专利名称：电力变压器局部放电腔体结构检测装置的制作方法
技术领域：
电力变压器局部放电腔体结构检测装置技术领域[0001]本实用新型涉及电力变压器局部放电腔体结构检测装置，属于电力变压器试验技 术领域。[0002]背景技术[0003]电力变压器是变电站的主要设备，在其绝缘结构出现局部缺陷例如产生气泡或含 有杂质时，就会产生局部放电，从而加速绝缘材料发热老化，导致绝缘性能下降，严重时会 引发电力安全事故。因此精确测量电力变压器局部放电量十分必要。[0004]现有的局部放电检测方法主要有脉冲电流法、超声波检测、气相色谱和超高频检 测方法。脉冲电流法应用最普遍，主要利用局部放电信号频谱中的较低频部分，由于检测 信号频率一般为数kHz到数百kHz，容易受到电源、空间与接地等外界干扰的影响，检测灵 敏度与信噪比不高，一般应用环境很难满足其对背景噪声的要求；超声波检测方法虽然不 受电信号干扰，但是无法避开机械振动所带来的影响；气相色谱法只能定性判断是否存在 局部放电，无法定量检测，而且检测周期较长不能反映突发性故障；超高频方法在应用中主 要受到绝缘结构的影响，电磁波传播时会发生多次折射、反射以及衰减，只适宜应用在类似 GIS封闭结构、电磁波以波导方式传播的装置中。[0005]因此，需要解决现有局部放电检测方法易受外界干扰，导致灵敏度与信噪比不高 的问题，[0006]实用新型内容[0007]针对现有电力变压器局部放电测量方法容易受到外界低频信号干扰等问题，本实 用新型提供谐振腔结构的局部放电检测装置，通过耦合输出频率高、带宽窄的基模信号提 高检测灵敏度与信噪比。[0008]为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是电力变压器局部放电腔体结构 检测装置由阻塞阻抗、耦合电容、圆柱谐振腔、耦合环、信号处理模块组成，局部放电通过阻 塞阻抗和耦合电容产生窄脉冲电流，沿圆柱谐振腔中心轴通过的窄脉冲电流激励起TM-基 模信号，在谐振腔中插入耦合环进行磁耦合，信号处理模块根据耦合输出信号强度检测局 部放电量，由于TM-基模信号频率高、带宽窄，避免了常规方法因检测信号频率较低容易受 到电源、空间与接地等外界干扰的影响，显著提高检测灵敏度与信噪比。[0009]对耦合环耦合输出的信号进行放大和滤波处理，并与参考振荡信号下变频到低频 信号，放大和滤波处理后进行数据采集和处理，由此测定局部放电量等参数。[0010]
[0011]图1为本实用新型实施例的装置示意图。[0012]图2为本实用新型实施例的信号处理系统图。[0013]具体实施方式
[0014]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由说明 书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点与功效。本实用新型也可通过其他不同的具 体实例加以实施或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种装饰与变更。[0015]本实用新型实施例的示意图，如图1所示，腔体结构局部放电检测装置至少包括 试验电源S、调压器Tl、隔离变压器T2、试品T3 (试品等效电容Cx)、阻塞阻抗Z、耦合电容 Ck、圆柱形谐振腔M、耦合环K、屏蔽同轴电缆Cz、信号处理模块P。[0016]电源S输出电压通过调压器Tl变换到试验电压，经过隔离变压器滤除电源测干 扰，供给试品T3，阻塞阻抗Z衰减来自高压电源的干扰，当试品T3产生局部放电时，试品两 端产生一个瞬时变化电压，回路中会产生一脉冲电流，此脉冲电流上升沿很陡，脉冲宽度为 纳秒级，窄脉冲电流沿着圆柱谐振腔中心轴通过时，激励起TMoltl基模信号，其电磁场分布如 图中虚线所示，电场方向与中心轴平行。激励的基模信号强度与窄脉冲电流强度成正比， 由此根据基模信号强度测出局部放电量大小。采用电导率较高的铜作为腔体材料，趋肤深 度相对较小，得到较高的品质因数。此方法抑制低频信号，检测系统受外界干扰影响小，可 以显著地提高变压器局部放电检测的可靠性和灵敏度。[0017]在谐振腔中插入耦合环进行磁耦合，耦合环在磁场作用下成为一个磁偶极子，通 过磁矩作用实现TM010基模信号的耦合输出。耦合环沿着与腔体中心轴垂直的平面放置， 获得强耦合信号输出。[0018]图2为信号处理系统图。耦合环耦合的基模信号经过Al放大器放大后，由带通滤 波BI滤除耦合的其他模式信号，通过混频器Ml与参考振荡信号SI下变频到低频信号，经 过放大器A2放大以及低通滤波器LI滤波后由Dl进行数据采集，并通过Pl信号接收处理 模块进行数据处理分析，由此测定局部放电量等参数。[0019]上述实施例为示例性说明本实用新型的原理及功效，而非用于限制本实用新型。 任何本领域技术人员均可在不违背实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变 化。因此，本实用新型的权利保护范围，应以权利要求书的范围为依据。
权利要求1.电力变压器局部放电腔体结构检测装置，其特征在于，由阻塞阻抗、耦合电容、圆柱谐振腔、耦合环、信号处理模块组成，局部放电通过阻塞阻抗和耦合电容产生窄脉冲电流，沿圆柱谐振腔中心轴通过的窄脉冲电流激励起TM_基模信号，在谐振腔中插入耦合环进行磁率禹合，信号处理模块根据稱合输出信号强度检测局部放电量。
专利摘要本实用新型针对现有电力变压器局部放电测量方法容易受到外界低频信号干扰的缺陷，提供一种谐振腔结构的局部放电检测装置，该装置由阻塞阻抗、耦合电容、谐振腔、耦合环、信号处理模块等部分组成。通过检测谐振腔耦合输出的特征模式信号，可以精确检测电力变压器局部放电量。避免了常规检测方法易受到电源、空间与接地等外界干扰的影响，显著提高检测灵敏度以及信噪比。
文档编号G01R31/12GK202854280SQ20122024395
公开日2013年4月3日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者胡德霖, 储建华, 胡醇, 张敏, 厉丽华, 徐俊华, 李明智 申请人:苏州电器科学研究院股份有限公司