变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置、空腔导体和方法与流程

1.本申请涉及绝缘套管现场测试技术领域，尤其涉及一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置和方法。


背景技术：

2.变压器作为输变电工程中的关键设备，其发生故障将导致整个输变电系统停运。变压器故障的其中一个原因在于套管故障，而导致套管故障的原因之一在于绝缘受潮，电容芯子出厂时干燥不彻底、运行过程中密封失效等均会导致套管产生受潮，降低套管的绝缘性能，若不能及时发现套管受潮，则容易导致变压器故障发生。
3.频域介电谱法通过测量交流电场刺激下的极化响应，可以对不同的刺激频率进行逐点或扫频测量，可获得介电常数、介质损耗因数等极化参数对测量频率的关系。因此，现有技术中常使用频域介电谱法对变压器进行测试。然而，变压器由于其工作环境的特殊性，工作现场存在大量的电磁干扰，电磁干扰通过变压器套管、线圈的耦合使得被测变压器从无源线型网络变成有源网络，影响测量准确性。因此，提高频域介电谱现场测试的抗干扰能力，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本申请提供了一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置和方法，用于解决现有的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试的抗干扰能力低的技术问题。
5.有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置，包括：频域介电谱测试仪、变压器和接地的空腔导体；
6.所述变压器的高压套管、中压套管和中性点套管的顶部套装有所述空腔导体，且被测套管末屏套装有所述空腔导体；
7.所述频域介电谱测试仪的输入连接套装所述被测套管末屏的所述空腔导体，所述频域介电谱测试仪的输出连接套装所述被测套管顶部的所述空腔导体；
8.所述空腔导体顶部开设有接线通孔，且装设有外壳接线端子；
9.所述接线通孔用于导线穿入所述高压套管、所述中压套管和所述中性点套管进行短接；
10.所述接线通孔还用于加压线和信号线穿过，连接所述高压套管、所述中压套管和所述中性点套管的接线掌和所述套管末屏，所述加压线和信号线的屏蔽线连接所述外壳接线端子；
11.所述空腔导体的内壁不接触所述接线掌和所述套管末屏接触。
12.可选地，所述空腔导体底部为活动底板。
13.可选地，所述活动底板具有至少一个活动边，所述活动边设置有用于调节所述活动底板大小的底板大小调节旋钮。
14.本申请第二方面提供了一种空腔导体，所述空腔导体顶部设置有接线通孔和外壳
接线端子；
15.所述空腔导体的内部空腔空间大于被测变压器绝缘套管。
16.可选地，所述空腔导体的底部为活动底板。
17.可选地，所述活动底板具有至少一个活动边，所述活动边设置有用于调节所述活动底板大小的底板大小调节旋钮。
18.本申请第三方面提供了一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试方法，包括：
19.搭建变压器套管频域介电谱测试平台，所述变压器套管频域介电谱测试平台包括频域介电谱测试仪和变压器，所述频域介电谱测试仪的输入连接所述变压器的被测套管末屏，输出连接所述被测套管顶部；
20.在变压器的高压套管、中压套管和中性点套管的顶部套装有接地的空腔导体，且在被测套管的套管末屏套装所述空腔导体，所述空腔导体顶部设置有接线通孔和外壳接线端子；
21.使用导线穿过所述空腔导体的所述接线通孔将所述高压套管、所述中压套管和所述中性点套管进行短接；
22.将加压线和信号线穿过所述空腔导体的所述接线通孔，连接所述高压套管、所述中压套管和所述中性点套管的接线掌和所述套管末屏；
23.将所述加压线和所述信号线的屏蔽线接在所述外壳接线端子上；
24.根据频域介电谱测试法开始测试。
25.可选地，所述根据频域介电谱测试法开始测试之前，还包括：
26.调整所述空腔导体的活动底板，使得所述活动底板与变压器的套管适配，将所述空腔导体固定在变压器的套管上。
27.从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
28.本申请中提供了一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置，包括：频域介电谱测试仪、变压器和接地的空腔导体；变压器的高压套管、中压套管和中性点套管的顶部套装有空腔导体，且被测套管末屏套装有空腔导体；频域介电谱测试仪的输入连接套装被测套管末屏的空腔导体，频域介电谱测试仪的输出连接套装被测套管顶部的空腔导体；空腔导体顶部开设有接线通孔，且装设有外壳接线端子；接线通孔用于导线穿入高压套管、中压套管和中性点套管进行短接；接线通孔还用于加压线和信号线穿过，连接高压套管、中压套管和中性点套管的接线掌和所述套管末屏，加压线和信号线的屏蔽线连接外壳接线端子；空腔导体的内壁不接触接线掌和套管末屏接触。
29.本申请提供的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置，为提升频域介电谱现场测试抗干扰能力，依据静电屏蔽原理，在套管头部(加压部位)以及测试套管的末屏处(信号采集部位)套装空腔导体，并将空腔导体与加压线、信号线的屏蔽线共同接地，避免外界干扰通过套管耦合进变压器内部，保证测量的准确性，提高了频域介电谱现场测试抗干扰能力。解决了现有的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试的抗干扰能力低的技术问题。
附图说明
30.为了更清楚的说明本发明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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，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相关的附图。
