一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供提供一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，该系统包括被测三相避雷器，变频信号源，高压PT，弱电流互感器，高精度强抗干扰选频测量装置，市电220V电源，接地网，连接线。以测量A、B相避雷器的相间耦合电容为例，市电220V电源连接到变频信号源给系统供电;变频信号源的输出连接到高压PT的低压端子;高压PT的高压输出连接到B相避雷器的上端，高压PT的外壳接地;A、B相避雷器上端悬空，B相避雷器下端直接接地，A避雷器下端也直接接地，并在其接地线上接入一弱电流互感器;弱电流互感器的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电流测量端子，对A相的异频电流进行测量，同时将变频信号源的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电压测量端子，在高精度强抗干扰选频测量装置上设置好高压PT的变比，可自动计算出A、B相避雷器的相间耦合电容。

【技术实现步骤摘要】
一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统
本技术涉及测量的
，更具体地，涉及一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统。
技术介绍
避雷器带电测试中目前占主流的测试方法容性电流补偿法，因安全理由，不取PT二次信号，或转而取站用变参考电压，带来较大的原理性误差，以及现场相间干扰和仪器等原因，不能准确地测量阻性电流值，甚至出现误判、漏判的问题，影响了带电测试技术对避雷器缺陷诊断的有效性。容性电流补偿法是目前避雷器带电测试中原理上最为成熟的方法，通过取系统电压信号作为基准，对全电流中的容性部分进行补偿，得到反映避雷器有功损耗的阻性电流分量。但是在现场三相避雷器都是一字型安装，由于相间耦合电容和电磁干扰的，使各相避雷器除受到本相电压作用外，还通过相间耦合受到相邻相电压的作用，从而影响监测结果的准确性。现场布置方式对避雷器带电测试带来了相间干扰的影响，尽管现有成熟的仪器均有相间补偿功能，但实际应用中效果不理想。现有的避雷器带电测试方法无法得出阻性电流的准确值，带电测试的结果并不追求测试数据的准确性，带电测试的有效性主要体现在测试数据的横向比较，个别出现劣化的避雷器可以在横向比较中发现出来，难以对出现批次性、家族性缺陷避雷器状态进行反映，并且难以发现避雷器早期缺陷。带电测试也存在误判断的情况，在实际现场测试中，也存在带电测试发现问题，而停电后测试却无异常的情况。目前，带电测试仪器生产厂家众多，测试原理、抗干扰能力不同，设备质量良莠不齐，在实践中常常无法使用历史数据进行纵向对比，避雷器劣化的趋势难以从历史数据中反映出来。2013年4月25日，500kV汕头站500kV汕榕甲线避雷器因雷击出现故障，事后，对健全相避雷器的直流试验测试，结果显示泄漏电流超标，确认电阻片劣化，故障的原因是分析电阻片出现劣化在承受多重雷击的累积冲击下，加速劣化，并在随后的运行电压下出现热崩溃。调取该避雷器近三年的带电测试数据，发现该避雷器泄漏电流阻性分量在2011年测试过程中略微增加，最大增幅为A相的3.2%。2012年新购置抗干扰能力强的避雷器带电测试仪器，避雷器泄漏电流阻性分量大幅下降，最大降幅为A相的36.2%，试验结果合格，带电测试结果因不同的仪器，而存在一定的偏差，没有有效地反映出避雷器电阻片劣化趋势，最终没能有效检查避雷器内部缺陷，以致事故发生。避雷器测试现场复杂的环境，也带来了现场高干扰的问题。测试数据容易受到环境的温度、湿度、雨量、避雷器表面污秽度、电磁环境等的影响，造成数据的不准确。目前的另一个问题是安全问题。在现场取电压互感器信号时有诸多不便与安全隐患：①需要运行人员配合接入电压互感器信号，存在误操作风险；②需要额外增加隔离装置，防止仪器内信号串入电压互感器；③电压互感器信号存在着短路风险。不符合安全、简便的避雷器带电测试的技术发展方向。由于现有避雷器带电测试技术存在上述缺点，因此，目前带电测试数据有效性存在不足。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，有效避免现场的工频干扰，又能保证与工频的等效性。本技术的技术方案是：一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，包括被测三相避雷器，变频信号源，高压PT，弱电流互感器，高精度强抗干扰选频测量装置，市电220V电源，接地网，连接线；以测量A、B相避雷器的相间耦合电容为例，市电220V电源连接到变频信号源给系统供电;变频信号源的输出连接到高压PT的低压端子;高压PT的高压输出连接到B相避雷器的上端，高压PT的外壳接地;A、B相避雷器上端悬空，B相避雷器下端直接接地，A避雷器下端也直接接地，并在其接地线上接入一弱电流互感器;弱电流互感器的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电流测量端子，对A相的异频电流进行测量，同时将变频信号源的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电压测量端子，在高精度强抗干扰选频测量装置上设置好高压PT的变比，可自动计算出A、B相避雷器的相间耦合电容。