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多试品宽频带变压器油纸绝缘局部放电试验平台的设计

李光茂  
【摘要】:智能电网中需时时刻刻监测智能变压器的工作状态。绝缘故障是威胁变压器安全、稳定运行的主要因素,而局部放电是变压器油纸绝缘缺陷的重要征兆和表现形式。实际局部放电缺陷的发展过程是一个极其复杂、影响因素极多、分散性极大的过程,缺陷的严重程度等信息可能包含在局部放电的脉冲电流波形当中,对变压器故障预警的研究需要长期的大量的局放试验,因此有必要建立多试品宽频带局部放电试验平台,以提取脉冲电流波形,提高试验效率。 本文设计了一套具有5个试品支路的宽频带局部放电试验平台。通过理论计算、试验论证选定了各分支回路的耦合电容为500pF、保护电阻为200kΩ,并仿真分析了支路之间的串扰。为了搭建宽频带的试验平台、宽频带测量系统、保护示波器以及模拟变压器中油纸绝缘的工作环境,本文设计了50kV石英玻璃、陶瓷两种高频电容器;宽频带采样电阻、宽频带Rogowski线圈;示波器输入保护系统;小尺寸的玻璃容器以及加热循环系统。试验结果表明:陶瓷电容器具有较好的频率特性和较高的电晕起始电压;宽频带采样电阻,宽频带Rogowski线圈的高频截止频率至少在80MHz以上;示波器输入保护系统能将50kV的冲击电压限制在1.4V左右。 最后,本文通过试验证明:(1)多回路试验平台的起始放电电压在45kV以上;(2)各分支试验回路具有很好的宽频带特性,可测量上升沿为3ns左右的放电脉冲电流波形;(3)回路之间的串扰能限制在千分之一,即一回路发生2000pC的放电时,另一回路能检测到2pC的放电,可忽略不计;(4)试验平台能很好的抑制外界干扰。


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