一种检测阻抗制造技术

本发明专利技术提供一种检测阻抗，所述检测阻抗包括初级绕组、次级绕组，以及与所述次级绕组并联的一输出电阻，所述初级绕组具有高磁导率高频响特性磁芯，且所述初级绕组选用预定载流量以上的金属绕制。与现有技术相比，本发明专利技术的检测阻抗适合于高压大电容量试品，允许较大的测量电流，具有较高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及局部放电检测，尤其涉及一种检测阻抗。
技术介绍
检测阻抗是脉冲电流法局部放电测量中的一个重要的传感单元。目前局部放电测 量仪生产厂家出品的检测阻抗仅适用于高压小电容量或低压大电容量试品。根据电力生产 现场要求需进行高压大电容量试品现场局部放电测量，对检测阻抗提出新的要求，应达到 大电流、高灵敏度的指标。 检测阻抗又称输入单元，有电阻式、电阻电容式和电阻电容电感式几种。检测阻抗 的种类和连接方式、位置对局部放电脉冲检测的灵敏度、分辨能力及波形变化都有影响。常 见的检测阻抗采用的是电阻电容电感式，初次级线圈间采用高频变压器耦合的双调谐输入回 路。其初级绕组电感量在局部放电检测仪的放大器频带内与试验电路的等效电容相调谐。在 串联法和并联法时，调谐电容量可由耦合电容CK和试品电容Cx的串联值来决定。在平衡法 时，若两试品电容量一致时(CX1 = CX2 = Cx)则调谐电容量可按试品电容量Cy的一半来计算。 目前检测阻抗多用于小容量设备的局部放电检测，如变压器的集中对地电容约为 0. 1 0.4iiF，检测时检测阻抗通流不大于10A，互感器的电容为几千pF，检测时流经检测 阻抗的电流不大于IOA，因此检测阻抗调谐电容量C最大范围也仅在0. 4 6 ii F，各类检测 阻抗参数见图l，其为现有技术中的各类检测阻抗参数表。而高压并联电容器的电容约为 30 50ii F，如检测阻抗不进行改进，检测的灵敏度将很低，无法满足测时需要。另外，对于 高压并联电容器局部放电测试时，流经检测阻抗的电流均大于IOOA，而目前检测阻抗最大 仅能通流60A，将导致测试时因为电流太大而损坏检测阻抗磁芯，数据也不会准确。 如图2所示，为现有技术检测阻抗方案电路原理示意图，其检测阻抗电容测量范 围小，初级绕组S由于用的是一般导线，通流能力低；高频变压器磁芯A的结构尺寸小，一般 选择直径①=12mm 15mm，开口尺寸30mmX 15mm，磁芯磁导率一般为800 1000 y 。 (u。 为真空磁导率，u。 = 4 Ji X 10—7H/m)，在原结构基础上无法制作大容量高灵敏度的检测阻抗， 必须重新设计。 目前解决大容量设备局部放电测试的一个办法是采用穿芯式高频线圈，该穿芯线圈套在被试电容器低压侧接地端，利用磁路耦合过来的电信号判断内部局部放电。 穿芯式高频线圈由于初级为一匝，通流问题容易解决，选择合适截面的铜线即可，但因为初级为一匝导线，等值电感很小L〈liiH，对应的调谐电容很大，一般在60 250iiF。而目前现场要求的电容试品范围在4 60iiF。当试品电容大于60 y F时，测量灵敏度很低，范围在35 50pC，而此时现场对电力电容器局部放电的控制标准为小于50pC。由此可见，此方案信噪比低，很难满足对检测阻抗提出的应达到高灵敏度指标的要求。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了解决高压大电容量试品现场局部放电测量的问题。 本专利技术实施例提供了一种检测阻抗，所述检测阻抗包括初级绕组、次级绕组，以及 与所述次级绕组并联的一输出电阻，所述初级绕组具有高磁导率高频响特性磁芯，且所述 初级绕组选用预定载流量以上的金属绕制。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述预定载流量为载流量100A以上。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述初级绕组的输入端与被测试品电容低压端相连，用于输入脉冲电流信号；所述检测阻抗与所述输出电阻两端相连的输出端，与局部放电测量主机相连，用于输出经过所述检测阻抗处理的脉冲电流信号。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述初级绕组包括相连接的第一线圈和第二线圈， 所述第一线圈和第二线圈的不相连的另一端&、 X3分别作为输入端与所述被测试品电容低 压端相连，且所述第一线圈和第二线圈均选用载流量100A以上的金属绕制，其中，所述载 流量100A以上的金属包括直径9mm的紫铜棒，所述直径9mm的紫铜棒的电感量为3 4 y H。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述次级绕组包括相连接的第三线圈和第四线圈， 电感量均为380 ii H。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述第一线圈和所述第二线圈相连的部分与所述 第四线圈和所述输出电阻相连的部分，也相连接并接地，所述接地端还与所述检测阻抗的 外壳相连。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述第一线圈和所述第二线圈相连的部分还连接有输入端子X2，所述&、 X2、 X3均选用600A大电流端子。