本发明专利技术公开了一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置。包括电源电路，整流电路，斩波电路，逆变电路，实验回路，采样电路以及控制平台。对电抗器绝缘性能检测的传统手段主要有工频谐振耐压、脉冲振荡法、雷电冲击法以及红外测温法等。其中工频耐压法达到考核电压时所需要的容量大，使得电流超出额定值，将使得铁心严重饱和。由于铁心电抗器不同于空心电抗器，其绕组对地电容大，若使用脉冲振荡法检测会使得绕组电压分布不均匀，从而造成绕组损坏。而雷电冲击法设备体积庞大，不利于现场检测。红外测温法仅能反应温度，对电抗器缺陷发现不及时。本发明专利技术装置相对于传统的检测手段，采用的是高频谐振耐压检测法，这种方法所需的设备总容量小，并且设备体积小，实际使用更加的便捷，便于现场检测。现场检测。现场检测。
【技术实现步骤摘要】
一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置
[0001]本专利技术涉及电抗器绝缘性能检测
，具体涉及一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置。
技术介绍
[0002]电抗器是电力系统中重要的设备，按照结构可以分为铁心电抗器及空心电抗器，被广泛用于限制短路电流、抑制工频过电压和电力滤波等。铁心电抗器在电网中用量较大，由于受到制造工艺、材料及运行中过电压影响，经常出现匝间绝缘短路故障，如不及早发现，会造成重大运行事故。现有的检测方法及设备由于体积大不易搬运等问题，不适用于现场检测。因此找到一种便于现场检测铁心电抗器绝缘性能的装置是十分必要的。
[0003]传统检测铁心电抗器的绝缘性能的方法多为工频谐振耐压、脉冲振荡法、雷电冲击法以及红外测温法等。针对铁心电抗器采用高频谐振耐压法进行绝缘性能检测在国内应用较少。采用高频谐振耐压法能最大限度的减小检测设备的总容量，便于现场测试，保证测试回路的可靠性与安全性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供了一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，该装置实验容量小，体积小，便于现场测试，应用前景十分广泛。
[0005]本专利技术提供了一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，它包括电源电路，整流电路，斩波电路，逆变电路，实验回路，采样电路以及控制平台。所述电源电路与整流电路相连，所述整流电路与斩波电路相连，所述斩波电路与逆变电路相连，所述逆变电路与实验回路相连，所述实验回路与采样电路相连，所述控制平台与采样电路相连，所述控制平台与斩波电路相连，所述控制平台与逆变电路相连。
[0006]本专利技术的进一步优化，所述电源电路中连接有断路器QF，所述电源电路中连接有缓冲电阻Ra,Rb,Rc，所述电源电路中断路器QF与缓冲电阻相连。保证了设备运行过程中安全性高，保证了装置启动时电流小，可靠性高。
[0007]本专利技术的进一步优化，所述整流电路为三相不可控整流电路，其结构简单，性能稳定，降低了成本。
[0008]本专利技术的进一步优化，所述斩波电路包括稳压电容C，储能电感L1，功率开关V，储能电容C1，储能电感L2，二极管VD，储能电容C2。其中所述储能电感L1与稳压电容C相连，所述储能电感L1与功率开关V相连，所述储能电容C1与功率开关V相连，所述储能电容C1与储能电感L2相连，所述二极管VD与储能电感L2相连，所述二极管VD与稳压电容C2相连。这种电路结构能使得电源电流连续，有利于输入滤波。
[0009]本专利技术的进一步优化，所述逆变电路为单相桥式逆变电路，所述逆变电路采用的功率开关器件是绝缘栅双极型晶体管。这种绝缘栅双极型晶体管能保证逆变电路实现高频率和大功率的输出。
[0010]本专利技术的进一步优化，所述实验回路中谐振电容CX与电抗器L连接方式为串联，所述谐振电容CX为高压并联电容器。实验过程中使得回路满足串联谐振。
[0011]本专利技术的进一步优化，所述采样电路包括高压电阻RH，高压电容CH，低压电容CL，匹配电阻R。其中所述高压电阻RH与高压电容CH相连，所述高压电容CH与低压电容CL相连，所述匹配电阻R与高压电容CH相连，所述匹配电阻R与低压电容CL相连。匹配电阻R与测试线的波阻抗一致，减小测量时传输线产生的干扰。
[0012]本专利技术的进一步优化，所述控制平台包括数据采集器，FPGA核心板，上位机界面。其中所述采样电路与数据采集器相连，所述数据采集器与FPGA核心板相连，所述斩波电路与FPGA核心板相连，所述逆变电路与FPGA核心板相连，所述FPGA核心板与上位机界面相连。FPGA核心板可以满足并行工作，可同时进行多项任务，使得效率大幅度提升。
[0013]附图说明：图1为本专利技术一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置的整体原理图。
