CN207232259U - 一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备状态检测与故障诊断技术领域，具体涉及一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，具体包括信号源、示波器、匹配电阻、被测高频传感器；信号源与匹配电阻连接，匹配电阻与被测高频传感器连接，被测高频传感器与信号源连接；示波器包括两个通道以上，示波器的其中一个信号通道与匹配电阻的两端连接并测量匹配电阻两端的电压，示波器的一个通道与被测高频传感器的输出端连接并测量被测高频传感器两端的输出电压。本实用新型率先实现了以通过测试计算电路中电压信号与电流信号比值而实现检测传感器传输阻抗的目标，彻底摆脱了缺少检验局部放电高频测试仪手段的困境，显著提升了变压器状态监测装备质量的精益管理水平。

Description

一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路

技术领域

本实用新型涉及电力设备状态检测与故障诊断技术领域，具体是一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路。

背景技术

油浸式变压器的内部绝缘采用油纸复合结构，基本可以概括为五种绝缘组合模式：纯油间隙绝缘、全固体绝缘、覆盖或绝缘层、覆盖与极间隔板、多层极间隔板。局部放电是反映电力变压器绝缘性能的重要特征参数之一，它是电力变压器绝缘劣化的征兆和表现形式，又是导致其绝缘进一步劣化的原因。电力变压器内部局部放电是作用在局部绝缘上的电场强度超过该部分绝缘的绝缘强度（指绝缘实际能够耐受的电场强度），在局部绝缘上发生的放电现象。上述五种绝缘组合模式中分别产生不同类型的放电，如：油中气泡放电、固体中气泡放电、金属悬浮颗粒放电、金属尖端放电、悬浮导体放电等。所以检测电力变压器局部放电能够发现其内部早期的绝缘缺陷，并通过及时的故障诊断与状态评价，以采取具体处理措施，避免其发展。

局部放电过程会产生电脉冲、气体生成物、超声波、电磁辐射、光、局部过热及能量损耗等，因此，出现了脉冲电流法、气相色谱检测法、超声波检测法、电磁波检测法、光检测法等多种检测方法。脉冲电流法是得到国际电工委员会认可的有效检测变压器局部放电方法之一。该方法通过检测阻抗而检测套管末屏接地线、外壳接地线、铁心接地线，进而掌握因局部放电引起的脉冲电流情况，检测的特征参量包括视在放电量、放电次数、放电相位等。高频局部放电传感器是检测仪器中的重要元件，传输阻抗即是传感器采样单元的电压信号与引线中放电电流的比值，其可决定了检测仪器可靠水平和在变压器局部放电带电检测过程中是否出现漏告警或误告警。所以检测传感器的传输阻抗则更是高频局部放电传感器性能的重要指标，而各电网企业均已着手研究及应用相关检验高频传感器的传输阻抗，如中国南方电网公司在＂十三五＂设备状态监测评价中心推进工作方案（南方电网设备〔2016〕23号文 ）中明确要求了搭建局部放电测试仪器的检测平台，并开展装置性能测试工作。

鉴于此，有必要研制、应用成套的局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，品控检验高频检测传感器的关键技术指标是否达到技术规范的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，具体技术方案如下：

一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路包括信号源、示波器、匹配电阻、被测高频传感器；所述信号源与匹配电阻连接，匹配电阻与被测高频传感器连接，被测高频传感器与信号源连接；所述示波器包括两个通道以上，示波器的其中一个信号通道与匹配电阻的两端连接并测量匹配电阻两端的电压，示波器的一个通道与被测高频传感器的输出端连接并测量被测高频传感器两端的输出电压。

