[发明专利]变压器绕组局部放电传播特性试验装置及方法

说明书

本发明提供了一种变压器绕组局部放电传播特性试验装置及方法，属于电气设备检测技术领域，所述装置包括局放脉冲发生器、高压套管、绕组、高频电流传感器、匹配电阻和信号采集装置；所述局部脉冲发生器与所述高压套管的输入端连接，所述高压套管输出端与所述绕组的输入端连接，所述绕组的输出端接地；所述绕组的输出端和输入端各设有一个高频电流传感器，各高频电流传感器与一个匹配电阻连接，各匹配电阻与所述信号采集装置连接。本发明提供的变压器绕组局部放电传播特性试验装置及方法能够准确地对变压器绕组局部放电传播特性进行测量。

技术领域

本发明属于电气设备检测技术领域，更具体地说，是涉及一种变压器绕组局部放电传播特性试验装置及方法。

背景技术

电力变压器是电网中的重要设备之一，其安全运行关系着整个电网的安全。变压器绕组中一旦发生局部放电，会产生一个前沿很陡的暂态电压信号，其对变压器绕组间绝缘和由波形引起的振荡等有很大影响。

现有技术中，利用分布电容模型对暂态电压信号进行分析。这种模型可以算出绕组内的暂态电压，它的最大优点是在等效电路里没有互感存在。通过绕组的几何尺寸和磁场结构，可算出电感和电容的参数，此方法适用于任何结构的绕组和铁芯，还可分析在绕组首端施加任何波形的冲击电压后在绕组中出现的暂态过电压。

但是，上述模型仿真的方法仅仅是利用有限的试验针对某一个特定结构的绕组进行仿真，也难以考虑变压器油等绝缘介质的影响；由于变压器型号和结构不同，也难以对不同绕组结构下的局部放电脉冲的传播特性进行测量。也即，模型仿真与实际变压器存在较大的差异，特别是仿真研究忽略了很多杂散参数的影响，因此现有的仿真方法无法对变压器绕组局部放电传播特性进行准确地测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器绕组局部放电传播特性试验装置及方法，以解决现有技术中存在的无法准确测量变压器绕组局部放电传播特性的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种变压器绕组局部放电传播特性试验装置，包括：

局放脉冲发生器、高压套管、绕组、高频电流传感器、匹配电阻和信号采集装置；

所述局部脉冲发生器与所述高压套管的输入端连接，所述高压套管输出端与所述绕组的输入端连接，所述绕组的输出端接地；

所述绕组的输出端和输入端各设有一个高频电流传感器，各高频电流传感器与一个匹配电阻连接，各匹配电阻与所述信号采集装置连接；

所述局部脉冲发生器生成局放模拟脉冲信号，并将所述局放模拟脉冲信号通过高压套管传输至所述绕组，所述局放模拟脉冲信号经过所述绕组输出，各高频电流传感器采集所述绕组的输入局放模拟脉冲信号的和输出局放模拟脉冲信号，并通过各匹配电阻将所述绕组的输入局放模拟脉冲信号的和输出局放模拟脉冲信号传输至所述信号采集装置。

可选地，所述绕组包括多个绕组段，各绕组段之间通过高频电流传感器串联连接，各高频电流传感器均通过匹配电阻与所述信号采集装置连接。

可选地，还包括试验腔体，所述试验腔体用于容纳所述绕组、各匹配电阻和各高频电流传感器。

可选地，所述试验腔体为金属外壳，所述金属外壳的上端部采用锥形结构。

可选地，还包括多个等效电容，各等效电容串联于所述绕组段的输出端和所述金属外壳之间。

可选地，所述绕组中包含的所述绕组段的数量可设置。

可选地，所述绕组放置于空气介质中。

可选地，各匹配电阻为50欧姆。

可选地，所述局放模拟脉冲信号上升沿的持续时间小于1纳秒。