一种局部放电检测电路

摘要

本发明涉及一种局部放电检测电路。现有的检测方法存在各种不足。本发明包括电感、电容、耦合变压器、输入阻抗匹配电阻和输出阻抗匹配电阻，耦合变压器包括原边绕组和副边绕组。原边绕组的一端与电容的一端连接，电容的另一端与电感的一端连接作为输入端，原边绕组的另一端与电感的另一端以及输入阻抗匹配电阻的一端连接作为信号公共端，输入阻抗匹配电阻的另一端与电容两端中的任意一端连接。副边绕组与输出阻抗匹配电阻并联后的两端作为输出端子的两端。电感的参数和电容的参数根据实际与输入端直接连接的耦合电容或试品电容来确定。本发明对于高、低频的电流信号设计有不同的路径，相互间影响小，大大提高了局放检测灵敏度。

权利要求

1.一种局部放电检测电路，包括电感L、电容C、耦合变压器T、输入阻抗匹配电阻Rp和输出阻抗匹配电阻Rs，其特征在于：所述的耦合变压器T包括原边绕组N1和副边绕组N2；原边绕组N1的一端与电容C的一端连接，电容C的另一端与电感L的一端连接作为输入端，原边绕组N1的另一端与电感L的另一端以及输入阻抗匹配电阻Rp的一端连接作为信号公共端，输入阻抗匹配电阻Rp的另一端与电容C两端中的任意一端连接；副边绕组N2与输出阻抗匹配电阻Rs并联后的两端作为输出端子BNC的两端；

所述电感L的参数 根据实际与输入端直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx来确定，遵循如下原则：当工作频率f≤300 Hz时， > 当工作频率f≥10 KHz时， < 为工作频率， 为实际与输入端直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx的参数值；

电容C的参数 取值遵循如下原则：

当工作频率f≤300 Hz时， > 当工作频率f≥10 KHz时， < 。

说明书

一种局部放电检测电路

技术领域

[0001] 本发明属于检测技术领域，涉及一种电路，具体是一种用于检测高压大电流试品局部放电信号的电路。

背景技术

[0002] 在高压电力电容器、发电机、变压器等大电流试品的出厂检测、例行试验中，需要通过检测其内部的局部放电信号来测试其绝缘性能。目前，检测高压大电流试品局部放电信号的方法主要有三种：超高频检测法、超声波检测法、脉冲电流法。超高频检测法和超声波检测法在实际现场使用时，容易受干扰、定量误差较大，不能准确测定试品内部的局部放电量值。脉冲电流法是将试品电容与耦合变压器原边绕组串联后接到高压交流电源上，通过检测耦合变压器副边的脉冲电流信号来判断被测试品内部的放电量。脉冲电流法用于测量小电流试品时效果很好，但在检测大电流试品时，耦合变压器原边绕组需要流过的电流很大，一方面容易使耦合变压器饱和，另一方面会造成副边感应出高电压或大电流，不利于安全，并导致灵敏度下降，甚至无法检测。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高灵敏度的大电流试品局部放电检测电路。

[0004] 本发明是通过以下述技术方案实现的：

[0005] 一种大电流局部放电检测电路，包括电感L、电容C、耦合变压器T、输入阻抗匹配电阻Rp和输出阻抗匹配电阻Rs。

[0006] 所述的耦合变压器T包括原边绕组N1和副边绕组N2；原边绕组N1的一端与电容C的一端连接，电容C的另一端与电感L的一端连接作为输入端，原边绕组N1的另一端与电感L的另一端以及输入阻抗匹配电阻Rp的一端连接作为信号公共端，输入阻抗匹配电阻Rp的另一端与电容C两端中的任意一端连接；副边绕组N2与输出阻抗匹配电阻Rs并联后的两端作为输出端子BNC的两端。

[0007] 所述电感L的参数 根据实际与输入端直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx来确定，遵循如下原则：

[0008] 当工作频率f≤300 Hz时， > （1）

[0009] 当工作频率f≥10 KHz时， < （2）

[0010] 为工作频率， 为实际与输入端直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx的参数值。

