本發(fā)明涉及一種VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)方法及裝置，屬于電子式互感器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在智能變電站中，由于智能一次設(shè)備及其配套的電子單元通常包含智能元件且就近安裝，在隔離開關(guān)、斷路器等高壓開關(guān)操作時(shí)引起的幅值高、陡度大的VFTO干擾下，極易出現(xiàn)功能紊亂甚至損壞。近年由于高壓開關(guān)設(shè)備操作時(shí)的暫態(tài)現(xiàn)象引起電子式互感器在多個(gè)智能變電站中發(fā)生采樣數(shù)據(jù)異常甚至損壞等嚴(yán)重問題并導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的情況常有發(fā)生，電子式互感器對(duì)智能變電站一次電壓檢測(cè)的可靠性依然嚴(yán)重困擾著電子式互感器的大面積推廣應(yīng)用。因此，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)一次電壓的VFTO變化、提高電子式互感器耐VFTO的性能是影響變電站智能一次設(shè)備、二次設(shè)備正常工作的主要因素。

現(xiàn)有的關(guān)于電子式電壓互感器的VFTO檢測(cè)，是根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司電子式互感器性能監(jiān)測(cè)方案(2014)》，將被測(cè)電子式電壓互感器放置于負(fù)載側(cè)，使用隔離開關(guān)分合容性小電流試驗(yàn)回路產(chǎn)生一次瞬時(shí)過電壓，判斷被試電壓互感器是否損壞，輸出是否出現(xiàn)通信中斷、丟包、品質(zhì)改變等異常情況。例如授權(quán)公告號(hào)為CN102565587B的專利文件公開了一種電子式互感器電磁兼容性的試驗(yàn)方法，該方法將待測(cè)電子式互感器設(shè)置在負(fù)載側(cè)，通過隔離開關(guān)分合模擬電力系統(tǒng)實(shí)際工況，測(cè)量記錄一次電壓電流和待測(cè)電子式互感器輸出值和工作狀態(tài)，判別電子互感器的性能。該方法僅記錄電子式電壓互感器輸出狀態(tài)是否異常、是否損壞，無法判斷高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次電壓波形的準(zhǔn)確變化，無法判斷電壓互感器輸出波形是否正常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)方法，以解決目前的電子式電壓互感器無法準(zhǔn)確、可靠測(cè)量高壓開關(guān)操作時(shí)一次電壓瞬變過程的問題，同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)方法，該測(cè)試比對(duì)方法包括以下步驟：

1)將高壓開關(guān)的一側(cè)與交流電源連接，同時(shí)并聯(lián)一組標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器；將高壓開關(guān)另一側(cè)并聯(lián)一負(fù)載電容器，以模擬智能變電站高壓開關(guān)動(dòng)作引起的一次快速瞬態(tài)過電壓；

2)將待測(cè)電子式電壓互感器并接在高壓開關(guān)的電源側(cè)和或負(fù)載側(cè)，在高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)同時(shí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和待測(cè)電子式電壓互感器的一次電壓；

3)比較標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和待測(cè)電子式電壓互感器測(cè)量的一次電壓，以驗(yàn)證高壓開關(guān)操作引起的一次瞬時(shí)過電壓對(duì)電子式電壓互感器輸出的影響。

進(jìn)一步地，所述步驟1)采用一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路來模擬智能變電站高壓開關(guān)動(dòng)作引起的一次快速瞬態(tài)過電壓，該一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路包括交流電源、高壓開關(guān)和高壓電容，交流電源和高壓電容并聯(lián)在高壓開關(guān)的一側(cè)，高壓開關(guān)的另一側(cè)通過負(fù)載接地。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器采用高精度示波器測(cè)量，所述高精度示波器通過高壓探頭連接在標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器低壓臂上。

進(jìn)一步地，該方法針對(duì)的高壓開關(guān)包括隔離開關(guān)和或斷路器。

進(jìn)一步地，待測(cè)電子式電壓互感器包括電子式電壓互感器一次本體和采集單元，一次本體與采集單元通過屏蔽電纜連接，所述采集單元用于對(duì)一次傳變的模擬小電壓信號(hào)進(jìn)行采樣及數(shù)字化處理，并通過光纖輸出至合并單元。

本發(fā)明還提供了一種VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)裝置，該測(cè)試裝置包括一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路和一次電壓采集系統(tǒng)，所述的一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路包括交流電源、高壓電容和高壓開關(guān)，所述的交流電源和高壓電容并聯(lián)在高壓開關(guān)的一側(cè)，高壓開關(guān)的另一側(cè)通過負(fù)載接地，所述的一次電壓采集系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和高精度示波器，所述的標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器并聯(lián)設(shè)置在交流電源和高壓電容之間，標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器低壓臂上設(shè)置有高壓探頭，標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器通過高壓探頭與高精度示波器連接，高壓開關(guān)的電源側(cè)和或負(fù)載側(cè)設(shè)置有測(cè)試端口，用于連接待測(cè)電子式電壓互感器。

