一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统及方法。系统包括总控制台子系统、冲击电压发生器子系统和二次系统可靠性分析子系统。本申请利用总控制台子系统、冲击电压发生器子系统，产生一种雷击闪络后VFTO的复合过电压，并且雷击过电压与VFTO过电压参数可以进行调节变化，模拟现场工况。另外，相比于研究现场对二次系统可靠性研究的诸多不便，本发明专利技术采用一种简单，便捷，可操作的方法对雷击闪络后VFTO的复合过电压作用下二次系统硬件故障与软件故障分别进行可靠性试验。

【技术实现步骤摘要】
一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统及方法
本公开涉及二次系统
，尤其涉及一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统及方法。
技术介绍
现阶段，在全国进行大范围对能源资源进行优化配置，我国已经逐渐形成西电东送、跨区域互联的广域复杂电网。东北电网、华北电网、西北电网、华中电网、华东电网以及南方电网都有一定程度的关联。当电力系统发生故障后，除了会破坏电力设备，还会给电力生产及诸多行业的正常生产带来影响，甚至会对社会用电造成威胁。在二次系统使用各种传感器技术、广域通信技术和信息处理技术，可以实现输变电设备状态的实时感知、实时监测、故障预警、诊断分析、预测和评估。很多户外的在二次系统容易遭受雷击闪络后VFTO(VFTO即特快速瞬态过电压，是指波前时间3到100ns内的瞬态过电压，主要因为GIS中的隔离开关的操作等因素引起)的复合过电压对在二次系统而引起的故障，雷击过电压与VFTO过电压都很难捕获到，因此很难对雷击闪络后VFTO的复合过电压对在二次系统产生的影响进行评估。因此，需要一种简单，便捷，可操作的方法对雷击闪络后VFTO的复合过电压作用下在二次系统可靠性试验方法对在二次系统可靠性进行评估。
技术实现思路
本专利技术实施例中提供了一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统及方法，主要能够实现研究雷击闪络后VFTO的复合过电压对在二次系统的可靠性试验，以解决现有技术中存在的技术问题。第一方面，本专利技术提供了一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，所述可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统依次包括：总控制台子系统、冲击电压发生器子系统和二次系统可靠性分析子系统，所述总控制台子系统的输出端与冲击电压发生器子系统相接，并将VFTO高压脉冲加载至待测二次系统上，同时通过二次系统可靠型分析子系统对其进行评价，其中，所述总控制台子系统包括电连接的总控制台和脉冲幅值控制通道，所述总控制台用于对所述冲击电压发生器子系统进行气路控制、充电控制和触发控制；所述冲击电压发生器子系统包括依次相连的触发控制模块、脉冲发生器、雷击脉冲电缆和VFTO脉冲加载电缆，所述触发控制模块与所述脉冲幅值控制通道电连接，用于控制所述脉冲发生器输出雷击闪络后VFTO的复合过电压；所述二次系统可靠性分析子系统包括在二次系统、以及分别与所述在二次系统电连接的PC机和受监测设备，所述脉冲发生器通过所述雷击脉冲电缆和所述VFTO脉冲加载电缆与所述在二次系统电连接。优选的，所述总控制台还包括脉冲触发按钮、充电触发按钮、紧急制动按钮和延迟时间序列设置器，其中，所述脉冲触发按钮用于对脉冲触发信号进行调节；所述充电触发按钮用于对充电触发信号进行调节；紧急制动按钮用于对可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统进行强制停止运行；所述延迟时间序列设置器用于对VFTO过电压与雷击闪络过电压的波形信号的参数进行调节。优选的，所述触发控制模块还包括信号转换装置、双电源自动转换开关、通道A和通道B，其中，所述信号转换装置和所述双电源自动转换开关电连接，所述通道A的一端与所述双电源自动转换开关电连接，所述通道A的另一端与所述脉冲发生器电连接，所述通道B的一端与所述双电源自动转换开关电连接，所述通道A的另一端与所述脉冲发生器电连接，所述双电源自动转换开关用于对所述通道A和所述通道B进行切换。