專利名稱：500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用電的方法進(jìn)行測量的儀器功能，尤其涉及ー種一次接線能完成500kV CVT多項(xiàng)介損測試的測試系統(tǒng)及測試方法，屬于電力系統(tǒng)電容式電壓互感器介損測試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電容式電壓互感器(簡稱CVT)是靠電容分壓從而獲得電壓監(jiān)測信號以及配合通信的重要電氣設(shè)備，其分壓電容器合格與否的高壓試驗(yàn)判定依據(jù)
為電容量Cx和介質(zhì)損耗角正切值tan 6。對于500kV電容式電壓互感器來說，最上節(jié)分壓電容器頂部由一次引線與500kV線路相連，500kV電場感應(yīng)電強(qiáng)度過大，最上節(jié)分壓電容器頂部距離地面過高，多次接線和拆母線即使采取措施仍然會給操作人員帶來安全隱患。500kV CVT介損電容量試驗(yàn)要分三次接線，分別測量，上節(jié)Cll用反接線，C12用正接法，C13及C2用CVT自激法，接線次數(shù)多，測量次數(shù)多，費(fèi)時(shí)多，工作量大，效率低，試驗(yàn)時(shí)間長。且以往的介損儀為單機(jī)操作，即在試驗(yàn)過程中要用交通工具搬上搬下，然后再到現(xiàn)場接線進(jìn)行測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述缺點(diǎn)，提供ー種一次接線能完成電容式電壓互感器內(nèi)各電容全部試驗(yàn)項(xiàng)目的車載介損測試系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)`明提供ー種500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，包括車載介損測試儀和電容式電壓互感器，所述車載介損測試儀包括變壓器，變壓器有兩個(gè)輸出繞組，輸出繞組ー的一端串聯(lián)連接繼電器，另一端接地；變壓器輸出繞組ニ的一端接地，另一端通過高壓真空繼電器接至電容式電壓互感器。前述的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，變壓器輸出繞組ニ與第二高壓真空繼電器的接點(diǎn)5相連，第二高壓真空繼電器的接點(diǎn)7與第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)7相連，第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)3連接至儀器電流信號采集板的標(biāo)準(zhǔn)通道接ロ處(CN端ロ)，第二高壓真空繼電器的接點(diǎn)3與第一高壓真空繼電器的接點(diǎn)3相連，各繼電器的3代表公共端，5代表常閉端,7代表常開端。前述的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電容式電壓互感器包括依次串聯(lián)連接的第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13和第四電容C2，第一電容與母線相接，第一電容Cll與第二電容C12之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)A，第二電容C12與第三電容C13之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)B，第三電容C13與第四電容C2之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)C，第一高壓真空繼電器的接點(diǎn)5連接至轉(zhuǎn)接插座一 GXl處，GXl通過高壓電纜線連接至接點(diǎn)A,第一高壓真空繼電器的接點(diǎn)7通過轉(zhuǎn)接插座ニ GX2高壓電纜線連接至接點(diǎn)D，電容式電壓互感器的一次繞組兩端分別是接在接點(diǎn)C和接點(diǎn)E處。前述的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在干，電容式電壓互感器二次繞組通過繼電器與變壓器輸出低壓繞組0-50V兩端相連。前述的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，包括以下步驟
1)第一電容Cll與第二電容C12采用M型接線方式，即用反接法測量采集高壓端電流并分析出第一電容Cll與第二電容C12并聯(lián)狀態(tài)下電流；
2)接下來用正接法測量并分析流經(jīng)第二電容C12電流，計(jì)算分析得出流經(jīng)第一電容CU電流，最后分別得出第一電容C11、第二電容C12電容與介損值，其中C12由正接法直接測量得出數(shù)值，Cll由公式計(jì)算得出；
3)第三電容C13與第四電容C2測量采用自激法測量，通過切換0-50V輸出繼電器投入電容式電壓互感器自激電壓，即先與內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容比較得出第三電容C13的電容值和介損值，再以第三電容C13為標(biāo)準(zhǔn)相比較得出第四電容C2的電容介損值，以上測量一次性完成，結(jié)果直讀。前述的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于在測試過程中，啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓電壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出；根據(jù)正/反接線和內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容的設(shè)置，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，即通過電流采集板所采集到的測量通道與標(biāo)準(zhǔn)通道電壓幅值進(jìn)行比較計(jì)算出電容量，通過采集到兩通道信號的相位差計(jì)算出tg S，上述過程反復(fù)進(jìn)行多次測量，經(jīng)過排序選擇ー個(gè)中間結(jié)果，測量結(jié)束后，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。本發(fā)明所達(dá)到的 有益效果本發(fā)明的測試系統(tǒng)測量過程自動，一次接線ー鍵操作，完成500kV CVT全部試驗(yàn)項(xiàng)目，有效減少試驗(yàn)用吋。通過有效的功能整合，減少體積，減少接線次數(shù)，提高工作效率，降低勞動強(qiáng)度，時(shí)間縮短2/3，儀器輸出兩通道，同時(shí)完成兩個(gè)電容測量。一次接線不拆除母線完成500kV CVT的C11、C12、C13、C2的電容和介損值測量。