進(jìn)一步地，所述的高精度示波器為采樣率2.5GHz以上的示波器。

進(jìn)一步地，所述的交流電源用于提供一次高壓信號(hào)，包括系統(tǒng)電源、調(diào)壓器、升壓器和并聯(lián)電容器。

進(jìn)一步地，所述的高壓開關(guān)包括隔離開關(guān)和或斷路器。

進(jìn)一步地，設(shè)置在隔離開關(guān)電源側(cè)的測(cè)試端口位于標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和隔離開關(guān)之間，設(shè)置在隔離開關(guān)負(fù)載側(cè)的測(cè)試端口位于負(fù)載和隔離開關(guān)之間。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用包括標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和高精度示波器來記錄高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)的一次電壓波形，與待測(cè)電子式電壓互感器的電壓進(jìn)行比對(duì)分析，驗(yàn)證電子式電壓互感器對(duì)一次瞬變電壓的傳變可靠性。本發(fā)明通過高精度示波器實(shí)現(xiàn)了對(duì)高壓開關(guān)操作引起的一次瞬時(shí)過電壓對(duì)電子式電壓互感器輸出的準(zhǔn)確分析，有效地提高了智能變電站在高壓開關(guān)操作時(shí)一次電壓的檢測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而促進(jìn)了電子式互感器在智能變電站的大面積推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)裝置的示意圖；

圖2是待測(cè)電子式電壓互感器模塊工作原理框圖；

圖3是VFTO條件下電子式電壓互感器測(cè)試比對(duì)方法的原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明的VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)方法的實(shí)施例

本發(fā)明將待測(cè)電子式電壓互感器模塊放置于電源側(cè)或負(fù)載側(cè)，模擬變電站運(yùn)行時(shí)電子式電壓互感器使用環(huán)境，記錄高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次電壓采集系統(tǒng)(即標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器)和待測(cè)電子式電壓互感器模塊的采集波形，系數(shù)折算后進(jìn)行比對(duì)分析，確定一次電壓的變化情況，驗(yàn)證此時(shí)電子式電壓互感器對(duì)一次瞬變電壓的傳變特性。該方法的具體實(shí)施過程如圖3所示，模擬高壓開關(guān)操作產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓，通過一次電壓采集系統(tǒng)和待測(cè)電子式電壓互感器模塊同時(shí)采集一次電壓，并進(jìn)行輸出波形比對(duì)，以此驗(yàn)證智能變電站高壓開關(guān)操作時(shí)對(duì)一次電壓的影響，提高電子式互感器對(duì)一次電壓的檢測(cè)準(zhǔn)確性和可靠性。

本發(fā)明可根據(jù)待測(cè)電子互感器的運(yùn)行工況進(jìn)行比對(duì)測(cè)試，放在負(fù)載側(cè)是模擬智能變電站線路側(cè)電壓互感器的運(yùn)行工況，放在電源側(cè)是模擬智能變電站母線側(cè)電壓互感器的運(yùn)行工況，只是應(yīng)用場(chǎng)合不同，此測(cè)試比對(duì)方法均適用，本實(shí)施例僅以電源側(cè)為例。

具體地，模擬高壓開關(guān)操作產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓采用一次高壓開關(guān)分合試驗(yàn)回路模塊實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，該一次高壓開關(guān)分合試驗(yàn)回路模塊包括交流電源、高壓開關(guān)和高壓電容，由交流電源和高壓電容提供電壓互感器測(cè)試的系統(tǒng)電源，由高壓開關(guān)分合模擬智能變電站現(xiàn)場(chǎng)分合容性小電流的高壓開關(guān)操作，引起一次電壓出現(xiàn)快速瞬態(tài)過電壓。交流電源AC和高壓電容C1均并聯(lián)設(shè)置在高壓開關(guān)的一側(cè)，高壓開關(guān)的另一側(cè)通過負(fù)載電容C2接地。其中高壓開關(guān)可以是斷路器和或隔離開關(guān)，隔離開關(guān)為AIS戶外敞開式隔離開關(guān)，用于模擬智能變電站現(xiàn)場(chǎng)的隔離開關(guān)分合試驗(yàn)，斷路器用于模擬智能變電站現(xiàn)場(chǎng)的斷路器分合試驗(yàn)，本實(shí)施例中的高壓開關(guān)包括串接的斷路器和隔離開關(guān)，既可以模擬斷路器的開合，也可以模擬隔離開關(guān)的開合；交流電源AC用于提供一次高壓信號(hào)，包括系統(tǒng)電源、調(diào)壓器、升壓器和并聯(lián)電容器。

