本发明专利技术公开一种获取特快速暂态过电压传感信号装置及系统，该装置包括：屏蔽箱、电源、逆变器、示波器和光电转换器；其中屏蔽箱被金属隔板分为上下两个腔室，分别容纳电源、逆变器和示波器、光电转换器。本发明专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号装置及系统，能够仅通过ＧＩＳ外壳接地（即只有一点接地），不会因高电位升而损坏设备；与现有技术相比，本发明专利技术有效地解决了强烈的暂态电磁辐射和地电位升对传感器之外的测量系统的影响，可以使得示波器安全、准确的进行测量并记录传感信号。
【技术实现步骤摘要】
获取特快速暂态过电压传感信号的装置和系统技术 领域本专利技术涉及特快速暂态(Very Fast Transient, VFT)的测量领域，尤其涉及一种 获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear, GIS)特快速暂态过 电压(Very Fast Transient Overvoltage, VFT0)传感信号的装置和系统。
技术介绍
在特高压IlOOkV的GIS隔离开关的操作过程中，由于断口发生多次预击穿或重击 穿，或者导电杆对地故障，会产生沿导电杆向击穿点两侧方向传播的电压波；该电压波在波 阻抗不连续的地方发生折反射，折反射的电压波与原电压波进行叠加，形成复杂的特快速 暂态(VFT)过程。该现象不但会产生内部暂态过程，也会产生外部暂态过程。内部暂态过 程主要是特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage，VFT0)，即导电杆对外壳 的过电压。外部暂态过程主要包括GIS外壳的地电位升和GIS向外部的电磁辐射等。特快速暂态过电压(VFTO)的波形和幅值对GIS和绕组型电气设备(如变压器等) 的绝缘配合设计十分关键。因此，如何能够安全、准确地使用示波器测量到VFTO的波形和 幅值具有非常重要的意义。VFT过程会导致GIS壳体电位瞬时升高，即不同接地点具有不同的电位，该电位差 由所传播的电压波的幅值和陡度决定。电压波的幅值和陡度越大，地电位的瞬时升高幅度 越大。另外，在VFT过程伴随的强电磁辐射也会对测量造成干扰，影响测量结果的准确性。 在这种环境下使用示波器时，需要为示波器的安全和测量结果的准确创造必要的条件，即 使得示波器工作在安全的环境中，并且具有强的抗干扰能力。目前，测量GIS中VFTO比较准确的方法是采用内置传感器(如手窗式电容传感 器)进行测量。图1示出现有技术中使用示波器测量VFTO波形的装置的结构示意图。如 图1所示，示波器置入屏蔽箱内，放在便于人员操作的位置(例如地上或者绝缘支架上)，采 用隔离变压器给示波器供电，安装在GIS上面的传感器的输出信号通过一段比较长的同轴 电缆引入示波器进行测量。在测量过程中，每进行一次试验，都需要人工打开屏蔽箱，操作 示波器并记录数据，盖上屏蔽箱后再进行下一次试验。由于现场测量时，往往要进行大量的 试验。这样，现有的方法不仅操作繁琐而且容易受电磁干扰，严重时可由于地电位升过高而 损坏测量设备。综上所述，如何在强电磁干扰和高地电位升干扰条件下，非常便捷地获取GIS操 作过程中产生的VFTO的传感器信号，并且保证该信号的准确性成为本领域亟待解决的技 术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种获取特快速暂态过电压传感信号的装 置和系统，解决了使用示波器获取特高压GIS中隔离开关操作时产生的VFTO的传感信号的 技术问题，能够方便准确地检测VFTO的传感器信号。本专利技术的一个方面提供了 一种获取特快速暂态过电压传感信号的装置，该装置包 括屏蔽箱、电源、逆变器、示波器和光电转换器；其中屏蔽箱被金属隔板分为上下两个腔 室，分别容纳电源、逆变器和示波器、光电转换器。 本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，逆变器用 于将电源转换为示波器所需要的电源方式。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，光电转换 器通过光纤接收远程控制的光信号，并将光信号转换为电信号用以实现对示波器的控制。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，VFTO测量 传感器通过同轴电缆与示波器连接，用以将所检测的VFTO信号输入示波器中。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，该装置还 包括电源过滤器，用于对逆变器输出的电源信号进行过滤。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，电源过滤 器与逆变器被设置在屏蔽箱的同一腔室内。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，电源过滤 器与逆变器被分别设置在屏蔽箱的不同腔室内。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，屏蔽箱通 过螺栓直接固定于气体绝缘金属封闭组合电器的外壳上。本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的一个实施例中，屏蔽箱与 外壳之间具有电气接触。本专利技术的另一个方面提供了一种获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快速 暂态过电压传感信号的系统，该系统包括选自前述任意一项中的获取特快速暂态过电压 传感信号的装置；计算机，通过光纤与装置的光电转换器连接，用于对示波器的设置操作和 波形文件的存储。