亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：用于电高压元件的交变电压测试的测试布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电高压元件的交变电压测试的测试布置，所述测试布置具 有至少一个逆变器，至少一个测试变压器和至少一个作为测试元件的高压电感器，其中至 少所述测试元件设置在一个共同的方形容器中。
背景技术：
通常已知，高压元件、例如功率变压器受到尤其是涉及电绝缘的老化过程影响。由 此为了确保在确定的时间间隔内无错误的运行具有这种高压元件的电能分配网，尤其是对 功率变压器进行测试是有意义的。这种测试在修理或保养变压器后也是有意义或必要的。 这种测试给出关于例如绝缘状态等状态的说明且还允许检测所涉及高压元件的其它错误。高压元件、例如功率变压器具有非常大的重量，根据电额定功率也超过100吨。由 于用于相应功率变压器的运输成本高，实际上不可能将这种安装在电能分配网内的功率变 压器运输到固定建立的测试场中，在该测试场中会借助交变电压测试布置对功率变压器进 行测试。此外，在极少的情况下在电能分配网中存在足够的冗余，使得功率变压器能够在没 有损害电网供电的情况下被拆除。出于这个原因，功率变压器的这种交变电压测试大多就地实现。具有交变电压发 生器以及另外的测试所需的元件、例如高压电感器、分压器、测量和评估装置的测试布置以 多个组件的形式被运输到要测试的功率变压器所处的地点，并且在那里安装成测试布置。 尤其是用于谐振测试为了形成具有测试件的谐振电路所需的高压电感器可以其例如2. 5m 的高度和例如Im的内径而是非常大尺寸的测试元件。用于在谐振电路中测量例如直至数 百kV的高电压的分压器也是具有类似高度的元件。在实施交变电压测试时要注意，测试布置的元件由于出现高电压而在彼此间以及 与相邻的地电位间具有足够大的距离。缺点是，就地安装不同组件与显著的时间耗费相关联。尤其是高压电感器或分压 器的定位和安装是非常耗时的。

发明内容
基于现有技术本发明的目的是，提出一种测试布置，所述测试布置具有减小的空 间需求并且能以减小数量的组件的形式来运输。所述目的根据本发明通过具有在权利要求1中给出的特征的测试布置来实现。因此开头所述类型的测试布置的特征是，至少一个高压电感器能借助移动装置通 过在容器的分界面上的至少一个开口至少部分地从所述容器移出。由此能有利地增加在高压电感器和另外的相邻元件以及相邻的地电位之间的绝 缘距离。因此，在容器内部高压电感器的第一布置变型中给出特别节约空间的布置，其简化 了测试布置的运输。在容器外部的高压电感器的另一个布置变型中，增加了绝缘距离，这使 得该布置能够运行或者至少在绝缘技术方面更为可靠。在布置变型之间的转换通过移动装置以特别简单的形式来实现。以有利的方式，通过电感器在容器内部的紧凑布置，简化了容器和测试布置的设 置在容器中的元件的运输。在测试布置的另一种设计方案中，分压器能通过在所述容器的分界面上的至少一 个另外的开口借助另一移动装置至少部分地从所述容器中移出。优选应用在测试布置的谐振电路连接中的分压器是具有类似的绝缘技术要求的、 与高压电感器高度类似的元件。因此，对于能从容器中移出的高压电感器得出的空间优点 因此还用于能从容器中移出的分压器。在测试布置的一种变型中，所述至少一个和/或至少一个另外的开口位于所述容 器的相应的竖直分界面上并且所述移动装置和/或另一移动装置主要沿水平方向起作用。因此，允许高压电感器和/或电压互感器水平地移出至容器的一侧或端面。适合 的移动装置的实例是伸缩轨。在根据本发明布置的一种优选设计方案中，水平起作用的移动装置或者另外的水 平起作用的移动装置与至少部分地从所述容器中移出的高压电感器或者与分压器能向下 借助相应的支承装置来支承。这种支承装置-类似于在要防止翻倒的移动吊车中-例如是 设置在竖直的螺纹通道中的丝杠(Spindel)，该丝杠能通过旋转运动如此沿着螺纹通道运 动，使得所述丝杠形成在运动装置和基底之间的支承部。还能实现本领域技术人员已知的 支承装置的多种其它实施方式。由此降低相应运动装置的在容器的外棱上起作用的最大转矩负载，并且简化了其 构造。此外提高了容器的稳定性。在测试布置的一种变型中，所述至少一个开口和/或至少一个另外的开口位于所 述容器的上部分界面上，所述运动装置主要沿竖直方向起作用。因此，能通过容器的盖侧竖 直地移出高压电感器或者分压器。适合的相应运动装置的实例是液压提升装置。有利地，所述容器的至少一个开口和/或至少一个另外的开口能闭合。因此在运 输具有闭合的开口的容器时，能更好地保护测试布置的位于容器中的元件。在测试布置的一种优选设计方案中，所述运动装置和/或所述另一运动装置分别 设置有驱动装置。由此简化了运动过程。