进一步的，所述的三相避雷器为不带电运行的避雷器。进一步的，所述的变频电源输出频率为40～70Hz。进一步的，所述的高压PT的电压等级根据被测避雷器的电压等级确定，高压PT的高压输出电压在被测避雷器额定电压的50%～100%。所述高精度强抗干扰选频测量装置可在千倍工频干扰对下异频电压电流信号准确测量。与现有技术相比，有益效果是：（1）采用40-70Hz异频法进行测量，既能有效避免现场的工频干扰，又能保证与工频的等效性。（2）抗干扰能力强，可在千倍的千倍的工频电流干扰下准确测量微弱的异频的向量。（3）智能化程度高。可自动切换量程，可保存结果，可导出测试波形，非常有利于进一步的技术分析。附图说明图1是本技术整体示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。图1所示为一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，该系统包括被测三相避雷器，变频信号源，高压PT，弱电流互感器，高精度强抗干扰选频测量装置，市电220V电源，接地网，连接线。以测量A、B相避雷器的相间耦合电容为例，市电220V电源连接到变频信号源给系统供电;变频信号源的输出连接到高压PT的低压端子;高压PT的高压输出连接到B相避雷器的上端，高压PT的外壳接地;A、B相避雷器上端悬空，B相避雷器下端直接接地，A避雷器下端也直接接地，并在其接地线上接入一弱电流互感器;弱电流互感器的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电流测量端子，对A相的异频电流进行测量，同时将变频信号源的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电压测量端子，在高精度强抗干扰选频测量装置上设置好高压PT的变比，可自动计算出A、B相避雷器的相间耦合电容。该系统采用异频法进行测试，由于测试现场的电磁环境非常复杂，特别是工频磁场的干扰特别严重，该系统中的异频法采用频率异于工频但又接近工频的信号进行测试，此方法用非50Hz试验电源将工频干扰与测量信号分离开来，避免其所致测量误差，同时还能保证与工频的等效性。该系统中被测避雷器必须是停电不运行的避雷器，需对被测避雷器加压，必须停电不运行的避雷器才能实现。该系统中的变频电源输出频率为40～70Hz该系统中的互感器采用弱电流互感器，由于避雷器中的相间耦合电流都是微安级的，这样要求采样的电流互感器能够准确的采样微安级的信号，提供准确测量的前提条件。本专利技术中的高压PT的电压等级根据被测避雷器额定电压确定，一般选择在被测避雷器额定电压的50%～100%。该系统中高精度强抗干扰选频测量装置可在上千倍的干扰下准确测量微弱的异频电流信号。显然，本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，其特征在于，包括被测三相避雷器，变频信号源，高压PT，弱电流互感器，高精度强抗干扰选频测量装置，市电220V电源，接地网，连接线；市电220V电源连接到变频信号源给系统供电;变频信号源的输出连接到高压PT的低压端子;高压PT的高压输出连接到B相避雷器的上端，高压PT的外壳接地;A、B相避雷器上端悬空，B相避雷器下端直接接地，A避雷器下端也直接接地，并在其接地线上接入一弱电流互感器;弱电流互感器的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电流测量端子，变频信号源的输出连接到高精度强抗干扰选频测量装置的电压测量端子。

【技术特征摘要】
1.一种基于异频法的避雷器相间耦合电容测试系统，其特征在于，包括被测三相避雷器，变频信号源，高压PT，弱电流互感器，高精度强抗干扰选频测量装置，市电220V电源，接地网，连接线；市电220V电源连接到变频信号源给系统供电;变频信号源的输出连接到高压PT的低压端子;高压PT的高压输出连接到B相避雷器的上端，高压PT的外壳接地;A、B相避雷器上端悬空，B相避雷器下端直接接地，A避雷器下端也直接接地，并在其接地线上接入一弱电流互感器;弱电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玉玺，彭刚，李谦，张云，彭杰，刘嘉琪，王云龙，文志强，卢雪峰，黄晓波，曾力，马志学，魏俊涛，巫小彬，史良，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司惠州供电局，
类型：新型
国别省市：广东,44