电压互感器匝间短路检测装置、分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电压互感器匝间短路检测装置、分析方法及装置，其中，分析方法包括：获取电压互感器匝间短路检测装置采集的电压，对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路。电压互感器匝间短路检测装置包括：冲击电压发生器、待测电压互感器、采样电阻、电压采集装置；冲击电压发生器与待测电压互感器的高压端连接，待测电压互感器的低压端与采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地；采样电阻与电压采集装置并联；冲击电压发生器用于将产生的冲击电压施加于待测电压互感器；电压采集装置用于采集采样电阻两端的电压。采用电压互感器匝间短路检测装置和电压互感器匝间短路分析装置可以有效地检测电压互感器的匝间短路故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统继电保护
，特别涉及一种电压互感器匝间短路检测装置、分析方法及装置。
技术介绍
近年，出现了多起电压互感器匝间短路的故障，给生产运行带来了较大影响。而电压互感器的匝间短路，常规检测方法为直流电阻检测、空载电流检测、三倍频耐压检测和变比检测。但上述方法较难完全确定匝间短路，且对于匝间短路不甚严重的电压互感器，直流电阻检测、空载电流检测和变比检测都难以发现问题，而三倍频耐压检测更是由于平均分配到各匝间的电压较小，有时难以发现匝间的潜在故障。因此，迫切需要研究新型的检测电压互感器匝间短路故障的手段，解决上述问题。对于匝间短路的新型检测手段，已有研究人员提出了在二次线圈处以频率可变的电压信号进行输入，同时测量阻抗，当频率越高时，匝间短路形成的阻抗变化越为明显。但该方法基本处于理论研究阶段，且能产生高电压信号的频率可变的电压信号源较难获得，成本较高。一般可调频率的电压信号源，其输出电压一般不足20kV。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种电压互感器匝间短路检测装置，该装置包括：冲击电压发生器、待测电压互感器、采样电阻、电压采集装置；冲击电压发生器与待测电压互感器的高压端连接，待测电压互感器的低压端与采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地；采样电阻与电压采集装置并联；所述冲击电压发生器用于产生冲击电压，并将所述冲击电压施加于待测电压互感器；所述电压采集装置用于采集采样电阻两端的电压，所述电压用于分析待测电压互感器是否存在匝间短路。在一个实施例中，所述电压采集装置为示波器。在一个实施例中，还包括：保护装置，所述保护装置与采样电阻并联；所述保护装置用于对冲击电压发生器、采样电阻和电压采集装置进行保护。在一个实施例中，所述保护装置为放电管或其他抑制电压的设备。在一个实施例中，还包括：冲击电压分压器；冲击电压分压器的一端与待测电压互感器的高压端连接，冲击电压分压器的另一端接地；所述冲击电压分压器用于测量冲击电压发生器产生的冲击电压。本专利技术实施例提供了一种电压互感器匝间短路分析方法，该方法包括：获取上述电压互感器匝间短路检测装置采集的电压；对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路。在一个实施例中，对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路，包括：分别计算第一电压值与第二电压值的第一相关性系数、第一电压值与第三电压值之间的第二相关性系数、第一电压值与第四电压值之间的第三相关性系数；将第一相关性系数和第二相关性系数的差值绝对值、第一相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值、第二相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值相加得到最终值；将最终值与预设标准值进行比较，当最终值大于预设标准值，确定待测电压互感器存在匝间短路；当最终值小于预设标准值，确定待测电压互感器合格；其中，第一电压值为冲击电压发生器将第一冲击电压施加于待测电压互感器后在第一周期内采集的采样电阻两端的电压值；第二电压值为冲击电压发生器将第一冲击电压施加于待测电压互感器后在第二周期内采集的采样电阻两端的电压值；第三电压值为冲击电压发生器将第二冲击电压施加于待测电压互感器后在第一周期内采集的采样电阻两端的电压值；所述第四电压值为冲击电压发生器将第二冲击电压施加于待测电压互感器后在第二周期内采集的采样电阻两端的电压值；所述第一冲击电压与第二冲击电压的幅值相差一半。本专利技术实施例还提供了一种电压互感器匝间短路分析装置，该装置包括：获取模块，用于获取上述电压互感器匝间短路检测装置采集的电压；分析模块，用于对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路。在一个实施例中，所述分析模块具体用于：分别计算第一电压值与第二电压值的第一相关性系数、第一电压值与第三电压值之间的第二相关性系数、第一电压值与第四电压值之间的第三相关性系数；将第一相关性系数和第二相关性系数的差值绝对值、第一相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值、第二相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值相加得到最终值；将最终值与预设标准值进行比较，当最终值大于预设标准值，确定待测电压互感器存在匝间短路；当最终值小于预设标准值，确定待测电压互感器合格；其中，第一电压值为冲击电压发生器将第一冲击电压施加于待测电压互感器后在第一周期内采集的采样电阻两端的电压值；第二电压值为冲击电压发生器将第一冲击电压施加于待测电压互感器后在第二周期内采集的采样电阻两端的电压值；第三电压值为冲击电压发生器将第二冲击电压施加于待测电压互感器后在第一周期内采集的采样电阻两端的电压值；所述第四电压值为冲击电压发生器将第二冲击电压施加于待测电压互感器后在第二周期内采集的采样电阻两端的电压值；所述第一冲击电压与第二冲击电压的幅值相差一半。