进一步，所述信号源的输出频率范围为1赫兹至50兆赫兹，输出阻抗为50欧姆。

进一步，所述信号源输出的信号为正弦波电流信号；所述正弦波电流信号的输出值为5毫安至50毫安。

进一步，所述示波器的模拟宽带为4吉赫兹以内，采样频率为25吉赫兹每秒。

进一步，所述被测高频传感器为基于罗氏线圈的高频电流传感器。

进一步，所述匹配电阻是阻抗为50欧姆的高频无感电阻。

本实用新型提供了一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，率先实现了以通过测试计算电路中电压信号与电流信号比值而实现检测传感器传输阻抗的目标，彻底摆脱了缺少检验局部放电高频测试仪手段的困境，显著提升了变压器状态监测装备质量的精益管理水平；且一举促成了确保局部放电高频测试仪的品控检验体系，有效避免了频现变压器状态监测误告警、漏告警的被动局面，成功达到了风险、效能和成本的综合最优。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1：信号源、2：示波器、3：匹配电阻、4：被测高频传感器。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路包括信号源1、示波器2、匹配电阻3、被测高频传感器4；信号源1的信号输出电缆与匹配电阻3串联连接后，由被测高频传感器4中心穿出，示波器2包括两个通道以上，示波器2的CH1信号通道与匹配电阻3的两端连接并测量匹配电阻3两端的电压V1，示波器2的CH2通道与被测高频传感器4的输出端连接并测量被测高频传感器4两端的输出电压V2。

信号源1的输出频率范围为1赫兹至50兆赫兹，输出阻抗为50欧姆，输出的信号为正弦波电流信号，正弦波电流信号的调节步长为0.2毫安，正弦波电流信号的输出值为5毫安至50毫安。

示波器1的模拟宽带为4吉赫兹以内，采样频率为25吉赫兹每秒。

被测高频传感器4为基于罗氏线圈的高频电流传感器。

匹配电阻3是阻抗为50欧姆的高频无感电阻。

本实用新型的实验室环境温度为15至35摄氏度，相对湿度为20%至75%，大气压力为86至106千帕。

下面对本实用新型的工作原理作进一步描述：

（1）信号源1通过同轴电缆与匹配电阻3串联连接，再将同轴电缆的屏蔽线穿心接入被测高频传感器4，将示波器2的CH1通道接到匹配电阻3的两端测量匹配电阻3两端的电压V1，将示波器2的CH2通道接入被测高频传感器4的输出端测量被测传感器4两端的输出电压V2；

（2）设置信号源1的输出电流信号波形为正弦波，输出电流为20毫安，频率为10兆赫兹，输出阻抗为50欧姆；

（3）读取示波器2的CH1通道显示的电压幅值V1，匹配电阻3的阻抗为50欧姆，则通过匹配电阻3的电流幅值I为：

；

（4）读取示波器2的CH2通道显示的电压幅值V2，则在频率为10兆赫兹时被测高频传感器4的传输阻抗Z为：

；

（5）通过分析测量结果，判断被测高频传感器4的传输阻抗是否满足技术规范的要求，并编写品控检验记录；如当信号源1输入信号为10兆赫兹的正弦波电流信号时，被测高频传感器4的传输阻抗值大于5欧姆则认为合格。

本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：包括信号源、示波器、匹配电阻、被测高频传感器；所述信号源与匹配电阻连接，匹配电阻与被测高频传感器连接，被测高频传感器与信号源连接；所述示波器包括两个通道以上，示波器的其中一个信号通道与匹配电阻的两端连接并测量匹配电阻两端的电压，示波器的一个通道与被测高频传感器的输出端连接并测量被测高频传感器两端的输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：所述信号源的输出频率范围为1赫兹至50兆赫兹，输出阻抗为50欧姆。

3.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：所述信号源输出的信号为正弦波电流信号；所述正弦波电流信号的输出值为5毫安至50毫安。

4.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：所述示波器的模拟宽带为4吉赫兹以内，采样频率为25吉赫兹每秒。

5.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：所述被测高频传感器为基于罗氏线圈的高频电流传感器。

6.根据权利要求1所述的一种变压器局部放电高频传感器传输阻抗的检测电路，其特征在于：所述匹配电阻是阻抗为50欧姆的高频无感电阻。