圖1為本發(fā)明的接線原理框 圖2為本發(fā)明測量工作流程圖。其中I車載介損測試儀；2電容式電壓互感器；3繼電器；4第一高壓真空繼電器；5第二高壓真空繼電器；6第三高壓真空繼電器；7電容式電壓互感器二次繞組；第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13 ;第四電容C2 ; 9變壓器；10變壓器輸出繞組。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合示圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，包括車載介損測試儀I和電容式電壓互感器2，所述車載介損測試儀包括變壓器9，變壓器有兩個(gè)輸出繞組10，輸出繞組ー的一端串聯(lián)連接繼電器3，另一端接地，由繼電器3控制0-50V自激電壓輸出；變壓器輸出繞組ニ的一端接地，另一端通過高壓真空繼電器接至電容式電壓互感器2。
變壓器輸出繞組ニ與第二高壓真空繼電器5的接點(diǎn)5相連，第二高壓真空繼電器5的接點(diǎn)7與第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)7相連，第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)3連接至儀器電流信號采集板的標(biāo)準(zhǔn)通道接ロ處(CN端ロ)，第二高壓真空繼電器5的接點(diǎn)3與第一高壓真空繼電器4的接點(diǎn)3相連。所述電容式電壓互感器2包括依次串聯(lián)連接的第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13和第四電容C2，第一電容與母線相接，第一電容Cll與第二電容C12之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)A，第二電容C12與第三電容C13之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)B，第三電容C13與第四電容C2之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)C，第一高壓真空繼電器4的接點(diǎn)5連接至轉(zhuǎn)接插座一 GXl處，GXl與GX2是固定在儀器的高壓端ロ處的轉(zhuǎn)接插座，目的是方便與高壓電纜線連接與拆除，GXl通過高壓電纜線連接至接點(diǎn)A，第一高壓真空繼電器4的接點(diǎn)7通過轉(zhuǎn)接插座ニ GX2及高壓電纜線連接至接點(diǎn)D，電容式電壓互感器的一次繞組兩端分別是接在接點(diǎn)C和接點(diǎn)E處，
電容式電壓互感器二次繞組7通過繼電器3與變壓器10輸出低壓繞組0-50V兩端相連；所有各繼電器的3代表公共端，5代表常閉端，7代表常開端，其中第一高壓繼電器4實(shí)現(xiàn)正反接高壓與CVT自激法高壓的切換；第二高壓繼電器5、第三高壓繼電器6實(shí)現(xiàn)將內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容引入測量電路或者將其屏蔽之間的功能轉(zhuǎn)換；繼電器3用于實(shí)現(xiàn)0-50V自激電壓的控制輸出。500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，包括以下步驟
1)第一電容Cll與第二電容C12采用M型接線方式，即用反接法測量采集高壓端電流并分析出第一電容Cll與第二電容C12并聯(lián)狀態(tài)下電流；
2)接下來用正接法測量并分析流經(jīng)第二電容C12電流，計(jì)算分析得出流經(jīng)第一電容CU電流，最后分別得出第一電容C11、第二電容C12電容與介損值，其中C12由正接法直接測量得出數(shù)值，Cll由公式計(jì)算得出；
3)第三電容C13與第四電容C2測`采用自激法測量，通過切換0-50V輸出繼電器3投入電容式電壓互感器自激電壓，即先與內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容(50p電容，圖1中所示的“儀器內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)(CN)電容”)比較得出第三電容C13的電容值和介損值，再以第三電容C13為標(biāo)準(zhǔn)相比較得出第四電容C2的電容介損值，以上測量一次性完成，結(jié)果直讀。在測試過程中，啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓電壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出；根據(jù)正/反接線和內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容的設(shè)置，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，即通過電流采集板所采集到的測量通道與標(biāo)準(zhǔn)通道電壓幅值進(jìn)行比較計(jì)算出電容量，通過采集到兩通道信號的相位差計(jì)算出tg S，上述過程反復(fù)進(jìn)行多次測量，經(jīng)過排序選擇ー個(gè)中間結(jié)果，測量結(jié)束后，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到O。本發(fā)明的車載介損測試儀能一次接線完成第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13、第四電容C2全部試驗(yàn)項(xiàng)目，第一電容Cll與第二電容C12采用M型接線方式，即反接法測量并分析出第一電容Cll與第二電容C12并聯(lián)狀態(tài)下電流，正接法測量并分析流經(jīng)第ニ電容C12電流，通過公式計(jì)算分析出流經(jīng)第一電容Cll電流，最后分別得出第一電容CU、第二電容C12電容與介損值。第三電容C13與第四電容C2測量采用自激法測量，即先將第三電容C13與儀器內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)(CN)電容(50p電容)比較得出第三電容C13的電容值、介損值，再以第三電容C13為標(biāo)準(zhǔn)得出第四電容C2的電容介損值，以上測量一次性完成，結(jié)果直讀。本發(fā)明通過儀器內(nèi)部的高壓繼電器進(jìn)行切換電路，用儀器內(nèi)部的切換(0-50V)輸出繼電器投入CVT自激電壓實(shí)現(xiàn)不換線一次測量。在測試過程中，啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出；根據(jù)正/反接線和內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容的設(shè)置，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，也就是通過電流采集板所采集到的測量與標(biāo)準(zhǔn)通道的電壓幅值進(jìn)行比較計(jì)算出電容值，通過所采集的兩通道的相位差計(jì)算tg S值。以上過程是反復(fù)進(jìn)行多次測量，經(jīng)過排序選擇ー個(gè)中間結(jié)果，測量結(jié)束后，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到O。
