一种振荡波产生系统、方法及局部放电检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种振荡波产生系统、方法及局部放电检测系统及方法。振荡波产生系统包括直流电源、电抗器、容性设备、分压器、可控球隙和控制设备；直流电源的输入端接市电，直流电源的输出端依次经串联的电抗器和容性设备接地；容性设备和电抗器的连接点a点上接有一个分压器，分压器的分压端与控制设备相连；可控球隙的上球极与直流电源和电抗器的连接点b点相连，可控球隙的下球极接地；下球极内部嵌装有一个触发器，触发器与控制设备的相连，用于产生放电火花，使上下球极击穿导通，形成短路；使得容性设备与电抗器组成的串联回路产生电压振荡。直流电源与控制设备相连。本发明专利技术系统结构简单，易于控制，便于现场试验操作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。振荡波产生系统包括直流电源、电抗器、容性设备、分压器、可控球隙和控制设备；直流电源的输入端接市电，直流电源的输出端依次经串联的电抗器和容性设备接地；容性设备和电抗器的连接点a点上接有一个分压器，分压器的分压端与控制设备相连；可控球隙的上球极与直流电源和电抗器的连接点b点相连，可控球隙的下球极接地；下球极内部嵌装有一个触发器，触发器与控制设备的相连，用于产生放电火花，使上下球极击穿导通，形成短路；使得容性设备与电抗器组成的串联回路产生电压振荡。直流电源与控制设备相连。本专利技术系统结构简单，易于控制，便于现场试验操作。【专利说明】—种振荡波产生系统、方法及局部放电检测系统及方法
本专利技术属于电气工程
，尤其涉及。
技术介绍
阻尼振荡波电压与交流电压具有良好的等效性，且与交流电压、超低频电压相比，作用时间短、操作方便，针对高压容性设备(如电力电缆、电容器等)，利用外加电抗器形成串联谐振回路产生阻尼振荡电压波，开展耐压试验以及局部放电测试试验，能有效检测出高压容性设备内部缺陷，国际电工委员会推荐振荡波试验作为电力电缆绝缘状态的检测技术。在高压容性设备上产生阻尼衰减振荡波有多种方式，为了形成电容电抗串联谐振回路，有的采用高压断路器，也有的采用高压电力电子开关；断路器体积较大，而高压电力电子开关控制复杂且成本高，特别是对于开展I1kV以上电压等级的振荡波试验，单个电力电子器件所能承受电压很低，需要几十个器件串联才能实现IlOkV的高压电力电子开关，使得成本及设备复杂程度更加突出，不便于开展现场试验。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的状况及现场对产生振荡电压波的试验要求，提供，系统结构简单可靠，易于控制，便于现场试验操作。 本专利技术所采用的技术方案为: 一种振荡波产生系统，其特征在于，包括直流电源、电抗器、容性设备、分压器、可控球隙和控制设备； 直流电源的输入端接市电，直流电源的输出端依次经串联的电抗器和容性设备接地；容性设备和电抗器的连接点a点上接有一个分压器，分压器的分压端与控制设备相连； 可控球隙的上球极与直流电源和电抗器的连接点b点相连，可控球隙的下球极接地；可控球隙的下球极安装在一根导杆上，导杆通过电机驱动可上下移动，从而调整可控球隙中上球极与下球极之间的间距；电机的控制端与控制设备的第一输出端相连；下球极内部嵌装有一个触发器，触发器与控制设备的第二输出端相连，用于产生放电火花，使上下球极击穿导通，形成短路； 直流电源与控制设备的第三输出端相连。 进一步地，所述直流电源的输出电压范围为O?250kV，所述容性设备为IlOkV电压等级设备。 进一步地，所述直流电源和b点之间还串接有一个限流电阻。 进一步地，所述电抗器为多抽头电抗器。 进一步地，所述分压器为阻容分压器。 一种振荡波产生方法，其特征在于，采用上述的系统，首先根据球隙间距——击穿电压曲线图，调整可控球隙中上球极与下球极之间的间距大小为试验电压值对应的球隙间距；接着通过直流电源给容性设备充电达到试验电压值，然后控制设备控制直流电源停止供电；最后控制设备控制下球极上产生一个火花脉冲，触发球隙放电击穿，从而产生短路电弧，使得容性设备与电抗器组成的串联回路产生电压振荡。 进一步地，根据容性设备的电容量大小选择匹配的电抗值。 一种局部放电检测系统，上述的振荡波产生系统，还包括一个脉冲耦合器和一个局部放电检测仪，所述脉冲耦合器串接在容性设备的接地引线与地之间，局部放电检测仪与脉冲稱合器相连。 进一步地，所述脉冲耦合器能检测到的信号频率范围为O?1MHz。 