【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空间电荷测量电极,具体涉及一种基于PEA法的交流叠加直流电压下介质空间电荷测量电极,属于高电压与绝缘领域。
技术介绍
随着我国社会经济的快速发展,负荷中心对电力需求的日益增加,带动了我国高压和特高压电网建设的快速发展。高压直流输电以其功率调节的快速灵活、不增加系统的短路容量、可协助系统的暂态稳定性、损耗低和占地少等优点,在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆输电等方面获得了广泛的应用。但直流设备也经受着比传统交流设备更加严苛的考验,如:换流变压器由于运行工况的特殊性,其阀侧绕组的激励电压除承受交流电压、雷电冲击和操作过电压外,还承受直流、交流叠加直流和极性反转等电压作用。在直流电压的作用下介质中不可避免的会产生空间电荷,研究表明,油纸绝缘内部的空间电荷会对其内部电场分布产生极大的影响,从而影响材料的绝缘性能。在换流变压器运行过程中,油纸绝缘材料中容易形成空间电荷,空间电荷的积聚、运动和消散过程会直接影响电介质内部的电场分布,引起电场的畸变,进而影响材料的电导、击穿和老化等电气性能。因此,对介质中空间电荷的分布及运输过程进行分析是十分必要的。PEA法是目前在空间电荷测量时应用比较普遍的方法,PEA法测量空间电荷时首先在试样上施加一个直流电场,使试样中产生空间电荷,而后对试样施加一个宽度极窄的脉冲电压,当脉冲电场作用在空间电荷上时,会使电荷产生轻微的扰动,进而产生振动波,通过传感器将振动波捕获并对信 ...
【技术保护点】
一种基于PEA法的交流叠加直流电压下介质空间电荷测量电极,其特征在于:它包括上电极(1)、下电极(2)、电极紧固件(3)、交流叠加直流电源(4)、纳秒脉冲电源(5)、试样(6)及信号放大器(7);上电极(1)、试样(6)及下电极(2)由上到下顺序布置,试样位于上电极和下电极的中心位置处,上电极与下电极之间无接触,电极紧固件(3)将上电极(1)、下电极(2)以及试样(6)的相对位置固定,并使上电极(1)和下电极(2)均与试样(6)紧密接触,信号放大器(7)安装于下电极(2)上;上电极(1),用于为试样(6)上表面提供高电位,下电极(2)用于为试样(6)下表面提供地电位,上电极(1)与下电极(2)相配合使试样(6)中产生空间电荷,上电极(1)将测量空间电荷时所需高压脉冲引入试样(6)上;下电极(2)对PEA法所得到的空间电荷特征信息进行捕捉;交流叠加直流电源(4)和纳秒脉冲电源(5)均与上电极(1)电连接,信号放大器(7)与下电极(2)电连接;交流叠加直流电源(4),用于产生交流叠加直流电压,使试样(6)中产生空间电荷;纳秒脉冲电源(5),用于PEA法测量空间电荷时对试样(6)注入高压脉冲 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于PEA法的交流叠加直流电压下介质空间电荷测量电极,其特征在于:它
包括上电极(1)、下电极(2)、电极紧固件(3)、交流叠加直流电源(4)、纳秒脉冲电源
(5)、试样(6)及信号放大器(7);
上电极(1)、试样(6)及下电极(2)由上到下顺序布置,试样位于上电极和下电极
的中心位置处,上电极与下电极之间无接触,电极紧固件(3)将上电极(1)、下电极(2)
以及试样(6)的相对位置固定,并使上电极(1)和下电极(2)均与试样(6)紧密接触,
信号放大器(7)安装于下电极(2)上;
上电极(1),用于为试样(6)上表面提供高电位,下电极(2)用于为试样(6)下表
面提供地电位,上电极(1)与下电极(2)相配合使试样(6)中产生空间电荷,上电极(1)
将测量空间电荷时所需高压脉冲引入试样(6)上;下电极(2)对PEA法所得到的空间电
荷特征信息进行捕捉;
交流叠加直流电源(4)和纳秒脉冲电源(5)均与上电极(1)电连接,信号放大器(7)
与下电极(2)电连接;
交流叠加直流电源(4),用于产生交流叠加直流电压,使试样(6)中产生空间电荷;
纳秒脉冲电源(5),用于PEA法测量空间电荷时对试样(6)注入高压脉冲;信号放大器
(7),用于对PEA法测量到的空间电荷特征信号进行放大。
2.根据权利要求1所述的一种基于PEA法的交流叠加直流电压下介质空间电荷测量
电极,其特征在于:所述上电极(1)包括金属外壳(1-3)、中心电极柱(1-1)、开孔(1-4)
以及套管(1-5);金属外壳(1-3)顶部具有开孔(1-4),开孔(1-4)处设置聚四氟乙烯制
成的套管(1-5),中心电极柱(1-1)设置在金属外壳(1-3)内部,交流叠加直流电源(4)
的第一高压引线(4-6)通过套管(1-5)引入上电极(1)内部,纳秒脉冲电源(5)的第二
高压引线(5-1)亦通过套管(1-5)引入上电极(1)内部。
3.根据权利要求2所述的一种基于PEA法的交流叠加直流电压下介质空间电荷测量
电极,其特征在于:所述交流叠加直流电源(4)包括高压交流电源(4-1)、高压直流电源
(4-2)、高压硅堆(4-3)、两个限流电阻(4-4)、隔直电容(4-5)以及两根第一高压引线
(4-6);所述纳秒脉冲电源(5)包括第二高压引线(5-1)、耦合电容(5-2)、匹配电阻(5-3)
及高压纳秒脉冲发生器(5-4);
其中,高压交流电源(4-1)通过一根第一高压引线(4-6)引入上电极(1)内部与一
\t个第一限流电阻(4-4)的上端连接,该第一限流电阻(4-4)的下端与隔直电容(4-5)的
上端连接,隔直电容(4-5)的下端与中心电极柱(1-1)连接;
其中,高压直流电源(4-2)通过另一个第一高压引线(4-6)引入上电极(1)内部与
高压硅堆(4-3)的上端连接,高压硅堆(4-3)的下端另一个限流电阻(4-4)的上端连接,
该限流电阻(4-4)的下端与中心电极柱(1-1)连接;
其中,高压纳秒脉冲发生器(5-4)高压端通过第二高...
【专利技术属性】
技术研发人员:高自伟,朱学成,池明赫,陈庆国,
申请(专利权)人:国家电网公司,黑龙江省电力科学研究院,哈尔滨理工大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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