优选的，所述脉冲发生器还包括：第一穿墙套管和第三穿墙套管，所述第一穿墙套管的一端与所述通道A相连，所述第一穿墙套管的另一端与第六过火花球隙电连接，所述第六过火花球隙的另一端分别与第四电阻器、第五火花球隙、第六电阻器电连接，所述第四电阻器的另一端分别与第五电容器、第四火花球隙和第三电阻器电连接，所述第三电阻器的另一端分别与第二调波模块和第四电容器电连接，所述第二调波模块的另一端与雷击脉冲火花球隙发生器电连接，所述雷击脉冲火花球隙发生器的另一端与第五穿墙套管电连接，所述第五穿墙套管的另一端与雷击脉冲电缆电连接，所述雷击脉冲电缆通过雷击脉冲输入电缆与所述第三穿墙套管电连接；所述第三穿墙套管输入端还与所述通道B电连接，所述第三穿墙套管的另一端与第一火花球隙电连接，所述第一火花球隙的另一端分别与第一电容器、第二火花球隙和第一电阻器电连接，所述第一电阻器的另一端分别与第二电容器、第二电阻器和第三火花球隙电连接，所述第二电阻器的另一端分别与第三电容器和第一调波模块电连接，所述第一调波模块的另一端与第四穿墙套管电连接，所述第四穿墙套管的另一端通过脉冲陡化间隙和绝缘隔板(44)与VFTO脉冲加载电缆电连接；所述第一充电电阻的一端电连接所述第一电容器和所述第六电阻器，所述第一充电电阻的另一端分别电连接所述第二火花球隙、所述第五火花球隙、所述第二电容器、所述第五电容器和第二充电电阻，所述第二充电电阻的另一端分别电连接所述第三火花球隙、所述第四火花球隙、所述第三电容器和所述第四电容器。第二方面，本专利技术还提供了一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验方法，应用于上述可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，包括：步1：搭建试验电路并检查试验电路；步2：确定雷击闪络过电压参数与VFTO过电压参数，通过总控制台对雷击闪络过电压与VFTO过电压参数幅值、波头时间、波长时间进行设置；步3：设置好雷击闪络过电压参数与VFTO过电压参数，经过脉冲发生器先通过雷击脉冲输出电缆输出雷击脉冲过电压，再通过VFTO脉冲加载电缆输出VFTO脉冲过电压，最后以雷击闪络后VFTO的复合过电压形式作用在在二次系统；步4：通过PC机对在二次系统无故障工作时间t、故障次数n，设备总数N进行统计，并对在二次系统的可靠性进行评估。优选的，所述步4中对在二次系统的可靠性进行评估的评估公式为：λh＝nh/Nht(1)λs＝ns/Nst(2)其中，λh为硬件失效率，λs为软件失效率，nh为二次系统可靠性试验二次系统因为硬件发生的故障数，Nh、Ns为二次系统可靠性试验二次系统总数，t规定试验的时间，ns为二次系统可靠性试验二次系统因为软件发生的故障数，T二次系统平均故障间隔时间，RT(t)二次系统综合可靠度；当R(t)∈(90％，100％)，说明在二次系统十分可靠；当R(t)∈(80％，90％)，说明在二次系统可靠；当R(t)∈(70％，80％)，说明在二次系统不可靠；当R(t)∈(0％，70％)，说明在二次系统无法使用。本申请的有益效果如下：本专利技术提供了一种复合绝缘子表面性能劣化的试验方法及系统。系统包括总控制台子系统、冲击电压发生器子系统和二次系统可靠性分析子系统，其中，总控制台子系统包括电连接的总控制台和脉冲幅值控制通道；冲击电压发生器子系统包括依次相连的触发控制模块、脉冲发生器、雷击脉冲电缆和VFTO脉冲加载电缆，触发控制模块与脉冲幅值控制通道电连接，用于控制脉冲发生器输出雷击闪络后VFTO的复合过电压；二次系统可靠性分析子系统包括在二次系统、以及分别与所述在二次系统电连接的PC机和受监测设备，所述脉冲发生器通过所述雷击脉冲电缆和所述VFTO脉冲加载电缆与所述在二次系统电连接。本申请利用总控制台子系统、冲击电压发生器子系统，产生一种雷击闪络后VFTO的复合过电压，并且雷击过电压与VFTO过电压参数可以进行调节变化，模拟现场工况。