[0011] 电容C的参数 取值遵循如下原则：

[0012] 当工作频率f≤300 Hz时， > （3）

[0013] 当工作频率f≥10 KHz时， < （4）

[0014] 本发明以电感L、电容C、耦合变压器T构成局部放电检测的电路，通过合理地设计电感L、电容C的参数，使输入信号中300Hz及以下的低频电流流过电感L，10kHz以上的高频脉冲电流信号流过电容C和耦合变压器原边绕组组成的串联回路，并在耦合变压器的副边绕组感应出高频信号，达到分离高、低频电流信号的目的。这样高、低频的电流信号有不同的路径，相互间影响小，大大提高了局放检测灵敏度。

附图说明

[0015] 图1为本发明一个实施例的结构示意图；

[0016] 图2为本发明另一实施例的结构示意图；

[0017] 图3为本发明一个实际应用示意图；

[0018] 图4为本发明另一个实际应用示意图；

[0019] 图5为流经电感L的低频电流信号频谱示意图；

[0020] 图6为流经电容C的高频电流信号频谱示意图。

具体实施方式

[0021] 一种大电流局部放电检测电路包括电感L、电容C、耦合变压器T、输入阻抗匹配电阻Rp和输出阻抗匹配电阻Rs，其中耦合变压器T包括原边绕组N1和副边绕组N2。具体连接关系为：

[0022] 实施例1

[0023] 如图1所示，原边绕组N1与输入阻抗匹配电阻Rp并联后的一端与电容C的一端连接，电容C的另一端与电感L的一端连接作为输入端1。原边绕组N1与输入阻抗匹配电阻Rp并联后的另一端与电感L的另一端连接作为信号公共端2。副边绕组N2与输出阻抗匹配电阻Rs并联后的两端作为输出端子BNC的两端。

[0024] 实施例2

[0025] 如图2所示，电感L与输入阻抗匹配电阻Rp并联后的一端与电容C的一端连接作为输入端1，电容C的另一端与原边绕组N1的一端连接。电感L与输入阻抗匹配电阻Rp并联后的另一端与原边绕组N1的另一端连接作为信号公共端2。副边绕组N2与输出阻抗匹配电阻Rs并联后的两端作为输出端子BNC的两端。

[0026] 实施例1和2中的电感L的参数 根据实际与输入端1直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx来确定，遵循如下原则：

[0027] 当工作频率f≤300 Hz时， > （1）

[0028] 当工作频率f≥10 KHz时， < （2）

[0029] 为工作频率， 为实际与输入端1直接连接的耦合电容Ck或试品电容Cx的参数值。

[0030] 实施例1和2中的电容C的参数 取值遵循如下原则：

[0031] 当工作频率f≤300 Hz时， > （3）

[0032] 当工作频率f≥10 KHz时， < （4）

[0033] 该大电流局部放电检测电路中耦合变压器T的原边绕组N1与电容C串联、与电感L并联，构成输入端1，输入端1与外部耦合电容相连，耦合变压器T的副边绕组N2输出的局放信号接局放测试仪。

[0034] 在实际应用中有两种工作结构，如图3所示为实施例1或2电路与耦合电容Ck串联后再与试品Cx并联，如图4所示为实施例1或2电路与试品Cx串联后再与耦合电容Ck并联。当交流高压加到上述两种结构时，试品Cx会在高电场作用下产生高频的局部放电信号，高频的局部放电电流和低频交流回路电流一起通过耦合电容Ck（或试品电容Cx）从输入端1流入，并从信号公共端2流出，由于电感L对低频信号呈短路状态，对高频信号呈高阻状态；而电容C则对低频信号呈高阻短路状态，对高频信号呈短路状态，所以低频试验大电流（≤300Hz）流过电感L从信号公共端2流出（频谱特性如图5所示），而高频放电脉冲电流信号（≥10kHz）流过电容C，再流经耦合变压器的原边绕组，从信号公共端2流出，并在副边绕组感应出高频放电信号（频谱特性如图6所示）。这样高、低频的电流信号有不同的路径，相互间影响小，大大提高了局放检测灵敏度。