一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法技术

本发明专利技术公开了一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，属于电力设备状态检测技术领域。通过在绝缘的传感器容纳装置中密封填充绝缘介质，将待测传感器置于传感器容纳装置中，能够更好地模拟传感器的实际工作场景；根据变压器内部的电磁场特征，对变压器内嵌式传感器进行工频磁场抗扰度测试、浪涌抗扰度测试、电快速瞬变脉冲群抗扰度测试和工频电场和脉冲电场抗扰度测试，从而对传感器的电磁兼容性进行测试，考察传感器的防护是否满足要求。本发明专利技术能够更好地模拟传感器的实际工作场景，根据变压器内部的电磁场特征，对变压器内嵌式传感器进行相关的电磁兼容性测试，满足实际需要。要。要。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法


[0001]本专利技术属于电力设备状态检测
，具体涉及一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着世界范围内能源结构和生产方式的深刻变革，世界多国正着手建设智能电网，最直观的体现就是以智能自动化、集成化、数字信息化为特点且处于国际领先地位的智能变电站。智能变电站之所以智能，是由于采用了大量传感器并辅之以相应的算法。然而，随着传感器的大量使用，传感器的电磁兼容问题逐渐显现了出来，尤其是电力设备内部传感器的电磁兼容问题。因此，解决变压器内部传感器的电磁兼容问题，对于坚强智能电网的建设有着非常重要的意义。
[0003]变压器内部电磁场幅值高，分布复杂，计算表明，10kV配电变压器内部电场最大值可达21.2kV/cm，最大电场位于绕组端部，磁场最大值可达2.87T，分布于铁芯窗拐角处，传感器处于这样的电磁环境中，极易发生故障。因此，在变压器内部传感器安装前，需要对传感器的电磁兼容性进行测试，从而考察传感器的防护是否满足要求。
[0004]目前电磁兼容测试项目主要包括静电放电抗扰度测试、射频电磁场辐射抗扰度测试、电快速瞬变脉冲群抗扰度测试、浪涌抗扰度测试、射频场感应的传导骚扰抗扰度测试、工频磁场抗扰度测试和脉冲磁场抗扰度测试等，考虑到变压器内部电磁场特征，只需要对其内部传感器进行工频磁场抗扰度测试、工频电场抗扰度测试、脉冲电场抗扰度测试、浪涌抗扰度测试和电快速瞬变脉冲群测试。GB/T 17626系列标准规定的这些测试都是通用性测试，没有考虑到变压器内部如此极端的场景，严酷程度远不及变压器内部电磁场。此外，现在的电磁兼容测试都是在空气中直接进行的，没有考虑传感器在实际使用中所处的介质，如油浸式变压器内部传感器是浸没在变压器油中的。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，能够更好地模拟传感器的实际工作场景，根据变压器内部的电磁场特征，对变压器内嵌式传感器进行相关的电磁兼容性测试，满足实际需要。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，包括：
[0008]将待测传感器置于绝缘的传感器容纳装置中，传感器容纳装置中密封填充有绝缘介质，将待测传感器的电源线和信号线引出传感器容纳装置，电源线连接至传感器电源，信号线连接至信号处理及分析系统，分别进行以下测试：
[0009]工频磁场抗扰度测试：将待测传感器容纳装置置于矩形线圈中央，矩形线圈与大电流发生器连接，开启传感器电源，信号处理及分析系统记录输出；开启大电流发生器，在矩形线圈内部产生工频磁场，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待
测传感器的工频磁场抗扰度；
[0010]浪涌抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时待测传感器的输出；分别在传感器电源正负极之间、待测传感器正负极与接地线之间、待测传感器输入与接地线之间施加浪涌干扰，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的浪涌抗扰度；
[0011]电快速瞬变脉冲群抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时待测传感器的输出；分别在待测传感器正负极与接地线之间、待测传感器输入与接地线之间施加电快速瞬变脉冲群干扰，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的电快速瞬变脉冲群抗扰度；
[0012]工频电场和脉冲电场抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时传感器输出；分别在待测传感器的两端施加工频电压和脉冲电压，产生工频电场和脉冲电场，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的工频电场抗扰度和脉冲电场抗扰度。
