SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法，属于过电压测试领域，通过电容分压器配合数字示波器进行测试，A相、B相及C相电抗器构成的干式空心并联电抗器组的中性点不接地，在干式空心并联电抗器组的A、B、C三相电抗器的高压端及电抗器中性点对地共安装四台同一型号的电容分压器；各相电抗器高压端电压与电抗器中性点电压作差，获取各相电抗器上的电压。数字示波器采用A相电抗器波形上升斜率边沿触发工作方式，数字滤波器触发电压设定为略高于干式空心并联电抗器稳态工作电压，然后进行六氟化硫SF6断路器投切操作，数字示波器将自动记录每次投入或切出的电压波形，完成过电压测试。完成过电压测试。完成过电压测试。

【技术实现步骤摘要】
SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法


[0001]本专利技术属于过电压测试领域，具体涉及一种SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法。

技术介绍

[0002]在电力系统电抗器应用中，干式空心电抗器的应用最为广泛，但近年来，电网系统发生多起干式空心电抗器烧损故障，干式空心电抗器的故障多发生在包封或匝间绝缘的薄弱或缺陷处，干式空心并联电抗器的频繁投切导致缺陷的不断发展恶化，可见，投切过电压是加速或引发干式空心电抗器故障的直接原因。目前对于干式空心并联电抗器的投切过电压多数集中在理论计算与仿真研究，少数现场进行了实测尝试，但由于测试仪器精度和采样频率限制，所测结果无法验证投切干式空心并联电抗器真实的过电压水平。还有研究人员现场实测真空断路器投切干式空心并联电抗器过电压水平，但目前投切干式空心并联电抗器的开关多为SF6断路器，未见有人进行实测。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是鉴于目前SF6断路器投切干式空心并联电抗器无现场测试先例，为研究SF6断路器投切干式空心并联电抗器过电压水平，以适应现代电力系统的要求，而提供一种SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法，为后续电力系统探究有效抑制防护措施提供依据。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路，其特征在于，该测试电路包括：三相线路、断路器、干式空心并联电抗器组、电容分压器、匹配电阻、同轴电缆、数字示波器及UPS电源，所述三相线路的三条线路分别为A、B、C三相；所述断路器为由三台六氟化硫SF6断路器组成的断路器，三台六氟化硫SF6断路器的进线端子分别连接在三相线路的A、B、C三相上，三台六氟化硫SF6断路器的出线端子分别与三台干式空心并联电抗器首端串联；三台所述干式空心并联电抗器构成干式空心并联电抗器组，三台所述干式空心并联电抗器分别命名为A相电抗器、B相电抗器及C相电抗器，三台干式空心并联电抗器的尾端相连形成电抗器中性点，且电抗器中性点不接地；所述电容分压器数量为四台，其中三台电容分压器分别与三台干式空心并联电抗器首端相连，用于获取各相电抗器高压端电压，另一台电容分压器与所述电抗器中性点相连，获取电抗器中性点电压，四台电容分压器的信号端分别通过四根同轴电缆与数字滤波器的四个采集端子相连，并在每台电容分压器和与其对应的同轴电缆之间串接有一个匹配电阻，匹配电阻的阻值与同轴电缆阻抗值相同；UPS电源用于向数字滤波器提供电源电压。
[0005]进一步，所述干式空心并联电抗器为采用环氧玻璃丝纤维作为绝缘介质的干式空心电抗器。
[0006]进一步，所述电容分压器为冲击电压用电容分压器。
[0007]进一步，四台所述电容分压器的接地线采用单点接地方式接地。
[0008]进一步，四根同轴电缆的输入端屏蔽层均接地，且B相同轴电缆的输出端屏蔽层通过屏蔽层接线连接至数字示波器输入地，B相同轴电缆为连接于B相线路支路中的同轴电缆，另外三根同轴电缆的输出端屏蔽层电位悬浮。
[0009]SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试方法，其特征在于，该测试方法基于上述SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路进行测试，具体包括如下步骤：
[0010]S1：连接测试电路：按照所述SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路的电路结构进行电路连接；
[0011]S2：获取各相电抗器上的电压：各相电抗器高压端电压分别与电抗器中性点作差，得到各相电抗器上的电压；
[0012]S3：设定数字滤波器的X轴时间单位，Y轴电压幅值单位，数字滤波器的四个测试通道分别接收A相电抗器电压信号、B相电抗器电压信号、C相电抗器电压信号、电抗器中性点电压信号；数字滤波器采用A相电抗器波形上升斜率边沿触发工作方式，数字滤波器触发电压设定为略高于干式空心并联电抗器稳态工作电压，然后进行六氟化硫SF6断路器投切操作，投入和切出过电压为暂态电压，数字示波器将自动记录每次投入或切出的电压波形，完成过电压测试。
[0013]进一步，所述数字滤波器触发电压设定为1.1倍的干式空心并联电抗器稳态工作电压。
