GIS變電站內電壓互感器11，所述標準電壓互感器12和 GIS變電站內電壓互感器11分別與校驗儀接線端子2相連，其中GIS變電站內電壓互感器 11即是被試電壓互感器，圖1中，其頂部是電纜進線端13,底部分別連接到校驗儀接線端子 2和電壓互感器負荷箱14。
[0015] 其中，勵磁變壓器3起到隔離升壓作用，可調電抗器6、高壓補償電容10形成串聯 關係起到諧振升壓作用，容性試品即GIS變電站內電壓互感器11與標準電壓互感器12並 聯在諧振電路中，在額定電壓的2(Γ120%範圍內升壓。由於，在串聯諧振系統中往往會出現 電感量與系統電容量匹配不好的問題，在工頻下達不到最佳諧振點，這樣當輸出的電源達 到250V的最大輸出時，也不能將系統升壓到額定電壓值，因此，可以通過調節可調電抗器6 的電感量使系統在工頻下諧振。圖中，可調電抗器6包括纏繞成空心的圓柱形線圈9,所述 圓柱形線圈9內設置有可移動的鐵芯7,鐵芯7的中間設置有一段絕緣介質8。調節鐵芯7 的位置即可調節可調電抗器6的電感量。
[0016] 工頻電源不僅具備升壓、控制作用，而且還可採集信號，可以通過測量試驗電壓、 電流的大小及相位差，便於判斷諧振是否能達到試驗所需電壓值，諧振過程是否出現電壓 陡升情況。優選，工頻電源還包括顯示器，用於顯示第一採樣單元4和第二採樣單元5採集 的信息，另外，還可以設置報警器，如語音提示報警器或光提示報警器，當諧振過程出現電 壓陡升現象時，進行報警提示。
[0017] 工頻電源與校驗儀相結合成為一體，採集被試電壓互感器和標準電壓互感器12 間的差壓信號及被試互感器的百分表信號，便於獲得被試電壓互感器的比值差和相位差， 便於判斷被試電壓互感器是否超過《JJG314-2010測量用電壓互感器》檢定規程的誤差限 值。整個系統調節方便、操作簡單，滿足現場搬運、試驗的要求。
[0018] 以上僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發 明說明書及附圖內容所作的等效結構或者等效流程變換，或者直接或間接運用在其他相關 的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1. 一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，包括工頻電源，所述工頻電源的輸出端與 勵磁變壓器（3)的原邊相連，其特徵在於，所述工頻電源還包括校驗儀以及可採集電流和電 壓的第一採樣單元（4)、第二採樣單元（5)，所述勵磁變壓器（3)的副邊順次與可調電抗器 (6)、補償電容（10)相連，所述補償電容（10)的接地端與第一採樣單元（4)相連，所述勵磁 變壓器（3)的副邊的接地端與第二採樣單元（5)相連，所述補償電容（10)兩端分別並聯有 標準電壓互感器（12)和GIS變電站內電壓互感器（11)，所述標準電壓互感器（12)和GIS變 電站內電壓互感器（11)分別與校驗儀相連，所述GIS變電站內電壓互感器（11)與電壓互感 器負荷箱（14)相連。
2. 根據權利要求1所述的一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其特徵在於，所述 補償電容（10)在與可調電抗器（6)相連的一端還設置有均壓環（15)。
3. 根據權利要求2所述的一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其特徵在於，所述 可調電抗器（6)包括纏繞成空心的圓柱形線圈（9)，所述圓柱形線圈（9)內設置有可移動的 鐵芯（7)。
4. 根據權利要求2所述的一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其特徵在於，所述 工頻電源還包括顯示器。
5. 根據權利要求4所述的一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其特徵在於，所述 工頻電源還包括報警器。
6. 根據權利要求5所述的一種用於工頻諧振試驗的升壓校驗裝置，其特徵在於，所述 報警器是語音提示報警器或光提示報警器。
【文檔編號】G01R35/02GK104155624SQ201410370276
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】徐敏銳, 黃奇峰, 王忠東, 盧樹峰, 楊世海, 陳銘明, 趙雙雙, 陳剛, 孫軍, 陳江洪 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 武漢磐電科技有限公司