[0013]优选地，传感器容纳装置包括绝缘外壳、上电极棒、下电极棒、下电极板、绝缘托盘和上电极板；绝缘外壳包括侧壁及与侧壁两端连接的上端面和下端面，绝缘外壳内部密封包围有用于填充绝缘介质的介质腔，下电极板、绝缘托盘和上电极板均设在介质腔内；绝缘托盘通过若干绝缘支柱与绝缘外壳内壁连接；绝缘外壳的下端面上设有介质出口和若干接线引出端，下电极板通过下电极棒与绝缘外壳的下端面连接，并且下电极棒伸出绝缘外壳的下端面；绝缘外壳的上端面上设有介质入口，上电极板通过上电极棒与绝缘外壳的上端面连接，并且上电极棒伸出绝缘外壳的上端面；绝缘托盘设在下电极板与上电极板之间。
[0014]进一步优选地，绝缘外壳的侧壁分别通过尼龙螺栓与上端面和下端面可拆卸地连接。
[0015]进一步优选地，上端面与侧壁之间、下端面与侧壁之间均分别设有密封圈。
[0016]进一步优选地，绝缘托盘的边缘设有挡边。
[0017]进一步优选地，若干绝缘支柱均布在绝缘托盘下表面。
[0018]进一步优选地，绝缘外壳的侧壁上设有透明的液位窗。
[0019]优选地，各项测试均在A级屏蔽室内进行。
[0020]优选地，信号处理及分析系统包括示波器和上位机，示波器的输入端与待测传感器的信号线连接，示波器的输出端与上位机连接。
[0021]优选地，工频磁场抗扰度测试的线圈为1m*1m。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0023]本专利技术公开的变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，通过在绝缘的传感器容纳装置中密封填充绝缘介质，将待测传感器置于传感器容纳装置中，能够更好地模拟传感器的实际工作场景；根据变压器内部的电磁场特征，对变压器内嵌式传感器进行工频磁场抗扰度测试、浪涌抗扰度测试、电快速瞬变脉冲群抗扰度测试和工频电场和脉冲电场抗扰度测试，从而对传感器的电磁兼容性进行测试，考察传感器的防护是否满足要求。
[0024]进一步地，传感器容纳装置的结构，能够满足绝缘和密封绝缘介质的要求。
[0025]更进一步地，绝缘外壳的侧壁分别通过尼龙螺栓与上端面和下端面可拆卸地连接，便于对传感器容纳装置的内部进行维护。
[0026]更进一步地，上端面与侧壁之间、下端面与侧壁之间均分别设有密封圈，能够进一步提高密封性。
[0027]更进一步地，绝缘托盘的边缘设有挡边，能够防止注入液态的绝缘介质时将待测传感器移位。
[0028]更进一步地，绝缘外壳的侧壁上设有透明的液位窗，便于观察内部绝缘介质的填充情况。
附图说明
[0029]图1为变压器内部传感器工频磁场抗扰度测试方法的示意图；
[0030]图2为变压器内部传感器浪涌抗扰度测试方法的示意图；
[0031]图3为变压器内部传感器电快速瞬变脉冲群抗扰度测试方法的示意图；
[0032]图4为变压器内部传感器工频电场和脉冲电场抗扰度测试方法的示意图；
[0033]图5为传感器容纳装置的顶面朝上时的整体结构示意图；
[0034]图6为传感器容纳装置的底面朝上的整体结构示意图；
[0035]图7为传感器容纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，其特征在于，包括：将待测传感器置于绝缘的传感器容纳装置中，传感器容纳装置中密封填充有绝缘介质，将待测传感器的电源线和信号线引出传感器容纳装置，电源线连接至传感器电源，信号线连接至信号处理及分析系统，分别进行以下测试：工频磁场抗扰度测试：将待测传感器容纳装置置于矩形线圈中央，矩形线圈与大电流发生器连接，开启传感器电源，信号处理及分析系统记录输出；开启大电流发生器，在矩形线圈内部产生工频磁场，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的工频磁场抗扰度；浪涌抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时待测传感器的输出；分别在传感器电源正负极之间、待测传感器正负极与接地线之间、待测传感器输入与接地线之间施加浪涌干扰，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的浪涌抗扰度；电快速瞬变脉冲群抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时待测传感器的输出；分别在待测传感器正负极与接地线之间、待测传感器输入与接地线之间施加电快速瞬变脉冲群干扰，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的电快速瞬变脉冲群抗扰度；工频电场和脉冲电场抗扰度测试：开启传感器电源，测量未施加干扰时传感器输出；分别在待测传感器的两端施加工频电压和脉冲电压，产生工频电场和脉冲电场，信号处理及分析系统记录待测传感器的输出信号，并分析待测传感器的工频电场抗扰度和脉冲电场抗扰度。2.如权利要求1所述的变压器内嵌式传感器的电磁兼容性测试方法，其特征在于，传感器容纳装置包括绝缘外壳(1)、上电极棒(4)、下电极棒(5)、下电极板(9)、绝缘托盘(10)和上电极板(12)；绝缘外壳(1)包括侧壁及与侧壁两端连接的上端面和下端面，绝缘外壳(1)内部密封包围有用于填充绝缘介质的介质腔，下电极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，田星辰，张伯昱，马驰，严泽鑫，孙子涵，赵政，何双，徐凯宏，戴志锋，梅家葆，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：