1.本实用新型涉及交流耐压试验领域，尤其是涉及一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备。
背景技术：2.交流耐压试验是对gis/hgis等开关设备主绝缘外加交流试验电压。交流耐压试验是一种最符合电气设备的实际运行条件的试验，是避免设备发生绝缘故障的一项重要手段，是开关设备各项绝缘试验中具有决定性意义的试验。
3.现场进行开关设备交流耐压试验通常采用变频串联谐振试验装置。传统的变频串联谐振试验装置主要包括变频电源、励磁变、升压电抗器、测量分压器等设备，其中升压电抗器、测量分压器上承受的电压最高，体积较大，试验原理如图1所示。
4.进行串联谐振耐压试验时，被试品高压端会被施加较高的交流电压，该电压无法直接进行测量。目前，测量该电压均是通过专门配置的高精度电容分压器来实现。分压器通常由多级电容串联或者电阻电容并联后再多级串联组成，从而形成分压器的高压臂电容(阻容)和低压臂电容(阻容)，图1中的c2为高压臂电容，c3为低压臂电容。测量表头直接测量低压臂电容上的低电压，然后按照分压器的高压臂与低压臂的分压比例，进行相应的计算放大，即可得到实际的高电压值，即试品c1上施加的高电压值。
5.近几年也出现了一种利用电感测压的升压电抗器试验装置，这种装置不再需要测量分压器。但是这种电感测压原理的试验装置由于测量系统相对复杂，有较小概率会出现测量系统故障，导致现场试验无法正常进行，可靠性较低。
技术实现要素：6.本实用新型的目的就是为了提供一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备。
7.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
8.一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，包括变频电源、励磁变压器、电抗电容融合装置组、电压互感器、电感测压表头、分压电容、电容测压表头；电抗电容融合装置组包括支撑底座、绝缘支撑筒、一节或者多节电抗电容融合装置、均压环；各电抗电容融合装置由下至上依次叠设，所述电抗电容融合装置包括绝缘筒、以及置于绝缘筒中的电感线圈和电容。
9.所述电抗电容融合装置中的电感线圈的两端分别引出有第一电感抽头和第二电感抽头至绝缘筒外，所述电抗电容融合装置中的电容的两端分别引出有第一电容抽头和第二电容抽头至绝缘筒外；所述第一电感抽头和第一电容抽头位于绝缘筒的近下方处，所述第二电感抽头和第二电容抽头位于绝缘筒的近上方处；叠设在最下方的电抗电容融合装置的电感线圈还引出有第三电感抽头至绝缘筒外。
10.所述变频电源的输出端连接至励磁变压器的输入端，所述励磁变压器输出端的第
一极接地，第二极连接至最下方的电抗电容融合装置的第一电感抽头，且最下方的电抗电容融合装置的第一电感抽头和第三电感抽头连接至电压互感器的输入端，所述电压互感器的输出端连接至电感测压表头，最下方的电抗电容融合装置的第一电容抽头连接至分压电容的输入端，所述分压电容的另一端接地，所述电容测压表头连接至所述分压电容。
11.除最下方和最上方的电抗电容融合装置以外，任一电抗电容融合装置的第一电感抽头与其下方的电抗电容融合装置的第二电感抽头连接，第二电感抽头与其上方的电抗电容融合装置的第一电感抽头连接，第一电容抽头与其下方的电抗电容融合装置的第二电容抽头连接，第二电容抽头与其上方的电抗电容融合装置的第一电容抽头连接；
12.最上方的电抗电容融合装置的第二电感抽头和第二电容抽头共同连接至电抗电容融合装置组顶部的均压环。
13.所述电抗电容融合装置组的均压环位于最上方的电抗电容融合装置的上方，最上方的电抗电容融合装置的第二电感抽头和第二电容抽头，以及试品电容的高压端均连接至所述均压环。
14.所述第三电感抽头在所述电感线圈上的引出位置为第一电感抽头上部附近，第三电感抽头和第一电感抽头之间属于电感线圈的一小部分。
15.所述电抗电容融合装置中的电容由多个单体电容串并联组成，所述电抗电容融合装置中的电感线圈为绕制的圆形线圈，所述线圈位于绝缘筒的中央，各单体电容围绕于电感线圈外侧设置。