在测试布置的一种有利的设计方案中，所述容器与所述运输装置、例如具有挂车 的卡车连接，所述运输装置具有承载其的轮。由此简化了测试布置的运输。在此上下文中特别优选的是，所述容器实现为具有标准尺寸的集装箱，例如实现 为40英尺长的集装箱。该集装箱在另一种变型中根据CSC(C0ntainer Safety Convention) 批准，因此能放置在集装箱船上的集装箱架内每个任意的位置。由此进一步提高测试布置 的可运输性。在测试布置的一种优选实施方式中，所述容器在其第一端部上具有位于内部的区 域，在所述区域中设置有测量装置和/或评估装置。测量装置例如被设置用于在交变电压测试期间测量并检测电压曲线，其中测量出 借助分压器降低至低电压水平的电压。评估装置被设置用于评估所测量的和检测的电压值 并且例如给出关于测试的高压元件、例如功率变压器的绝缘状态的说明。在测试布置的一种优选实施方式中，所述测试元件至少部分地借助绝缘高压电缆彼此电连接。由此能进一步降低在测试元件之间的出于绝缘原因的最低距离。在根据本发明测试布置的另一种实施方式中，所述测试布置包括谐振电路，所述 谐振电路具有至少一个高压电感器和要测试的高压元件以及与其连接的分压器。谐振电路是产生高测试电压的一种简单的可能性。由于所产生的例如500kV的测 试电压的高度，相应分压器的绝缘技术需要的长度典型地约为2. 5m，如本领域技术人员已 知的那样。该长度还大致等于根据本发明的高压电感器的优选实施例的长度，该高压电感 器例如具有约Im的通畅的(Iicht)内径。根据本发明，能借助逆变器和与其电连接的测试变压器来激励所述谐振电路。这 种逆变器的电功率例如为数百kVA。该逆变器产生可变频率的交变电压，其中该频率被调节 为振荡电路的谐振频率。该频率首先与测试件的电容和/或电感相关，而且还与高压电感 器的电感和分压器的电容相关。测试元件如此定大小(bemessen)，使得谐振频率在典型的 测试件的情况下不超过约IOOHz。在测试布置的另一种变型中，所述高压电感器具有至少一个电导体，所述电导体 设置在围绕卷绕轴的多个绕组中，其中所述绕组径向地沿着卷绕轴围绕内部空间，其中在 所述内部空间中设置有至少一个电容器，由所述电容器与至少一个另外的与其电连接的电 容器一起形成分压器的功能。在这种布置中，尤其是在高压电感器的绕组和设置在内部的电容器之间要满足绝 缘技术要求。因此适合的是，根据电压需求在足够厚度、例如几厘米的绝缘材料中实施绕组 模。高压电感器的绕组通常围绕所述绕组模设置。电容器例如作为分压器的构件在高压电感器的内部空间中的布置以有利的方式 使用在那里提供的空间。在测试布置的另一种设计方案中，至少一个在测试过程期间必要的方法步骤或者 整个测试过程能借助远程控制来启动。远程控制的使用以有利的方式降低了测试布置所需 的安装成本，此外允许更简单地实施交变电压测试。其它有利的可能设计方案在其它从属权利要求中给出。


借助在附图中示出的实施例详细描述本发明、其它实施方式和其它优点。其中图1示出第一测试布置的俯视图，图2示出第二测试布置的侧视图，以及图3示出谐振电路的电路概图。
具体实施例方式图1示出第一测试布置的俯视图50。在方形的第一容器52底面上示出根据本发 明测试系统50的多个测试元件，该第一容器的盖面在此未示出。两个逆变器装置M设置在第一容器的前部区域(在附图中左侧示出)，这两个逆 变器装置M与例如400V，3相，50Hz的电源(未示出)连接。在各元件之间的各连接导线 在附图中未示出。在进行3相交变电压测试的情况下，产生的三个交变电压中的每一个通过第一测试变压器58转换成较高的电压水平并且被输送至未示出的测试件，其中为了进行测量，相 应的电压能利用电压互感器62，64，66下降至较低的、可测量的电压。电压互感器62，64， 66例如具有约Im的高度并且例如如此设置，使得在第一容器52内与容器壁的绝缘距离允 许220kV的最大电压。该电压足以用于这种3相交变电压测试。在第一容器52的左侧示 出区域中的测量空间82中设置有测量评估装置84，能利用该测量评估装置84检测、存储和 评估输送的测量信号。滤波器56被设置用于，必要时使由第一逆变器M产生的交变电压 变得平滑。此外，根据本发明还可设置用于无功功率补偿的装置，其中无功功率补偿必要时 还能通过滤波器56实现。第一高压电感器68，70以虚线的方式在第一容器52的右侧内部区域中、在第一位 置中示出。在该第一位置中不满足运行第一高压电感器68，70所需的、例如与第一容器52 的侧壁的绝缘距离。在第一容器52内的该第一位置然而适合用于运输测试布置。在谐振测试的情况下，第一高压电感器68，70在谐振电路中与测试件连接。谐振 测试以单相的方式实现，即，仅唯一一个交变电压由第一逆变器M产生并且仅需要一个高 压电感器68，70。