[发明专利]交、直流变压器线圈冲击电压测量分析系统及方法

说明书

本发明涉及交、直流变压器线圈冲击电压测量分析系统及方法,该系统包括冲击电压发生装置、电压测量装置以及顺次连接的数据采集系统、数据分析系统及打印机；电压测量装置为一用于容纳被试线圈的箱体，箱体上端设置电压施压端子，下端设置接地端子，箱体侧壁设置有与被试线圈的线饼一一对应的电压测量端子。本发明通过冲击电压发生装置和电压测量装置，可施加不同时间参数的雷电或操作冲击电压，并可连续测量交、直流变压器线圈中各线饼的雷电或操作冲击电压的响应分布情况，并将所采集数据输出到外部采集数据系统，再利用数据分析系统处理数据，最终得到被试线圈冲击电压响应分布情况。

技术领域

本发明涉及一种冲击电压测量分析系统及方法，具体涉及一种交、直流变压器线圈冲击电压测量分析系统及方法。

背景技术

电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压(交流或直流)作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用。变压器是电力系统中一种应用非常广泛的电气设备，为保证电力系统的安全运行，要求它须具有足够的冲击绝缘强度，能够承受冲击过电压的作用。对于不同的电压等级的输电系统，国家标准中均明确规定了不同电压等级的变压器产品的冲击绝缘强度。

变压器在制造完成后，为保证产品的绝缘质量，制造厂在变压器的例行试验或型式试验中都要对产品进行雷电冲击电压试验。通常，变压器的雷电冲击试验都是在实际产品上进行，数据测量位置只有各线圈的首末端，而对于变压器内部线圈线饼的电压分布情况，却并不能直接采集数据。另外，当原有的变压器绝缘结构发生变化，或为改进变压器绝缘结构时，需要对变压器产品或试验模型进行低电压冲击测试，以得到变压器绕组的电位梯度电压分布。试验方法都是人工加压、人工逐个测量，最后采用相应分析程序，对测量数据进行整理分析，费时费力，效率低下。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于测量、分析变压器线圈冲击电压分布的试验测量和数据分析系统，用以测量采集、分析不同冲击电压下，变压器线圈各线饼的冲击电压分布数据，为变压器线圈结构设计提供依据。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种交、直流变压器线圈冲击电压测量分析系统，包括冲击电压发生装置、电压测量装置以及顺次连接的数据采集系统、数据分析系统及打印机；电压测量装置为一用于容纳被试线圈的箱体，箱体上端设置有连接冲击电压发生装置的电压施压端子，箱体下端设置有接地端子，箱体侧壁设置有与被试线圈的线饼一一对应的电压测量端子，被试线圈上端与电压施压端子连接，被试线圈下端与接地端子连接，电压测量端子在箱体内部与被试线圈电耦合连接且在箱体外部连接数据采集系统。

电压测量装置为矩形箱体，用于模拟真实变压器试验状态，箱体材质为普通碳素钢，其内部可为空气或变压器油。

电压测量端子可以采用电容式电压传感器或针式探头。

利用上述的交、直流变压器线圈冲击电压测量分析系统进行测量分析的方法，包括以下步骤：

步骤一、将被试线圈置于电压测量装置内并进行接线；

步骤二、调节冲击电压发生装置的电容、电感以及电阻参数，并通过数据分析系统观察波形参数，多次调整并修改，获得最终期望电压波形；

冲击电压发生装置电压输出端与电压施压端子连接，电压施加端子与被试线圈第一饼相连接。数据采集系统与电压施加端子相连，并从电压施加端子采集并输出至数据分析系统以观察冲击电压发生器输出电压波形参数是否符合期望。为获得期望输出电压，通过调整冲击电压发生装置相关可变参数，最终获得期望测试电压波形。

步骤三、冲击电压发生装置通过电压施压端子向被试线圈施加电压；