一种局部放电检测方法，上述的局部放电检测系统，首先根据球隙间距一击穿电压曲线图，调整可控球隙中上球极与下球极之间的间距大小为试验电压值对应的球隙间距；再通过直流电源给容性设备充电达到试验电压值，接着控制设备控制直流电源停止供电；然后控制设备控制下球极上产生一个火花脉冲，触发球隙放电击穿，从而产生短路电弧，使得容性设备与电抗器组成的串联回路产生电压振荡，在被试容性设备上产生阻尼振荡电压；最后高频脉冲耦合器采集放电脉冲信号；局部放电测量仪通过分析高频脉冲耦合器米集的放电脉冲信号，检测出被试容性设备的局部放电情况。 有益效果: I)、系统结构简单，通过调整球间隙即可适应开展不同电压等级的振荡波试验； 2)、系统控制简易，便于现场试验操作； 3)、通过脉冲耦合器采集局放信号，与容性设备实现电气隔离，确保人身和设备安全。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术一个实施例的结构框图； 图2为可控球隙的结构图； 图3为球隙间距一击穿电压曲线图， 附图标记说明: I一可控球隙,2 —电抗器，3—容性设备，4一直流电源，5一控制设备，6—脉冲I禹合器，7—局部放电检测仪，8—分压器，9一限流电阻；10—上球极，11—火花电极，12—触发器，13—下球极，14一电机山一球电极直径，d—球隙间距，Ud—击穿电压值。 【具体实施方式】 实施例1: 本专利技术所述振荡波产生系统，参见图1，具体包括:直流电源4、电抗器2、容性设备3、分压器8、可控球隙I和控制设备5 ;直流电源4的输入端接市电，直流电源4、电抗器2和容性设备3依次串联，容性设备一端接地；容性设备3和电抗器2的连接点a点上接有一个分压器8，分压器8的分压端与控制设备5相连；可控球隙I的上球极与直流电源4和电抗器2的连接点b点相连，可控球隙的下球极接地；可控球隙的下球极安装在一根导杆上，导杆通过电机驱动可上下移动，从而调整可控球隙的间距；电机的控制端与控制设备5的第一输出端相连；下球极内部嵌装有一个触发器，触发器与控制设备5的第二输出端相连,用于产生放电火花，使上下球极击穿导通，形成短路；直流电源4与控制设备5的第三输出端相连。 电抗器2与容性设备3串联组成振荡回路，电抗器2带有多个抽头，可根据容性设备的电容量大小选择合适的电抗值，直流电源4根据设定施加试验所需电压值，在直流电源4输出端串联一个大功率限流电阻9，降低容性设备充电速度，使得直流电源加压后，容性设备上电压缓慢上升，通过分压器8检测到电压达到试验电压值，即可通过控制设备5停止直流电源4加压。控制设备5为装置的核心部件，实现对可控球隙I和直流电源4控制。 可控球隙I由上下两个半球面的铜质材料电极组成，可以通过电机来调整球隙间距，下半球极安装在一个可上下滑动的导杆上，由控制设备5控制电机转动，并通过齿轮使得导杆上下滑动，从而达到调整球隙间距的目的。可控球隙的结构图参见图2，具体包括:上球极10为固定半球电极，连接高压端，下球极13为可动半球电极，与地电位连接。触发器12内嵌在下球极13内部，触发器包括一个脉冲电容器，脉冲电容器高压极为一尖端，即火花电极11，触发器12由控制设备控制。其原理是通过给脉冲电容器充电，火花电极11与下球极13形成一个极不均匀电场，当脉冲电容器电压达到一定值，在火花电极11与下球极13之间产生放电火花，当上球极10和下球极13承受高电压时，放电火花会引起上下球极击穿导通，形成短路。球隙调整电机14可以由控制设备来调整可控球隙间距。 本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡波产生系统，其特征在于，包括直流电源、电抗器、容性设备、分压器、可控球隙和控制设备；直流电源的输入端接市电，直流电源的输出端依次经串联的电抗器和容性设备接地；容性设备和电抗器的连接点a点上接有一个分压器，分压器的分压端与控制设备相连；可控球隙的上球极与直流电源和电抗器的连接点b点相连，可控球隙的下球极接地；可控球隙的下球极安装在一根导杆上，导杆通过电机驱动可上下移动，从而调整可控球隙中上球极与下球极之间的间距；电机的控制端与控制设备的第一输出端相连；下球极内部嵌装有一个触发器，触发器与控制设备的第二输出端相连，用于产生放电火花，使上下球极击穿导通，形成短路；直流电源与控制设备的第三输出端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘味果，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11