在谐振测试时出现的电压常常会比在通常的交变电压测试时的电压高，例 如500kV，所以电压互感器62，64，66不适于直接应用。第一高压电感器现在在第二位置70中示出，该第一高压电感器借助第一运动装 置72、例如能驶出的伸缩轨进入第二位置70。第一运动装置72借助支承装置80支承在第 一容器52的支承面上。由此避免了第一运动装置72的过高的弯曲负荷。除了驶出的第一 高压电感器70外，还示出通过连接部88与第一高压电感器70电连接的第一分压器86。在 这个变型中，第一分压器86不是根据本发明借助运动装置而是手动地从第一容器52带出 并且连接。图2示出第二测试布置的侧视图100。在第一位置108中的第二高压电感器利用 虚线在第二容器124的内部示出，其中该第二容器IM优选实现为40英尺集装箱。第二容 器IM在具有所属的轮106的第一运输装置102和第二运输装置104上示出，即具有挂车 的卡车。通过在第二容器124的界限内的位置，第二高压电感器108能有利地受到保护地 运输。第二容器1 在运输时出于保护测试布置的目的优选在所有六个侧壁上闭合。因此 在第二高压电感器108，110通过第二容器124的外部界限的运动过程前，在其上事先形成 开口，通过开口使第二高压电感器108，110能从内向外运动。为此优选利用驱动机构或手 动地取走或移开所涉及分界壁的至少一段。此外，示出在第二容器IM外的第二位置110中的第二高压电感器。从第一位置 能借助第二运动装置112、例如提升装置到达第二位置。运动方向在所示附图中竖直延伸并 且利用箭头114标出。还可以考虑，高压电感器的运动方向沿水平方向通过容器124的侧 面或端面。类似于第二高压电感器108，110，第二分压器也在内部位置120和外部位置122中 示出。该运动方向在所示附图中水平延伸并且利用箭头118标出。还可以考虑，第二分压 器120，122的运动方向沿竖直方向通过第二容器124的盖面。图3示出谐振电路150的示意性电路概图，测试元件的一部分能连接成该谐振电 路以用于以特别高的电压进行测试。这种谐振电路是单相的，即其中在图1中部分表示为 3相的测试元件(例如测试变压器或电压互感器)在这个布置中分别仅使用一个相。
逆变器152通过其输入端154以3相的方式就地与例如400V，50Hz的电源连接。 在工作期间，调节的交变电压施加在逆变器152的与第二测试变压器158的低压侧的接头 连接的输出端156上，优选利用未示出的滤波器使所述交变电压变得平滑。如此调节交变 电压的频率，使得以其谐振频率来激励谐振电路。谐振电路在主轴中具有第三高压电感器 160、测试件172和电容式第五分压器162。这些元件如此彼此进行协调，使得形成大致在通 常50Hz的电网频率之上的谐振频率，例如150Hz，其中该谐振频率尤其是与要进行测试的 测试件的特征数据相关。测试件172在所示出的附图中是3相功率变压器，其低压侧的接 头分别接地170，并且其高压侧的接头174在振荡电路中彼此电并联。在这种布置中，能产生直至数百kV的电压，该电压能利用具有两个电容器164和 166的分压器162来测量。该电压是用于逆变器152的频率调节的参考变量。附图标记列表50 第一测试布置的俯视图 52 第一容器 54 第一逆变器 56 滤波器 58 第一测试变压器 60 测试变压器接头 62 第一电压互感器 64 第二电压互感器 66 第三电压互感器 68 在第一位置中的第一高压电感器 70 在第二位置中的第一高压电感器 72 第一运动装置 74 第一运动方向 80 支承装置 82 测量空间 84 测量评估装置 86 第一分压器 88 连接部100 第二测试布置的侧视图 102 第一运输装置 104 第二运输装置 106 轮108 在第一位置中的第二高压电感器 110 在第二位置中的第二高压电感器 112 第二运动装置 114 第二运动方向 116 第三运动装置 118 第三运动方向
120在第一位置中的第二分压器122在第二位置中的第二分压器124第二容器150谐振电路的电路概图152第二逆变器154第二逆变器的输入端156第二逆变器的输出端158第二测试变压器160第三高压电感器162第三分压器164第四电容器166第五电容器168测量电压170接地172功率变压器174短路连接的高压侧接头176短路连接的低压侧接头
权利要求
1.一种用于电高压元件(172)的交变电压测试的测试布置(50，100)，所述测试布置 具有至少一个逆变器( ，152)，至少一个测试变压器(58，158)和至少一个作为测试元件 的高压电感器(68，70，108，114，160)，其中至少所述测试元件设置在一个共同的方形容器 (52,124)中，其特征在于，所述至少一个高压电感器(68，70，108，110，160)能借助运动装 置(72，112)通过在所述容器(52，124)的分界面上的至少一个开口至少部分地从所述容器 移出。
