一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统技术方案

本发明专利技术提供了一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块。其中：所述恢复电压测量模块包括高压探头和第一示波器，用于测量灭弧室触头间隙恢复电压；所述场致发射电流测量模块包括无感电阻和第二示波器，用于测量无感电阻电压；所得触头间隙恢复电压和所得弧后无感电阻电压经电流补偿模块调节补偿后，输出精确场致发射电流。本发明专利技术实现了对场致发射电流的在线补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统
本专利技术涉及灭弧室
，更具体地，涉及一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统。
技术介绍
电力系统为即时平衡系统，系统运行过程中会产生大量的无功功率，而无功功率会使电力系统的电压发生偏离，产生损耗；因此无功功率补偿对维持电网安全、优质、经济运行具有重要作用。在电力系统进行无功补偿时，投切电容器组是产生无功功率最经济有效的方式。真空断路器能够在预击穿、复燃、重击穿产生的高频过零时将其开断，然而在实验研究和电力系统实际运行情况中发现，真空断路器投切容性负载尤其是在投切背靠背电容器组时却有很高的重击穿风险。其中，场致发射电流被认为是引发容性开断重击穿现象的重要因素之一。2019年7月26日公开的中国专利CN110058135A提供了一种灭弧室用触头间场致发射电流检测试验系统，包括电压源、变压器、控制开关、分压器、试品灭弧室、无感电阻和瞬态电压抑制器；其中：所述变压器的一侧连接所述电压源，所述变压器的另一侧依次连接所述控制开关和分压器；所述试品灭弧室连接所述无感电阻，且所述试品灭弧室和无感电阻串联后与所述分压器并联；所述瞬态电压抑制器与所述无感电阻并联，所述无感电阻远离所述试品灭弧室的输入端接地。该系统仅能实现对灭弧室用触头间场致发射电流的测量，不能实现对场致发射电流的在线补偿。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术无法对场致发射电流在线补偿的缺陷，提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；所述恢复电压测量模块包括高压探头和第一示波器；所述场致发射电流测量模块包括无感电阻和第二示波器；所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；所述高压探头采集灭弧室的电压信号，高压探头的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；所述无感电阻与灭弧室串联，第二示波器采集无感电阻的电压信号，第二示波器的输出端与加法器第二输入端连接；所述微分电路对所得触头间隙恢复电压做放大和微分运算，所述加法器对灭弧室触头间隙恢复电压和无感电阻的电压做求和运算。所述加法器输出端的输出量为补偿后的精确场致发射电流。优选地，所述高压探头上还设有接地端子。接地端子用于保护第一示波器和实验者。优选地，所述高压探头为高压差分探头。优选地，所述高压探头的型号为ETA5026。优先地，所述场致发射电流测量模块还包括反向并联二极管，所述反向并联二极管与所述无感电阻并联。所述反向并联二极管有一个导通电压，当无感电阻上的电压超过所述导通电压时反向并联二极管导通，形成对无感电阻的过电压保护。优先地，所述场致发射电流测量模块还包括气体放电管，所述气体放电管与所述无感电阻并联。当无感电阻上的电压超过气体放电管间气体的绝缘强度时，管间将被击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，形成对无感电阻的过电压保护。优先地，所述场致发射电流测量模块还包括瞬态抑制器，所述瞬态抑制器与所述无感电阻并联。灭弧室被击穿时，所述瞬态抑制器受到瞬态高能量冲击时，能迅速将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收浪涌功率，有效地保护无感电阻和第二示波器免受浪涌电流的损坏。优先地，所述瞬态抑制器为双向瞬态抑制二极管。优选地，所述电流补偿模块中还包含第一电压跟随器；所述第一电压跟随器的输入端与第一示波器的输出端连接，第一电压跟随器的输出端与微分电路单元的输入端连接。优选地，所述电流补偿模块中还包含第二电压跟随器；所述第二电压跟随器的输入端与第二示波器的输出端连接，第二电压跟随器的输出端与加法器第二输入端连接。所述第一电压跟随器和第二电压跟随器用作隔离电路，将第一示波器和第二示波器输出的信号与后续电路隔离，对后续电路起保护作用。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术通过恢复电压测量模块和场致发射电流测量模块实现对触头间隙恢复电压和弧后无感电阻电压的精确测量，并经过电流补偿模块调节补偿后，输出精确的场致发射电流，实现了对场致发射电流的在线补偿。附图说明图1为实施例1所述一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统的示意图；图2为实施例2所述一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统的示意图；其中：1-高压探头，2-无感电阻，3-反向并联二极管，4-气体放电管，5-瞬态抑制器。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。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1本实施例提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，如图1所示，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；所述恢复电压测量模块包括高压探头1和第一示波器；所述场致发射电流测量模块包括无感电阻2和第二示波器；所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；所述高压探头1采集灭弧室的电压信号，高压探头1的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；所述无感电阻2与灭弧室串联，第二示波器采集无感电阻2的电压信号，第二示波器的输出端与加法器第二输入端连接；所述微分电路对所得触头间隙恢复电压做放大和微分运算，所述加法器对灭弧室触头间隙恢复电压和无感电阻2的电压做求和运算。所述加法器输出端的输出量为补偿后的精确场致发射电流。本实施例通过恢复电压测量模块和场致发射电流测量模块实现对触头间隙恢复电压和弧后无感电阻电压的精确测量，并经过电流补偿模块调节后，输出精确的场致发射电流，实现了对场致发射电流的在线补偿。实施例2本实施例提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，如图2所示，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；所述恢复电压测量模块包括高压探头1和第一示波器；所述场致发射电流测量模块包括无感电阻2和第二示波器；所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；所述高压探头1采集灭弧室的电压信号，高压探头1的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；所述无感电阻2与灭弧室串联，第二示波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，其特征在于，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；/n所述恢复电压测量模块包括高压探头(1)和第一示波器；/n所述场致发射电流测量模块包括无感电阻(2)和第二示波器；/n所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；/n所述高压探头(1)采集灭弧室的电压信号，高压探头(1)的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；/n所述无感电阻(2)与灭弧室串联，第二示波器采集无感电阻(2)的电压信号，第二示波器的输出端与加法器第二输入端连接；/n所述加法器输出端的输出量为补偿后的精确场致发射电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，其特征在于，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；
所述恢复电压测量模块包括高压探头(1)和第一示波器；
所述场致发射电流测量模块包括无感电阻(2)和第二示波器；
所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；
所述高压探头(1)采集灭弧室的电压信号，高压探头(1)的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；
所述无感电阻(2)与灭弧室串联，第二示波器采集无感电阻(2)的电压信号，第二示波器的输出端与加法器第二输入端连接；
所述加法器输出端的输出量为补偿后的精确场致发射电流。


2.根据权利要求1中所述的一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，其特征在于，所述高压探头(1)上还设有接地端子。


3.根据权利要求2中所述的一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，其特征在于，所述高压探头(1)为高压差分探头。


4.根据权利要求3中所述的一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，其特征在于，所述高压探头(1)的型号为ETA5026。


5.根据权利要求4中所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道品，武利会，陈邦发，金向朝，李强，霍丹，陈思翔，何子兰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44