16.所述绝缘支撑筒置于支撑底座上，最下方的电抗电容融合装置置于绝缘支撑筒上。
17.所述电抗电容融合装置的内部填充干燥空气、干燥氮气或绝缘油。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、由于采用了电感测压和电容测压的双重测压方法，不再需要传统试验装置中配置的测量分压器，不再需要放置测量分压器需要的试验场地，从而节省了试验场地，降低了试验安全距离要求和试验风险，同时也大大减少了测量分压器吊装需要的人工量，减少了试验工作时间和投资成本。
20.2、由于采用了电感测压和电容测压的双重测压方法，两种方法不同源，独立工作，互为比较，提高了电压测量的可靠性，防止单一测压方法不可靠造成的不确定安全因素，提高了现场试验安全性，尤其对于超、特高压gis设备需要进行长达约1小时的耐压局放试验意义重大。
21.3、由于采用了电抗电容融合装置组，可以利用试验装置自身的电抗器和电容器实现串联谐振自升压，达到检测试验设备状态的作用，避免试验设备自身发生异常对试品设备产生不良影响。
附图说明
22.图1为传统变频串联谐振试验设备的原理图；
23.图2为本实用新型的原理和结构示意图；
24.图3为本实用新型主体部分的结构示意图；
25.图4位本实用新型单个电抗电容融合装置的结构示意图；
26.其中：1、变频电源，2、励磁变压器，3、电抗电容融合装置组，4、电压互感器，5、电感测压表头，6、分压电容，7、电容测压表头，8、试品电容，301、支撑底座，302、绝缘支撑筒，303、电抗电容融合装置，304、均压环，305、电感线圈，306、电容，307、第一电感抽头，308、第二电感抽头，309、第一电容抽头，310、第二电容抽头，311、第三电感抽头，312、绝缘筒。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
28.一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，如图2至图4所示，包括变频电源1、励磁变压器2、电抗电容融合装置组3、电压互感器4、电感测压表头5、分压电容6、电容测压表头7；电抗电容融合装置组3包括支撑底座301、绝缘支撑筒302、一节或者多节电抗电容融合装置303、均压环304；各电抗电容融合装置303由下至上依次叠设，所述电抗电容融合装置303包括绝缘筒312、以及置于绝缘筒312中的电感线圈305和电容306。
29.电感线圈305的两端分别引出有第一电感抽头307和第二电感抽头308至绝缘筒312外，电容306的两端分别引出有第一电容抽头309和第二电容抽头310至绝缘筒312外，第一电感抽头307和第一电容抽头309位于绝缘筒312的近下方处，第二电感抽头308和第二电容抽头310位于绝缘筒312的近上方处，叠设在最下方的电抗电容融合装置303的电感线圈305还引出有第三电感抽头311至绝缘筒312外。
30.变频电源1的输出端连接至励磁变压器2的输入端，励磁变压器2的输出端的第一极接地，第二极连接至最下方的电抗电容融合装置303的第一电感抽头307，且最下方的电抗电容融合装置303的第一电感抽头307和第二电感抽头308连接至电压互感器4输入端，电压互感器4的输出端连接至电感测压表头5，最下方的电抗电容融合装置303的第一电容抽头309连接至分压电容6的输入端，分压电容6的另一端接地，电容测压表头7连接至分压电容6。