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述输出电阻的电阻值为75Q 。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述高磁导率高频响特性磁芯的磁导率为2000 3000ii。，其中，u。 = 4ji X10—7H/m ;频率响应为500kHz以上。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述高磁导率高频响特性磁芯包括高频U型铁淦 氧磁芯，所述高频U型铁淦氧磁芯的对接磁芯之间垫有非磁性介质。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述高频U型铁淦氧磁芯的直径为22mm，开口尺寸 为62mmX25mm。 本专利技术所述检测阻抗，较佳的，所述输出端经高频电缆与所述局部放电测量主机 相连。 与现有技术相比，本专利技术的检测阻抗适合于高压大电容量(4 60iiF)试品，允许 较大的测量电流(0 200A)，具有较高的灵敏度(可达8 10pC)。附图说明 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本专利技术的限定。在附图中 图1为现有技术中的各类检测阻抗参数表； 图2为现有技术检测阻抗方案电路原理示意图； 图3为本专利技术实施例检测阻抗方案电路原理示意图； 图4为本专利技术实施例图3中的&与X3与被测试品电容低压端相连接的示意图； 图5为本专利技术实施例图3中的高频U型铁淦氧磁芯放大示意图； 图6为本专利技术实施例图3中的检测阻抗的频响特性曲线 图7为本专利技术实施例另一检测阻抗方案电路原理示意图。 具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合实施方式和附 图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本发 明，但并不作为对本专利技术的限定。 实施例1 : 根据高压电力电容器现场局部放电测量的基本要求，检测阻抗基本指标应达到通 流100A， 20kHz 300kHz范围内信号检测灵敏度应小于30pC。 本专利技术实施例图3与现有技术例图2的检测阻抗原理图是一样的，但实际结构尺 寸，导体截面，磁芯截面，磁芯材料特性不同。 平衡检测阻抗输入初级线圈和L2电感量与试验回路所具有的调谐电容相匹配。对应电容范围4 60ii F， k = L2 = 3 4ii H，中心谐振频率设在调谐电容范围的中间值附近，而尽量不要选在其两边缘值附近，因为在电容量较大的边缘值附近要引起灵敏度的降低，而在电容量较小的边缘值附近可能弓I起脉冲的波形产生不对称。 初级电感量对工频电源的电压是一个低阻抗，由于电感量较小可以屏蔽低频干扰和工频电压(工频电压指试验电源经被测试品在初级线圈上产生的50Hz电压降)，且对低频电源有足够的抗过载能力和良好的滤波特性。 图3中初级绕组Y(包括和L2)根据通流要求，均需选用载流量100A以上的金 属绕制，可以选用直径①=9mm紫铜棒绕制，其载流量可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测阻抗，所述检测阻抗包括初级绕组、次级绕组，以及与所述次级绕组并联的一输出电阻，其特征在于：所述初级绕组具有高磁导率高频响特性磁芯，且所述初级绕组选用预定载流量以上的金属绕制。

【技术特征摘要】
一种检测阻抗，所述检测阻抗包括初级绕组、次级绕组，以及与所述次级绕组并联的一输出电阻，其特征在于所述初级绕组具有高磁导率高频响特性磁芯，且所述初级绕组选用预定载流量以上的金属绕制。2. 如权利要求l所述检测阻抗，其特征在于，所述预定载流量为载流量100A以上。3. 如权利要求l所述检测阻抗，其特征在于，所述初级绕组的输入端与被测试品电容低压端相连，用于输入脉冲电流信号；所述检 测阻抗与所述输出电阻两端相连的输出端，与局部放电测量主机相连，用于输出经过所述 检测阻抗处理的脉冲电流信号。4. 如权利要求2所述检测阻抗，其特征在于，所述初级绕组包括相连接的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈的不相连 的另一端^、X3分别作为输入端与所述被测试品电容低压端相连，且所述第一线圈和第二 线圈均选用载流量100A以上的金属绕制，其中，所述载流量100A以上的金属包括直径9mm 的紫铜棒，所述直径9mm的紫铜棒的电感量为3 4ii H。5. 如权利要求4所述检测阻抗，其特征在于，所述次级绕组包括相连接的第三线圈和第四线圈，电感量均为380 ii H。6. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少宇，陆新原，马继先，袁亦超，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，北京华科兴盛电力工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]