另外，相比于研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，其特征在于，所述二次系统的可靠性试验系统依次包括：总控制台子系统、冲击电压发生器子系统和二次系统可靠性分析子系统，所述总控制台子系统的输出端与所述冲击电压发生器子系统相接，并将VFTO高压脉冲加载至待测二次系统上，同时通过所述二次系统可靠型分析子系统对其进行评价，其中，所述总控制台子系统包括电连接的总控制台(1)和脉冲幅值控制通道(6)，所述总控制台(1)用于对所述冲击电压发生器子系统进行气路控制、充电控制和触发控制；所述冲击电压发生器子系统包括依次相连的触发控制模块(7)、脉冲发生器(14)、雷击脉冲电缆(41)和VFTO脉冲加载电缆(43)，所述触发控制模块(7)与所述脉冲幅值控制通道(6)电连接，用于控制所述脉冲发生器(14)输出雷击闪络后VFTO的复合过电压；所述二次系统可靠性分析子系统包括在二次系统(47)、以及与所述在二次系统(47)电连接的PC机(49)，所述脉冲发生器(14)通过所述雷击脉冲电缆(41)和所述VFTO脉冲加载电缆(43)与所述在二次系统(47)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，其特征在于，所述二次系统的可靠性试验系统依次包括：总控制台子系统、冲击电压发生器子系统和二次系统可靠性分析子系统，所述总控制台子系统的输出端与所述冲击电压发生器子系统相接，并将VFTO高压脉冲加载至待测二次系统上，同时通过所述二次系统可靠型分析子系统对其进行评价，其中，所述总控制台子系统包括电连接的总控制台(1)和脉冲幅值控制通道(6)，所述总控制台(1)用于对所述冲击电压发生器子系统进行气路控制、充电控制和触发控制；所述冲击电压发生器子系统包括依次相连的触发控制模块(7)、脉冲发生器(14)、雷击脉冲电缆(41)和VFTO脉冲加载电缆(43)，所述触发控制模块(7)与所述脉冲幅值控制通道(6)电连接，用于控制所述脉冲发生器(14)输出雷击闪络后VFTO的复合过电压；所述二次系统可靠性分析子系统包括在二次系统(47)、以及与所述在二次系统(47)电连接的PC机(49)，所述脉冲发生器(14)通过所述雷击脉冲电缆(41)和所述VFTO脉冲加载电缆(43)与所述在二次系统(47)电连接。2.根据权利要求1所述的可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，其特征在于，所述总控制台(1)还包括脉冲触发按钮(2)、充电触发按钮(3)、紧急制动按钮(4)和延迟时间序列设置器(5)，其中，所述脉冲触发按钮(2)用于对脉冲触发信号进行调节；所述充电触发按钮(3)用于对充电触发信号进行调节；紧急制动按钮(4)用于对可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统进行强制停止运行；所述延迟时间序列设置器(5)用于对VFTO过电压与雷击闪络过电压的波形信号的参数进行调节。3.根据权利要求1所述的可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，其特征在于，所述触发控制模块(7)还包括信号转换装置(8)、双电源自动转换开关(9)、通道A(10)和通道B(11)，其中，所述信号转换装置(8)和所述双电源自动转换开关(9)电连接，所述通道A(10)的一端与所述双电源自动转换开关(9)电连接，所述通道A(10)的另一端与所述脉冲发生器(14)电连接，所述通道B(11)的一端与所述双电源自动转换开关(9)电连接，所述通道A(10)的另一端与所述脉冲发生器(14)电连接，所述双电源自动转换开关(9)用于对所述通道A(10)和所述通道B(11)进行切换。4.根据权利要求3所述的可评价二次系统可靠性的VFTO试验系统，其特征在于，所述脉冲发生器(14)还包括：第一穿墙套管(15)和第三穿墙套管(17)，所述第一穿墙套管(15)的一端与所述通道A(10)相连，所述第一穿墙套管(15)的另一端与第六过火花球隙(38)电连接，所述第六过火花球隙(38)的另一端分别与第四电阻器(35)、第五火花球隙(36)、第六电阻器(37)电连接，所述第四电阻器(35)的另一端分别与第五电容器(34)、第四火花球隙(33)和第三电阻器(32)电连接，所述第三电阻器(32)的另一端分别与第二调波模块(30)和第四电容器(31)电连接，所述第二调波模块(30)的另一端与雷击脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭向宇，周利军，王科，彭晶，赵现平，马仪，周年荣，张文斌，黄星，程志万，马国明，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53