2.根据权利要求1所述的测试布置，其特征在于，分压器(86,122,16 能通过在所述 容器(52，124)的分界面上的至少一个另外的开口借助另一运动装置(116)至少部分地从 所述容器中移出。
3.根据权利要求1或2所述的测试布置，其特征在于，所述至少一个和/或所述至少一 个另外的开口位于所述容器(52，124)的相应的竖直分界面上并且所述运动装置(72，112) 和/或所述另一运动装置(116)主要沿水平方向(74，116)起作用。
4.根据权利要求3所述的测试布置，其特征在于，所述运动装置(72,11 和/或所述 另一运动装置(116)与所述至少部分地从所述容器(52，124)中移出的高压电感器(68，70， 108，110，160)和/或与所述至少部分地从所述容器中移出的分压器(86，122，162)能向下 借助支承装置(80)支承。
5.根据权利要求1或2所述的测试布置，其特征在于，所述至少一个开口和/或所述至 少一个另外的开口位于所述容器(52，124)的上部分界面上，以及所述运动装置(72，112) 和/或所述另一运动装置(116)主要沿竖直方向(114)起作用。
6.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述至少一个开口和/ 或所述至少一个另外的开口能闭合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述运动装置(72，112) 和/或所述另一运动装置(116)设置有驱动装置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(52，124)与运 输装置(102，104)连接，所述运输装置具有承载其的轮(106)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(52，124)是具 有标准尺寸的能运输的集装箱。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(52，124)具 有位于内部的区域(82)，在所述区域中设置有测量装置和/或评估装置(84)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述测试元件( ，56， 58，62，64，66，68，70，86，108，110，120，122，152，158，160，162)至少部分地借助绝缘高压电 缆彼此电连接。
12.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述测试布置包括电谐 振电路(150)，所述电谐振电路(150)具有至少所述高压电感器(68，70，108，110，160)和要 测试的高压元件(172)以及与其连接的分压器(86，120，122，162)。
13.根据权利要求12所述的测试布置，其特征在于，能借助所述逆变器(54，152)和与 其电连接的测试变压器(58,15 来激励所述谐振电路(100)。
14.根据权利要求12或13所述的测试布置，其特征在于，所述高压电感器(68，70， 108，114，160)具有至少一个电导体，所述电导体设置在围绕卷绕轴的多个绕组中，其中所述绕组径向地沿着所述卷绕轴围绕内部空间并且在所述内部空间中设置有至少一个电容 器(164)，由所述电容器与至少一个另外的与其电连接的电容器(166) —起形成所述分压 器(162)的功能。
15.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，至少一个在测试过程期 间必要的方法步骤或者整个测试过程能借助远程控制来启动。
全文摘要
本发明涉及一种用于电高压元件(172)的交变电压测试的测试布置(50，100)，所述测试布置具有至少一个逆变器(54，152)，至少一个测试变压器(58，158)和至少一个作为测试元件的高压电感器(68，70，108，114，160)，其中至少所述测试元件设置在一个共同的方形容器(52，124)中。至少一个高压电感器(68，70，108，110，160)能借助运动装置(72，112，116)通过在容器(52，124)的分界面上的至少一个开口至少部分地从所述容器移出。
文档编号G01R31/12GK102057283SQ200980122461
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月4日 优先权日2008年6月12日
发明者J·沃尔法尔特, M·斯泰格, P·沃勒 申请人:Abb技术有限公司