[0014]通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：本专利技术提出了一种SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路及方法，投切过电压的测量通过电容分压器配合数字示波器的方法进行，电容分压器将高压信号转化为数字示波器可测量的低电压信号，通过三台电容分压器直接获取各相电抗器高压端测试点对地电压，一台电容分压器直接获取电抗器中性点电压，各相电抗器高压端电压与电抗器中性点电压作差值运算，获取各相电抗器上的电压。投切过电压为暂态电压，为了获取该电压，数字示波器采用A相电抗器波形上升斜率边沿触发工作方式，数字示波器触发电压略高于干式空心并联电抗器稳态工作电压，记录每次投入或切出的电压波形及数值大小，数据文件可以通过Excel软件调用，进一步对数据进行分析以及制作波形图。
附图说明
[0015]此处的附图说明用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术申请的一部分，本专利技术示意性实施例及其说明用于理解本专利技术，并不构成本专利技术的不当限定，在附图中：
[0016]图1为SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路示意图。
[0017]图中：1-三相线路；2-断路器；3-干式空心并联电抗器组；4-电容分压器；5-匹配电阻；6-同轴电缆；7-数字示波器；8-UPS电源；9-接地线；10-屏蔽层接线。
具体实施方式
[0018]本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0019]如图1所示，本专利技术提出的SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路包括三
相线路1、断路器2、干式空心并联电抗器组3、电容分压器4、匹配电阻5、同轴电缆6、数字示波器7及UPS电源8。
[0020]本专利技术所述的三相线路1的三条线路分别为A、B、C三相；所述断路器2为由三台六氟化硫SF6断路器组成的断路器，三台六氟化硫SF6断路器的进线端子分别连接在三相线路1的A、B、C三相上，三台六氟化硫SF6断路器的出线端子分别与三台干式空心并联电抗器首端串联，三台干式空心并联电抗器分别命名为A相电抗器、B相电抗器及C相电抗器，A相电抗器、B相电抗器及C相电抗器构成干式空心并联电抗器组3，其中三台六氟化硫SF6断路器的出线端子分别与三台干式空心并联电抗器首端串联，用于干式空心并联电抗器组3的投入与切出；三台干式空心并联电抗器的尾端相连形成电抗器中性点，干式空心并联电抗器为采用环氧玻璃丝纤维作为绝缘介质的干式空心电抗器；电容分压器4为冲击电压用电容分压器，电容分压器4用于将高电压信号转换为数字示波器7可测量的低电压信号，电容分压器4共有四台，其中三台电容分压器4分别与三台干式空心并联电抗器首端相连，从而获取各相电抗器高压端电压，另一台电容分压器4与电抗器中性点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路，其特征在于，该测试电路包括：三相线路(1)、断路器(2)、干式空心并联电抗器组(3)、电容分压器(4)、匹配电阻(5)、同轴电缆(6)、数字示波器(7)及UPS电源(8)，所述三相线路(1)的三条线路分别为A、B、C三相；所述断路器(2)为由三台六氟化硫SF6断路器组成的断路器，三台六氟化硫SF6断路器的进线端子分别连接在三相线路(1)的A、B、C三相上，三台六氟化硫SF6断路器的出线端子分别与三台干式空心并联电抗器首端串联；三台所述干式空心并联电抗器构成干式空心并联电抗器组(3)，三台所述干式空心并联电抗器分别命名为A相电抗器、B相电抗器及C相电抗器，三台干式空心并联电抗器的尾端相连形成电抗器中性点，且电抗器中性点不接地；所述电容分压器(4)数量为四台，其中三台电容分压器(4)分别与三台干式空心并联电抗器首端相连，用于获取各相电抗器高压端电压，另一台电容分压器(4)与所述电抗器中性点相连，获取电抗器中性点电压，四台电容分压器(4)的信号端分别通过四根同轴电缆(6)与数字滤波器(7)的四个采集端子相连，并在每台电容分压器(4)和与其对应的同轴电缆(6)之间串接有一个匹配电阻(5)，匹配电阻(5)的阻值与同轴电缆(6)阻抗值相同；UPS电源(8)用于向数字滤波器(7)提供电源电压。2.根据权利要求1所述的SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路，其特征在于：所述干式空心并联电抗器为采用环氧玻璃丝纤维作为绝缘介质的干式空心电抗器。3.根据权利要求1所述的SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路，其特征在于：所述电容分压器(4)为冲击电压用电容分压器。4.根据权利要求1所述的SF6断路器投切干式空心电抗器过电压测试电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：于群英，林海丹，赵春明，杨代勇，刘赫，王永红，李笑薇，张益云，赵天成，司昌健，刘俊博，
申请(专利权)人：吉林省电力科学研究院有限公司国家电网有限公司哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：