本发明专利技术提供了一种特快速暂态过电压测量系统的标定方法与标定装置。该特快速暂态过电压测量系统的标定方法包括：设置有测量系统的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的测试母线连接至直流电压源;在测试母线的电位提高至直流电压源的输出电压后，断开GIS设备至直流电压源的电连接;将测试母线的一端接地，以使测试母线的电位产生振荡衰减;读取测量系统在振荡衰减过程中的测量波形;根据测量波形和输出电压计算测量系统的测量分压比。本发明专利技术的技术方案与现有标定方法相比，标定所用电压幅值更高，标定环境与测量系统的实际工作环境一致，提高了标定的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高电压领域，具体而言，涉及一种特快速暂态过电压测量系统标定方法与标定装置。
技术介绍
在应用气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Swichgear,以下简称为GIS)的各种电压等级的电力系统中，均可能因为隔离开关切合空载短母线而产生特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,以下简称为VFT0)。VFTO可能破坏设备绝缘，弓丨起系统故障，是电力设备和电力系统的严重威胁。准确地测量VFT0，是开展相关研究的基础和iu提。GIS隔离开关操作时产生的VFTO幅值可达2 3倍工频峰值。为了满足测量的需要，测量系统要将高电压转换为低电压，所以测量系统的分压比一般都非常大。因此，要确定测量结果在多大程度上反映实际的VFTO水平，对测量系统的标定就显得至关重要。一般情况下，对测量系统的标定包括2个部分:(I)频率特性标定，用以确定测量系统的频响特性和测量带宽；(2)分压比标定，用以确定测量时传感器输出电压与被测VFTO电压的幅值关系。目前，国内外虽对测量VFTO的方法已经进行了长期的研究，提出了电容传感器法和微积分法等多种方法，并开展了一些实际测量，但在测量系统的标定问题上仍然未能达成共识，也没有形成完善的标定方法。此外，国际上尚未制定VFTO波形的标准，因此，也没有标准的VFTO源来对VFTO测量系统进行标定。以下文献介绍了现有的标定VFTO测量系统的一些方法:[I]岳功昌，刘卫东，陈 维江，关永刚，李志兵。特高压气体绝缘组合开关设备中特快速瞬态过电压测量系统的标定，高电压技术，2012，38 (2): 342-349。[2] 丁卫东，李峰，张乔根，陈国强，刘洪涛，岳功昌，张博。特高压气体绝缘开关设备中特快速瞬态过电压测量用电容传感器的标定。中国电机工程学报，2011，31(31):56-65。[3]Boggs SA, Fujimoto N.Techniques and instrumentation for measurementof transients in gas-1nsulated switchgear.1EEE Trans, on Electrical Insulation,1984,19(2):87-92.[4] Osmokrovic P, Pctkovic D, Markovic 0.Measuring probe for fast transientsmonitoring in gas insulated substation.1EEE Trans.0n Instrumentation andMeasurement,1997,47(I)36-44.[5IKumar VV, Thomas J.Capacitive sensor for the measurement ofVFTO in GIS.Eleventh International Symposium on High Voltage Engineering.London, UK:1EEE, 1999:156-159.[6]史保壮，张文元，邱毓昌。测量气体绝缘变电站中快速暂态过电压的微分积分方法[J].中国电机工程学报，1999，19 (5): 59-61，29。[7]欧阳佳，刘金亮，田亮等.纳秒级不同脉宽的信号对电容分压器的影响.高电压技术，2004，30 (12): 42-44。[8]卫兵，傅贞，王玉娟，等.脉冲功率装置中电容分压器的设计和应用.高电压技术，2007，33 (12):39-43.[9]Seeger M, Behrmann G, Coric B, et al.Application of electrical fieldsensors in GIS for measuring high voltage signals over the frequency rangeIOHz to 100MHz.Eleventh International Symposium on High Voltage Engineering.London, UK:IEEE,1999:292-296.文献[I]介绍了一种实验室标定电容分压式VFTO传感器频率特性的方法，包括高频截止频率和低频截止频率。该方法使用实验室模拟电路施加已知的工频电压和雷电冲击电压，根据测量结果标定测量系统的工频和雷电冲击分压比，并将该结果作为VFTO测量时传感器的分压比。但是现有的实验室条件产生的标定信号并不能精准模拟现场的信号。