一种高压套管末屏电容电压选取方法及信号采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压套管末屏电容电压选取方法及信号采集装置。其中，该方法包括：确定录波设备在最大量程下的最大峰值电压U

【技术实现步骤摘要】
一种高压套管末屏电容电压选取方法及信号采集装置


[0001]本专利技术涉及变压器、高压电抗器等电力一次设备套管电压在线监测领域，并且更具体地，涉及一种高压套管末屏电容电压选取方法及信号采集装置。

技术介绍

[0002]随着电力系统智能化技术的发展，变压器、高压电抗器等电力一次设备套管电压在线监测系统也得到越来越广泛的应用。测量回路参考图1所示：从套管芯体到套管末屏之间的介质可等效为一个电容C1(1)，套管末屏对地杂散电容等效为C2(2)，外接一个电容C3(3)。C3与C2并联，一起与C1构成电容分压单元。若一次侧输入电压幅值为U1，则二次侧输出电压U2满足以下关系：
[0003]U2＝U1C1/(C1+C2+C3)
[0004]因C1和C2的电容值在pF至nF级别，C3在μF级别，C1和C2远远小于C3，上式可化简为：
[0005]U2≈U1C1/C3[0006]电压U2经信号电缆传输到录波设备中。其中，1为套管芯体到套管末屏之间的等效电容，2为套管末屏对地杂散电容，3为外接电容，4为信号线，5为录波设备。
[0007]在现有的套管电压在线监测系统中存在一些需要改进的方面：(1)缺少一种合理的外接电容参数选取方法；(2)未考虑电压行波折反射问题；(3)缺少电压限制单元；(4)抗电磁干扰能力差；(5)应采用单点接地措施；(6)缺少电磁隔离单元。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中存在的套管电压在线监测系统中缺少一种合理的外接电容参数选取方法；未考虑电压行波折反射问题；缺少电压限制单元；抗电磁干扰能力差；应采用单点接地措施；少电磁隔离单元的技术问题，本专利技术提供了一种高压套管末屏电容电压选取方法信号采集装置。
[0009]根据本专利技术的第一个方面，提供了一种高压套管末屏电容电压选取方法。所述方法包括：
[0010]确定录波设备在最大量程下的最大峰值电压U
in
‑
max
以及在选定量程下的选定峰值电压U
choice
‑
max
；
[0011]根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
；
[0012]根据所述选定峰值电压U
choice
‑
max，
确定二次侧外接电容值C3；
[0013]根据所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
和所述二次侧外接电容值C3，选择待测二次侧外接电容；
[0014]在选择所述待测二次侧外接电容后，根据所述二次侧外接电容值C3，确定录波设备的变比k。
[0015]可选地，根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
，包括：
[0016]根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定压敏电阻选型，其中压敏电阻的压敏电压U
MOV
满足以下关系：
[0017]U
in
‑
max
＜U
MOV
≤1.2U
in
‑
max
；
[0018]根据所述压敏电压U
MOV
确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
，其中所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
满足以下关系：
[0019]U
C3
‑
w
≥1.1U
MOV
。
[0020]可选地，根据所述选定峰值电压U
choice
‑
max
，确定二次侧外接电容值C3，包括：
[0021]确定录波设备在选定量程下的最大输入电压U
choice
‑
max
，U
choice
‑
max
为峰值电压；
[0022]根据交流电压等级U
level
选择系统允许的最大操作过电压U
s
‑
max
；
[0023]确定套管末屏对地电容值C1；
[0024]根据所述套管末屏对地电容值C1，确定二次侧外接电容值C3：
[0025]C3＝C1U
s
‑
max
/U
choice
‑
max
。
[0026]可选地，根据所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
和所述二次侧外接电容值C3，选择待测二次侧外接电容，包括：
[0027]确定所述待测二次侧外接电容的冲击耐受电压不小于所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w；
[0028]确定所述待测二次侧外接电容不小于所述二次侧外接电容值C3。
[0029]可选地，在选择所述待测二次侧外接电容后，根据所述二次侧外接电容值C3，确定录波设备的变比k，包括：
[0030]根据以下公式，确定录波设备的变比k
[0031]k＝C3/C1。
[0032]可选地，还包括：
[0033]在套管高压电极处施加一个工频电压或操作冲击电压，施加电压的幅值与录波设备上的波形幅值作对比，修正所述变比k；
[0034]被测套管带电投运后，用其他电压测量装置的测量数据与录波设备上的波形数据作对比，修正变比k。
[0035]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种高压套管末屏电压信号采集装置，所述装置包括末屏适配器、短引线、二次分压盒、信号电缆、录波设备和隔离变压器；
[0036]其中，所述二次分压盒为一个全金属密封盒，盒体表面设置有一个信号输入端口和信号输出端口，分别用于连接短引线和信号电缆的接线端子；
[0037]所述二次分压盒内部设置有信号线、匹配电阻、压敏电阻和电容所述信号线为带绝缘外皮的电缆，一端连接信号输入端口的芯部，另一端连接匹配电阻；所述匹配电阻采用色环电阻，所述匹配电阻的电阻值与信号电缆的波阻抗值一致，连接于信号输出端口的芯部；所述压敏电阻为两只，均靠近信号输入口，一端连接信号线，另一端连接二次分压盒外壳金属；所述电容布置于压敏电阻和匹配电阻之间，一端连接信号线，另一端连接二次分压盒外壳金属。
[0038]可选地，所述末屏适配器为全密封型，输出端有一个信号端口，引出末屏电压信号，末屏适配器外壳与套管外壳连接。
[0039]可选地，所述短引线为带屏蔽层的同轴电缆，一端连接所述末屏适配器的信号端
口，另一端连接二次分压盒的信号输入口。
[0040]可选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压套管末屏电容电压选取方法，其特征在于，所述方法包括：确定录波设备在最大量程下的最大峰值电压U
in
‑
max
以及在选定量程下的选定峰值电压U
choice
‑
max
；根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
；根据所述选定峰值电压U
choice
‑
max，
确定二次侧外接电容值C3；根据所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
和所述二次侧外接电容值C3，选择待测二次侧外接电容；在选择所述待测二次侧外接电容后，根据所述二次侧外接电容值C3，确定录波设备的变比k。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
，包括：根据所述最大峰值电压U
in
‑
max
，确定压敏电阻选型，其中压敏电阻的压敏电压U
MOV
满足以下关系：U
in
‑
max
＜U
MOV
≤1.2U
in
‑
max
；根据所述压敏电压U
MOV
确定二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
，其中所述二次侧外接电容冲击耐受电压U
C3
‑
w
满足以下关系：U
C3
‑
w
≥1.1U
MOV
。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述选定峰值电压U
choice
‑
max
，确定二次侧外接电容值C3，包括：确定录波设备在选定量程下的最大输入电压U
choice
‑
max
，U
choice
‑
max
为峰值电压；根据交流电压等级U
level
选择系统允许的最大操作过电压U
s
‑
max
；确定套管末屏对地电容值C1；根据所述套管末屏对地电容值C1，确定二次侧外接电容值C3：C3＝C
1 U
s
‑
max
/U
choice
‑
max
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷挺，沈海滨，时卫东，李国富，张翠霞，殷禹，康鹏，贺子鸣，吕雪斌，卢甜甜，赵霞，张兆华，郭子炘，肖凤女，张搏宇，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：