31.变频电源1能够改变输入的低压电源频率，使系统达到谐振状态。励磁变压器2能够将低压电源适当升压，为电抗电容融合装置组3和试品电容8达到高压谐振提供能量。电抗电容融合装置组3中的电感线圈作为谐振电感和电感测压的高压端，其中的电容和试品电容8并联在一起作为谐振电容，同时作为电容测压的高压臂。电压互感器4将最下方的电抗电容融合装置303底部引出的第一电感抽头307和第三电感抽头311之间的高电压转换为低电压，并在电感测压表头5上计算得到电抗电容融合装置组3顶部的高电压。分压电容6通过电容分压原理得到电抗电容融合装置组3顶部的高电压，并在电容测压表头7上显示。本实用新型利用试验装置自有的电抗器和电容器进行电感电容双重测压，取消了常规变频串联谐振试系统配置的测量分压器，减少了试验场地需求和吊装工作量，减少了试验时间，节省了投资成本和运行费用；同时，两种不同原理、独立工作的高电压测量功能，大大提高了试验装置电压测量的可靠性，尤其对于超、特高压gis设备需要进行长达约1小时的耐压局放试验意义重大。
32.分压电容6的电容量较电抗电容融合装置组3中的电容量大，从而起到分担较低电压的作用。
33.除最下方和最上方的电抗电容融合装置303以外，任一电抗电容融合装置303的第一电感抽头307与其下方的电抗电容融合装置303的第二电感抽头308连接，第二电感抽头308与其上方的电抗电容融合装置303的第一电感抽头307连接，第一电容抽头309与其下方的电抗电容融合装置303的第二电容抽头310连接，第二电容抽头310与其上方的电抗电容融合装置303的第一电容抽头309连接；
34.最上方的电抗电容融合装置303的第二电感抽头308和第二电容抽头310共同连接至均压环304。
35.均压环304位于最上方的电抗电容融合装置303的上方，最上方的电抗电容融合装置303的第二电感抽头308和第二电容抽头310，以及试品电容8的高压端均连接至均压环304。
36.最下方的电抗电容融合装置303的第三电感抽头311在电感线圈305上的引出位置为第一电感抽头307上部附近，第三电感抽头311和第一电感抽头307之间属于电感线圈305的一小部分。
37.电抗电容融合装置303中的电容306由多个单体电容组成，各单体电容顶部和底部分别用导线连接形成等电位，电抗电容融合装置303中的电感线圈305位于绝缘筒312的中央，各单体电容围绕于电感线圈305外侧设置。各单体电容等间隔或不等间隔分布在电感线圈305外部。电感线圈305和电容之间有一定的间隙，以保持一定的绝缘距离。
38.本实施例中，电感线圈305与绝缘筒312同轴设置。
39.本实施例中，绝缘支撑筒302置于支撑底座301上，最下方的电抗电容融合装置303置于绝缘支撑筒302上。
40.本实施例中，电抗电容融合装置303的内部填充干燥空气、干燥氮气或绝缘油。
41.本实施例中，绝缘筒312采用环氧树脂等绝缘材料，并形成密封的筒体。
42.本技术是运用变频串联谐振原理，采用励磁变压器2激发串联谐振回路，调节变频电源1的输出频率，使系统回路中的电抗器、电容器和试品电容8串联谐振，谐振电压即为加到试品上的电压。
43.试验装置利用电抗电容融合装置组3中的电抗器底部的第一电感抽头307和第三电感抽头311之间的部分电感l2和电抗器全部电感l1之间的分压原理构成电感分压器，再通过特殊定制的电压互感器4，在输出端得到直接反映电抗器全部电感l1两端高电压的低压信号，最后在电感测压表头5上进行变比补偿计算，得到电抗电容融合装置组3顶部的实际高电压。
44.试验装置还利用电抗电容融合装置组3中的电容c1和外置分压电容6c2之间的分压原理构成电容分压器，在分压电容6c2两端得到直接反映电抗电容融合装置组3高电压的低压信号，最后在电容测压表头7上进行变比计算，得到电抗电容融合装置组3顶部的实际高电压。
45.另外，在试验设备连接到被试品之前，通常需要对试验设备进行自升压，以验证试验设备自身状态，避免对被试品产生不良影响。这时候由于没有试品电容8，就可以利用电抗电容融合装置组3中的电抗器和电容器实现串联谐振自升压，达到检测试验设备自身状态的作用。