因此使用这种方法中进行标定，施加的工频电压和雷电冲击电压要小于实际现场的电压值，而且波形的陡度明显比现场波形相差较大，因此，使用实验室条件标定的测量系统在现场使用时的测量准确程度存在着不确定的因素。文献[2]提出采用不同波形、不同幅值的三种脉冲源作为信号源，以电阻分压器作为比对基准，对电容分压式VFTO传感器的频带进行标定的方法。三种脉冲源分别是即低电压陡脉冲源、高电压陡脉冲源以及低电压长波尾脉冲源，分别由不同的脉冲发生电路产生。使用这种方法所产生的波形与实际VFTO波形在幅值和陡度上仍有所区别，而且标定所用装置和电路与实际GIS设备产生VFTO过程时的电路也有很大不同，并且操作过程复杂，需要的设备比较多。文献[3-8]为考核VFTO测量用传感器的高频性能，采用了在GIS母线或者同轴传输单元上施加方波或快前沿冲击电压的方法。使用该方法，所施加的电压上升时间一般为数纳秒时间，以满足标定高频 性能的要求，但其幅值都比较低，而电容传感器的分压比较大，标定时的输出电压小，造成小信号难于测量，从而难以实现精确标定。文献[9]采用对电容传感器低压臂及传输系统进行扫频的方法。该方法可避免使用较高电压的信号源，但标定时未考虑电容分压器的高压臂的影响，但是标定工况与实际使用时有一定差异，不能考虑实际测量状况下的电磁干扰。现有技术中特快速暂态过电压测量系统中标定方法不能完全模拟实际测量环境，造成标定结果不准确，目前尚无有效解决方案。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种特快速暂态过电压测量系统的标定方法与标定装置，以解决现有技术中特快速暂态过电压测量系统中标定方法不能完全模拟实际测量环境，造成标定结果不准确问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种特快速暂态过电压测量系统的标定方法。该特快速暂态过电压测量系统的标定方法包括:设置有测量系统的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的测试母线连接至直流电压源；在测试母线的电位提高至直流电压源的输出电压后，断开GIS设备至直流电压源的电连接；将测试母线的一端接地，以使测试母线的电位产生振荡衰减；读取测量系统在振荡衰减过程中的测量波形；根据测量波形和输出电压计算测量系统的测量分压比。进一步地，根据测量波形和输出电压计算测量系统的测量分压比包括:根据测量波形得出振荡衰减完毕后波形的电压幅值；计算直流电压源的输出电压值与波形的电压幅值的比值，并将比值作为测量分压比。进一步地，直流电压源的输出电压的幅值与GIS设备的额定交流工作电压的峰值相匹配，且直流电压源输出为正极性或负极性。进一步地，读取测量系统在振荡衰减过程中的测量波形包括利用示波器读取经过阻抗变换器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种特快速暂态过电压测量系统的标定方法，其特征在于，包括将设置有所述测量系统的气体绝缘金属封闭开关设备GIS的测试母线连接至直流电压源;在所述测试母线的电位提高至所述直流电压源的输出电压后，断开所述GIS设备至所述直流电压源的电连接;将所述的测试母线接地，以使所述测试母线的电位产生振荡衰减;读取所述测量系统在所述振荡衰减过程中的测量波形;根据所述测量波形和所述输出电压计算所述测量系统的测量分压比。
【技术特征摘要】
1.一种特快速暂态过电压测量系统的标定方法，其特征在于，包括 将设置有所述测量系统的气体绝缘金属封闭开关设备Gis的测试母线连接至直流电压源； 在所述测试母线的电位提高至所述直流电压源的输出电压后，断开所述GIS设备至所述直流电压源的电连接； 将所述的测试母线接地，以使所述测试母线的电位产生振荡衰减； 读取所述测量系统在所述振荡衰减过程中的测量波形； 根据所述测量波形和所述输出电压计算所述测量系统的测量分压比。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，根据所述测量波形和所述输出电压计算所述测量系统的测量分压比包括: 根据所述测量波形得出振荡衰减完毕后所述波形的电压幅值； 计算所述直流电压源的输出电压值与所述波形的电压幅值的比值，并将所述比值作为所述测量分压比。3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述直流电压源的输出电压的幅值与所述GIS设备的额定交流工作电压的峰值相匹配，且所述直流电压源输出为正极性或负极性。4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，读取所述测量系统在所述振荡衰减过程中的测量波形包括:利用示波器读取经过阻抗变换器处理的所述测量波形。5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，还包括:计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳功昌，王宁华，关永刚，王磊，刘卫东，金光耀，郭煜静，吴可，
申请(专利权)人：清华大学，国家电网公司，中国电力科学研究院，河南平高电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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