本专利技术提供的获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快速暂态过电压传感信 号的系统的一个实施例中，装置与计算机之间通过光纤以太网的方式进行组网。本专利技术提供的获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快速暂态过电压传感信 号的系统的一个实施例中，该系统包括多个测试点，每个测试点的装置通过路由器与计算 机组成一个局域网。本专利技术提供的获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快速暂态过电压传感信 号的系统的一个实施例中，装置中的每台示波器分配有固定的IP地址，计算机通过IP地址 区分不同的示波器。 本专利技术提供的微光束检测装置和获取特快速暂态过电压传感信号的装置及系统， 能够仅通过GIS外壳接地(即只有一点接地)，不会因高电位升而损坏设备；与现有技术 相比，本专利技术有效地解决了强烈的暂态电磁辐射和地电位升对传感器之外的测量系统的影 响，可以使得示波器安全、准确的进行测量并记录传感信号。附图说明图1示出现有技术中使用示波器测量VFTO波形的装置的结构示意图；图2a示出本专利技术实施例提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的装配示意图；图2b示出本专利技术实施例提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的正视图；图 2c示出本专利技术实施例提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的侧视图；图2d示出 本专利技术实施例提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的俯视图；图3示出本专利技术实施例提供的一种获取特快速暂态过电压传感信号的装置的结 构示意图；图4示出本专利技术提供的获取特快速暂态过电压传感信号装置的另一个实施例的 结构示意图；图5示出本专利技术实施例提供的一种获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快 速暂态过电压传感信号的系统的结构示意图；图6示出本专利技术提供的获取特高压气体绝缘金属封闭组合电器特快速暂态过电 压传感信号的系统的另一实施例的结构示意图。具体实施方式 下面参照附图对本专利技术进行更全面的描述，其中说明本专利技术的示例性实施例。图2a示出本专利技术实施例提供的获取特快速暂态过电压传感信号的装置的装配示 意图。如图2a所示，本专利技术的典型安装原理图中，获取特快速暂态过电压传感信号的装 置22设置在金属屏蔽箱内，该金属屏蔽箱直接安装在气体绝缘金属封闭组合电器(GIS) 20 拔口的盖板上。GIS内置的测量VFTO的传感器(如手窗式电容分压器)的输出信号通过短 同轴电缆就近连接至示金属屏蔽箱22波器的输入端。图2b示出本专利技术实施例提供的获取 特快速暂态过电压传感信号的装置的正视图；图2c示出本专利技术实施例提供的获取特快速 暂态过电压传感信号的装置的侧视图；图2d示出本专利技术实施例提供的获取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种获取特快速暂态过电压传感信号的装置，其特征在于，所述装置包括：屏蔽箱、电源、逆变器、示波器和光电转换器；其中所述屏蔽箱被金属隔板分为上下两个腔室，分别容纳所述电源、逆变器和所述示波器、光电转换器。
【技术特征摘要】
1.一种获取特快速暂态过电压传感信号的装置，其特征在于，所述装置包括屏蔽箱、 电源、逆变器、示波器和光电转换器；其中所述屏蔽箱被金属隔板分为上下两个腔室，分别容纳所述电源、逆变器和所述示波器、 光电转换器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述逆变器用于将所述电源转换为所述 示波器所需要的电源方式。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电转换器通过光纤接收远程控制 的光信号，并将所述光信号转换为电信号用以实现对所述示波器的控制。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，VFTO测量传感器通过同轴电缆与所述示 波器连接，用以将所检测的VFTO信号输入所述示波器中。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源过滤器，用于对所 述逆变器输出的电源信号进行过滤。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源过滤器与所述逆变器被设置在 所述屏蔽箱的同一腔室内。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源过滤器与...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，关永刚，岳功昌，范冕，王磊，
申请(专利权)人：清华大学，国家电网公司，国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11
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