31.图1为本申请实施例中提供的一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置的结构示意图；
32.图2为本申请实施例中提供的空腔导体套装在绝缘套管上的示意图；
33.图3为本申请实施例中提供的活动底板与绝缘套管的大小关系示意图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
35.实施例1
36.为了便于理解，请参阅图1至图3，本申请提供的一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置的一个实施例，包括：频域介电谱测试仪(fds测试仪)、变压器和接地的空腔导体；变压器的高压套管、中压套管和中性点套管的顶部套装有空腔导体，且被测套管末屏套装有空腔导体；频域介电谱测试仪的输入连接套装被测套管末屏的空腔导体，频域介电谱测试仪的输出连接套装被测套管顶部的空腔导体；空腔导体顶部开设有接线通孔，且装设有外壳接线端子；接线通孔用于导线穿入高压套管、中压套管和中性点套管进行短接；接线通孔还用于加压线和信号线穿过，连接高压套管、中压套管和中性点套管的接线掌和所述套管末屏，加压线和信号线的屏蔽线连接外壳接线端子；空腔导体的内壁不接触接线掌和套管末屏接触。
37.需要说明的是，本申请实施例中的空腔导体设计如图2和图3所示，空腔导体顶部需留一个小孔，保证加压线、信号线以及短接线的通过；空腔导体外壳设计一个外壳接线端子，加压线与信号线的屏蔽线能通过接线端子与空腔导体连接，共同可靠接地；空腔导体内部留有足够空间，由于频域介电谱的测试电压仅200v，保证空腔导体内侧不会直接与套管接线掌、末屏接触即可。进一步地，空腔导体底部可设计为一块活动底板，活动底板具有至少一个活动边，活动边设置有用于调节活动底板大小的底板大小调节旋钮，通过旋转底板大小调节旋钮实现调整活动底板的容纳空间，并在调整好后可以可靠固定，防止试验过程中空腔导体晃动，影响测试。
38.在利用本申请实施例提供的装置进行现场测试时，过程如下：
39.(1)在高压、中压以及中性点套管的顶部以及被侧套管的末屏处装上空腔导体；
40.(2)穿过空腔导体顶部的小孔将高压、中压、中性点套管进行短接，将加压线、信号线穿过空腔顶部的小孔分别接入套管的顶部接线掌以及末屏；
41.(3)将加压线与信号线的屏蔽线接在空腔导体的外壳上，再共同可靠接地；
42.(4)根据套管大小调整空腔导体底板的大小，调整完成后将空腔导体进行固定；
43.(5)按照正常测试流程加压测试。
44.本申请实施例提供的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置，为提升频域介电谱现场测试抗干扰能力，依据静电屏蔽原理，在套管头部(加压部位)以及测试套管的末屏
处(信号采集部位)套装空腔导体，并将空腔导体与加压线、信号线的屏蔽线共同接地，避免外界干扰通过套管耦合进变压器内部，保证测量的准确性。解决了现有的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试的抗干扰能力低的技术问题。
45.实施例2
46.为了便于理解，请参阅图2和图3，本申请实施例提供了一种用于变压器绝缘套管频域介电谱现场测试时使用的空腔导体，空腔导体顶部设置有接线通孔和外壳接线端子；空腔导体的内部空腔空间大于被测变压器绝缘套管。空腔导体的底部为活动底板，活动底板具有至少一个活动边，活动边设置有用于调节活动底板大小的底板大小调节旋钮。
47.需要说明的是，本申请实施例中的空腔导体在变压器绝缘套管频域介电谱现场测试时的使用方式已在实施例1中进行说明，在此不再进行赘述。
48.实施例3
49.本申请中提供了一种变压器绝缘套管频域介电谱现场测试方法的实施例。该方法在实施例1中的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试装置中使用，包括：
50.步骤101、搭建变压器套管频域介电谱测试平台，变压器套管频域介电谱测试平台包括频域介电谱测试仪和变压器，频域介电谱测试仪的输入连接变压器的被测套管末屏，输出连接被测套管顶部。
51.步骤102、在变压器的高压套管、中压套管和中性点套管的顶部套装有接地的空腔导体，且在被测套管的套管末屏套装所述空腔导体，空腔导体顶部设置有接线通孔和外壳接线端子。
52.步骤103、使用导线穿过空腔导体的所述接线通孔将高压套管、中压套管和中性点套管进行短接。
53.步骤104、将加压线和信号线穿过空腔导体的所述接线通孔，连接高压套管、中压套管和中性点套管的接线掌和套管末屏。
54.步骤105、将加压线和信号线的屏蔽线接在外壳接线端子上。
55.步骤106、根据频域介电谱测试法开始测试。
56.进一步地，在步骤105之后，步骤106之前，还包括调整空腔导体的活动底板，使得活动底板与变压器的套管适配，将空腔导体固定在变压器的套管上。
57.需要说明的是，本申请实施例中，在高压、中压以及中性点套管的顶部以及被测套管的末屏处装上空腔导体；穿过空腔导体顶部的小孔将高压、中压、中性点套管进行短接，将加压线、信号线穿过空腔顶部的小孔分别接入套管的顶部接线掌以及末屏；将加压线与信号线的屏蔽线接在空腔导体的外壳上，再共同可靠接地；根据套管大小调整空腔导体底板的大小，调整完成后将空腔导体进行固定；最后启动频域介电谱测试仪按照正常测试流程加压测试即可。
58.本申请提供的变压器绝缘套管频域介电谱现场测试方法，在套管顶部和末屏处增加了空腔导体进行静电屏蔽，防止干扰信号从套管耦合进变压器内部，影响频域介电谱测试的准确性，提高了频域介电谱现场测试抗干扰能力。
59.以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。