[0014]具体实施方式：图1为本专利技术一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置的整体原理图，它包括电源电路，整流电路，斩波电路，逆变电路，实验回路，采样电路以及控制平台。所述电源电路与整流电路相连，所述整流电路与斩波电路相连，所述斩波电路与逆变电路相连，所述逆变电路与实验回路相连，所述实验回路与采样电路相连，所述控制平台与采样电路相连，所述控制平台与斩波电路相连，所述控制平台与逆变电路相连。
[0015]其中所述电源电路中连接有断路器QF，所述电源电路中连接有缓冲电阻Ra,Rb,Rc，所述电源电路中断路器QF与缓冲电阻相连。保证了设备运行过程中安全性高，保证了装置启动时电流小，可靠性高。
[0016]其中所述整流电路为三相不可控整流电路，其结构简单，性能稳定，降低了成本。
[0017]其中所述斩波电路包括稳压电容C，储能电感L1，功率开关V，储能电容C1，储能电感L2，二极管VD，储能电容C2。其中所述储能电感L1与稳压电容C相连，所述储能电感L1与功率开关V相连，所述储能电容C1与功率开关V相连，所述储能电容C1与储能电感L2相连，所述二极管VD与储能电感L2相连，所述二极管VD与稳压电容C2相连。这种电路结构能使得电源电流连续，有利于输入滤波。
[0018]其中所述逆变电路为单相桥式逆变电路，所述逆变电路采用的功率开关器件是绝缘栅双极型晶体管。这种绝缘栅双极型晶体管能保证逆变电路实现高频率和大功率的输出。
[0019]其中所述实验回路中谐振电容CX与电抗器L连接方式为串联，所述谐振电容CX为高压并联电容器。实验过程中使得回路满足串联谐振。
[0020]所述采样电路包括高压电阻RH，高压电容CH，低压电容CL，匹配电阻R。其中所述高压电阻RH与高压电容CH相连，所述高压电容CH与低压电容CL相连，所述匹配电阻R与高压电容CH相连，所述匹配电阻R与低压电容CL相连。匹配电阻R与测试线的波阻抗一致，减小测量时传输线产生的干扰。
[0021]其中所述控制平台包括数据采集器，FPGA核心板，上位机界面。其中所述采样电路与数据采集器相连，所述数据采集器与FPGA核心板相连，所述斩波电路与FPGA核心板相连，所述逆变电路与FPGA核心板相连，所述FPGA核心板与上位机界面相连。FPGA核心板可以满足并行工作，可同时进行多项任务，使得效率大幅度提升。
[0022]一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置是基于高频谐振技术，工作原理是利用试品
电抗器与高压并联电容器串联发生谐振，利用谐振时的感应特性，使电抗器的感应端电压达到匝绝缘考核电压，从而满足绝缘检测要求；同时电抗器消耗的感性无功功率与并联电容器消耗的容性无功功率互补，从而减小了检测装置的输出容量。
[0023] 一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，所述实验回路的谐振频率为50Hz~2kHz，频带范围较宽，IGBT载波频率一般不超过15kHz, 如果均采用SPWM脉宽调制模式，会导致一个周期内逆变采样点过少，波形失真，同时过窄脉冲会对IGBT造成冲击损害。根据香农采样定理，载波频率至少为调制波频率10倍以上，才能保证输出波形不失真。故将谐振频率分为两档：50Hz~1kHz采用SPWM脉宽调制模式,1kHz~2kHz采用PWM方波调本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置其特征是：它包括电源电路，整流电路，斩波电路，逆变电路，实验回路，采样电路以及控制平台。2.一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置其特征是：所述电源电路与整流电路相连，所述整流电路与斩波电路相连，所述斩波电路与逆变电路相连，所述逆变电路与实验回路相连，所述实验回路与采样电路相连，所述控制平台与采样电路相连，所述控制平台与斩波电路相连，所述控制平台与逆变电路相连。3.根据权利要求1所述的一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，其特征是：所述电源电路中连接有断路器QF，所述电源电路中连接有缓冲电阻Ra,Rb,Rc，所述电源电路中断路器QF与缓冲电阻相连。4.根据权利要求1所述的一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，其特征是：所述整流电路为三相不可控整流电路。5.根据权利要求1所述的一种检测铁心电抗器绝缘性能的装置，其特征是：所述斩波电路包括稳压电容C，储能电感L1，功率开关V，储能电容C1，储能电感L2，二极管VD，储能电容C2。6.其中所述储能电感L1与稳压电容C相连，所述储能电感L1与功率开关V相连，所述储能电容C1与功率开关V相连，所述储能电容C1与储能电...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘骥，杨帆，张明泽，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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