一次電壓采集系統(tǒng)用于準(zhǔn)確測(cè)量高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次電壓的波形變化，一次電壓采集系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和高精度示波器，該標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器并聯(lián)于交流電源側(cè)，通過電容分壓變比，將一次高電壓線性轉(zhuǎn)變?yōu)槎蔚碗妷?；?biāo)準(zhǔn)電容分壓器的低壓臂輸出端上設(shè)置有高壓探頭，高精度示波器通過該高壓探頭與標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隔離開關(guān)或斷路器等高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次電壓波形的變化情況。本實(shí)施例中的高精度示波器指的是采樣率2.5GHz以上的示波器。

待測(cè)電子式電壓互感器模塊包括電子式電壓互感器一次本體、采集單元、合并單元及網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀；電子式電壓互感器一次本體即為試品，通過屏蔽電纜連接至所述的采集單元；采集單元用于對(duì)一次傳變的模擬小電壓信號(hào)進(jìn)行采樣及數(shù)字化處理，并通過光纖輸出至合并單元；合并單元記錄采集單元輸出的一次電壓數(shù)據(jù)，并通過光纖輸出至網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀，由網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析儀接收合并單元輸出的電壓互感器一次波形數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為波形輸出。

本發(fā)明的VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)裝置的實(shí)施例

本發(fā)明的VFTO條件下電子式電壓互感器的測(cè)試比對(duì)裝置如圖1所示，包括一次高壓開關(guān)分合試驗(yàn)回路模塊和一次電壓采集系統(tǒng)，其中一次高壓開關(guān)分合試驗(yàn)回路用于實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次瞬變電壓的準(zhǔn)確、可靠采集，驗(yàn)證智能變電站高壓開關(guān)動(dòng)作引起的快速瞬態(tài)過電壓(VFTO)對(duì)電子式電壓互感器輸出的影響，一次電壓采集系統(tǒng)，用于準(zhǔn)確測(cè)量高壓開關(guān)動(dòng)作時(shí)一次電壓的變化波形；待測(cè)電子式電壓互感器模塊，用于變電站一次電壓測(cè)量，并輸出數(shù)字量提供給后臺(tái)的保護(hù)、測(cè)控裝置。

具體地，該測(cè)試比對(duì)裝置包括一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路和一次電壓采集系統(tǒng)，一次高壓開關(guān)分合實(shí)驗(yàn)回路包括交流電源AC、高壓電容C1和高壓開關(guān)，交流電源AC和高壓電容C1并聯(lián)在高壓開關(guān)的一側(cè)，高壓開關(guān)的另一側(cè)通過負(fù)載電容C2接地；一次電壓采集系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和高精度示波器，標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器并聯(lián)設(shè)置在交流電源AC和高壓電容C1之間，標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器的低壓臂輸出端上設(shè)置有高壓探頭，高精度示波器通過該高壓探頭與標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器連接，本實(shí)施例中的高精度示波器指的是采樣率2.5GHz以上的示波器；

根據(jù)待測(cè)電子式電壓互感器的運(yùn)行工況，測(cè)試端口既可設(shè)置在高壓開關(guān)的電源側(cè)，也可設(shè)置在高壓開關(guān)的負(fù)載側(cè)，設(shè)置在隔離開關(guān)電源側(cè)的測(cè)試端口位于標(biāo)準(zhǔn)電容分壓器和隔離開關(guān)之間，設(shè)置在隔離開關(guān)負(fù)載側(cè)的測(cè)試端口位于負(fù)載和隔離開關(guān)之間。

高壓開關(guān)可以是斷路器或隔離開關(guān)，隔離開關(guān)為AIS戶外敞開式隔離開關(guān)，用于模擬智能變電站現(xiàn)場(chǎng)的隔離開關(guān)分合試驗(yàn)，斷路器用于模擬智能變電站現(xiàn)場(chǎng)的斷路器分合試驗(yàn)，本實(shí)施例中的高壓開關(guān)包括串接的斷路器和隔離開關(guān)，既可以模擬斷路器的開合，也可以模擬隔離開關(guān)的開合；交流電源AC用于提供一次高壓信號(hào)，包括系統(tǒng)電源、調(diào)壓器、升壓器和并聯(lián)電容器。

本發(fā)明對(duì)一次電壓采集系統(tǒng)和待測(cè)電子式電壓互感器模塊采集的一次電壓進(jìn)行波形比對(duì)分析，驗(yàn)證高壓開關(guān)操作引起的一次瞬時(shí)過電壓對(duì)電子式電壓互感器輸出的影響。

以上所述僅是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本發(fā)明中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本發(fā)明所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本發(fā)明所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。