技术特征：1.一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，包括变频电源、励磁变压器、电抗电容融合装置组、电压互感器、电感测压表头、分压电容、电容测压表头；电抗电容融合装置组包括支撑底座、绝缘支撑筒、一节或者多节电抗电容融合装置、均压环；各电抗电容融合装置由下至上依次叠设，所述电抗电容融合装置包括绝缘筒、以及置于绝缘筒中的电感线圈和电容。2.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述电抗电容融合装置中的电感线圈的两端分别引出有第一电感抽头和第二电感抽头至绝缘筒外，所述电抗电容融合装置中的电容的两端分别引出有第一电容抽头和第二电容抽头至绝缘筒外；所述第一电感抽头和第一电容抽头位于绝缘筒的近下方处，所述第二电感抽头和第二电容抽头位于绝缘筒的近上方处；叠设在最下方的电抗电容融合装置的电感线圈还引出有第三电感抽头至绝缘筒外。3.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述变频电源的输出端连接至励磁变压器的输入端，所述励磁变压器输出端的第一极接地，第二极连接至最下方的电抗电容融合装置的第一电感抽头，且最下方的电抗电容融合装置的第一电感抽头和第三电感抽头连接至电压互感器的输入端，所述电压互感器的输出端连接至电感测压表头，最下方的电抗电容融合装置的第一电容抽头连接至分压电容的输入端，所述分压电容的另一端接地，所述电容测压表头连接至所述分压电容。4.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，除最下方和最上方的电抗电容融合装置以外，任一电抗电容融合装置的第一电感抽头与其下方的电抗电容融合装置的第二电感抽头连接，第二电感抽头与其上方的电抗电容融合装置的第一电感抽头连接，第一电容抽头与其下方的电抗电容融合装置的第二电容抽头连接，第二电容抽头与其上方的电抗电容融合装置的第一电容抽头连接；最上方的电抗电容融合装置的第二电感抽头和第二电容抽头共同连接至电抗电容融合装置组顶部的均压环。5.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述电抗电容融合装置组的均压环位于最上方的电抗电容融合装置的上方，最上方的电抗电容融合装置的第二电感抽头和第二电容抽头，以及试品电容的高压端均连接至所述均压环。6.根据权利要求2所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述第三电感抽头在所述电感线圈上的引出位置为第一电感抽头上部附近，第三电感抽头和第一电感抽头之间属于电感线圈的一小部分。7.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述电抗电容融合装置中的电容由多个单体电容串并联组成，所述电抗电容融合装置中的电感线圈为绕制的圆形线圈，所述线圈位于绝缘筒的中央，各单体电容围绕于电感线圈外侧设置。8.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述绝缘支撑筒置于支撑底座上，最下方的电抗电容融合装置置于绝缘支撑筒上。9.根据权利要求1所述的一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，其特征在于，所述电抗电容融合装置的内部填充干燥空气、干燥氮气或绝缘油。
技术总结本实用新型涉及一种融合式串联谐振电感电容双重测压试验设备，包括变频电源、励磁变压器、电抗电容融合装置组、电压互感器、电感测压表头、分压电容、电容测压表头；其中，电抗电容融合装置组包括支撑底座、绝缘支撑筒、一节或者多节电抗电容融合装置、均压环；各电抗电容融合装置由下至上依次叠设，电抗电容融合装置包括绝缘筒、以及置于绝缘筒中的电感线圈和电容，线圈的两端分别引出有第一电感抽头和第二电感抽头至绝缘筒外，电容的两端分别引出有第一电容抽头和第二电容抽头至绝缘筒外；位于最下方的电抗电容融合装置的电感线圈在第一电感抽头上方附近还引出有第三电感抽头至绝缘筒外。与现有技术相比，本实用新型具有可靠性高、可自升压等优点。可自升压等优点。可自升压等优点。
技术研发人员：胡正勇 徐鹏 司文荣 高凯 王劭菁 谭文龙
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/7/5