在本专利技术实施例中，通过冲击电压发生器产生冲击电压，并将冲击电压施加于待测电压互感器，通过电压采集装置采集采样电阻两端的电压，所述电压用于分析待测电压互感器是否存在匝间短路。与现有的电压互感器匝间短路检测装置相比，采用本专利技术电压互感器匝间短路检测装置无需寻找能产生高电压信号的频率可变的电压信号源，使用现有冲击电压发生器即可，节省成本。采用本专利技术电压互感器匝间短路分析方法和装置可以对电压互感器匝间短路检测装置采集的电压进行分析，从而可以有效地检测电压互感器的匝间短路故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种电压互感器匝间短路检测装置结构示意图一；图2是本专利技术实施例提供的一种电压互感器匝间短路检测装置结构示意图二；图3是本专利技术实施例提供的一种电压互感器匝间短路分析方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种电压互感器匝间短路分析装置结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种半绝缘电压互感器匝间短路检测装置结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种相关性系数和谐波次数的关系示意图一；图7是本专利技术实施例提供的一种全绝缘电压互感器匝间短路检测装置结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种相关性系数和谐波次数的关系示意图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中的匝间短路测试手段不能发现潜在的匝间绝缘隐患的原因在于：直流电阻检测和空载电流检测施加的电压相对偏低，不易发现仍有一定绝缘性、但已有潜在风险的匝间绝缘问题，源于实验时，匝间尚未击穿。因此，尝试用可输出更高电压等级的操作冲击设备，检测匝间绝缘是一种有效手段，在瞬间击穿匝间绝缘并反映至曲线上。另外，阻抗和频率密切相关(Z＝2πf*L，Z阻抗、f试验频率、L电感)，当频率增大时，阻抗的变化更为灵敏，也有助于通过对比实验，发现阻抗的变化，从而发现匝间绝缘问题。雷电冲击是一种涵盖多种频率电压信号的信号源，有较多高频信号，可以有效地检测出阻抗的变化。基于此，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，包括：冲击电压发生器、待测电压互感器、采样电阻、电压采集装置；冲击电压发生器与待测电压互感器的高压端连接，待测电压互感器的低压端与采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地；采样电阻与电压采集装置并联；所述冲击电压发生器用于产生冲击电压，并将所述冲击电压施加于待测电压互感器；所述电压采集装置用于采集采样电阻两端的电压，所述电压用于分析待测电压互感器是否存在匝间短路。

【技术特征摘要】
1.一种电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，包括：冲击电压发生器、待测电压互感器、采样电阻、电压采集装置；冲击电压发生器与待测电压互感器的高压端连接，待测电压互感器的低压端与采样电阻的一端连接，采样电阻的另一端接地；采样电阻与电压采集装置并联；所述冲击电压发生器用于产生冲击电压，并将所述冲击电压施加于待测电压互感器；所述电压采集装置用于采集采样电阻两端的电压，所述电压用于分析待测电压互感器是否存在匝间短路。2.如权利要求1所述的电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，所述电压采集装置为示波器。3.如权利要求1所述的电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，还包括：保护装置，所述保护装置与采样电阻并联；所述保护装置用于对冲击电压发生器、采样电阻和电压采集装置进行保护。4.如权利要求3所述的电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，所述保护装置为放电管或其他抑制电压的设备。5.如权利要求1所述的电压互感器匝间短路检测装置，其特征在于，还包括：冲击电压分压器；冲击电压分压器的一端与待测电压互感器的高压端连接，冲击电压分压器的另一端接地；所述冲击电压分压器用于测量冲击电压发生器产生的冲击电压。6.一种电压互感器匝间短路分析方法，其特征在于，包括：获取权利要求1至5任一项所述的电压互感器匝间短路检测装置采集的电压；对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路。7.如权利要求6所述的电压互感器匝间短路分析方法，其特征在于，对电压进行分析，确定待测电压互感器是否存在匝间短路，包括：分别计算第一电压值与第二电压值的第一相关性系数、第一电压值与第三电压值之间的第二相关性系数、第一电压值与第四电压值之间的第三相关性系数；将第一相关性系数和第二相关性系数的差值绝对值、第一相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值、第二相关性系数和第三相关性系数的差值绝对值相加得到最终值；将最终值与预设标准值进行比较，当最终值大于预设标准值，确定待测电压互感器存在匝间短路；当最终值...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮，蒋鑫，全玉生，师普辛，王劲松，段晓明，魏苒，郝震，林智谋，毛宏宇，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，天津大唐国际盘山发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11