權(quán)利要求
1.ー種500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，包括車載介損測試儀(I)和電容式電壓互感器(2)，所述車載介損測試儀包括變壓器(9)，變壓器有兩個(gè)輸出繞組(10)，輸出繞組ー的一端串聯(lián)連接繼電器(3)，另一端接地；變壓器輸出繞組ニ的一端接地，另一端通過高壓真空繼電器接至電容式電壓互感器(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500kVCVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，變壓器輸出繞組ニ與第二高壓真空繼電器(5)的接點(diǎn)5相連，第二高壓真空繼電器(5)的接點(diǎn)7與第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)7相連，第三高壓真空繼電器的接點(diǎn)3連接至儀器電流信號采集板的標(biāo)準(zhǔn)通道接ロ處，第二高壓真空繼電器(5)的接點(diǎn)3與第一高壓真空繼電器(4)的接點(diǎn)3相連，各繼電器的3代表公共端，5代表常閉端，7代表常開端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的500kVCVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電容式電壓互感器(2)包括依次串聯(lián)連接的第一電容C11、第二電容C12、第三電容C13和第四電容C2，第一電容與母線相接，第一電容Cll與第二電容C12之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)A，第二電容C12與第三電容C13之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)B，第三電容C13與第四電容C2之間的接點(diǎn)為接點(diǎn)C，第一高壓真空繼電器(4)的接點(diǎn)5連接至轉(zhuǎn)接插座一 GXl處，GXl通過高壓電纜線連接至接點(diǎn)A，第一高壓真空繼電器(4)的接點(diǎn)7通過轉(zhuǎn)接插座ニ GX2高壓電纜線連接至接點(diǎn)D，電容式電壓互感器的一次繞組兩端分別是接在接點(diǎn)C和接點(diǎn)E處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的500kVCVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，電容式電壓互感器二次繞組(7)通過繼電器(3)與變壓器(10)輸出低壓繞組0-50V兩端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500kVCVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，包括以下步驟 1)第一電容Cll與第二電容C12采用M型接線方式，即用反接法測量采集高壓端電流并分析出第一電容Cll與第二電容C12并聯(lián)狀態(tài)下電流； 2)接下來用正接法測量并分析流經(jīng)第二電容C12電流，計(jì)算分析得出流經(jīng)第一電容CU電流，最后分別得出第一電容C11、第二電容C12電容與介損值，其中C12由正接法直接測量得出數(shù)值，Cll由公式計(jì)算得出； 3)第三電容C13與第四電容C2測量采用自激法測量，通過切換0-50V輸出繼電器(3)投入電容式電壓互感器自激電壓，即先與內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容比較得出第三電容C13的電容值和介損值，再以第三電容C13為標(biāo)準(zhǔn)相比較得出第四電容C2的電容介損值，以上測量一次性完成，結(jié)果直讀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的500kVCVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于在測試過程中，啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓電壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出；根據(jù)正/反接線和內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容的設(shè)置，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，即通過電流采集板所采集到的測量通道與標(biāo)準(zhǔn)通道電壓幅值進(jìn)行比較計(jì)算出電容量，通過采集到兩通道信號的相位差計(jì)算出tg S，上述過程反復(fù)進(jìn)行多次測量，經(jīng)過排序選擇一個(gè)中間結(jié)果，測量結(jié)束后，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到O。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種500kV CVT多項(xiàng)介損測試系統(tǒng)，其特征在于，包括車載介損測試儀和電容式電壓互感器，所述車載介損測試儀包括變壓器，變壓器有兩個(gè)輸出繞組，輸出繞組一的一端串聯(lián)連接繼電器，另一端接地；變壓器輸出繞組二的一端接地，另一端通過高壓真空繼電器接至電容式電壓互感器。本發(fā)明的測試系統(tǒng)測量過程自動，一次接線一鍵操作，完成500kV CVT全部試驗(yàn)項(xiàng)目,有效減少試驗(yàn)用時(shí)。通過有效的功能整合，減少體積，減少接線次數(shù)，提高工作效率，降低勞動強(qiáng)度，時(shí)間縮短2/3，儀器輸出兩通道，同時(shí)完成兩個(gè)電容測量。
文檔編號G01R27/26GK103063931SQ20131000241
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者許揚(yáng), 周志成, 吉亞民, 蔡國清, 劉洋, 包玉樹, 鄧本輝, 趙科, 王靜君 申請人:江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司檢修分公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司