一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于变电站二次设备的电磁兼容【技术领域】的一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台。该模拟试验平台的第一电磁骚扰测量系统、第一模拟传感器、盆式绝缘子、第二模拟传感器布置在GIS管道外壳上的不同位置，GIS管道外壳通过包塑金属软管与模拟汇控组件柜的外壳连接；第一模拟传感器和第二模拟传感器的二次电缆穿过包塑金属软管分别与电磁骚扰测量系统连接。本发明可以方便真实的模拟实际变电站的瞬态电磁环境，对不同源引起的电磁骚扰展开研究；同时可以全面研究不同负载，不同接地方式下的二次系统所受电磁骚扰。
【专利说明】一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台
【技术领域】
[0001]本发明属于变电站二次设备的电磁兼容【技术领域】，特别涉及一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台。
【背景技术】
[0002]变电站的短路故障、雷电冲击和开关操作会对二次系统产生不同程度的电磁骚扰，对变电站二次系统的安全运行构成很大威胁。因为在实际的变电站中开展短路故障、雷电冲击以及开关操作试验有很大困难，试验次数也受很多限制，故搭建试验平台是解决问题的有效途径。从研究的角度讲，二次系统不同的接地方式，不同的负载水平对所受干扰的影响尚不明确，有必要开展试验研究以寻求最优化的二次系统接地方式和匹配负载。本发明提供的变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台可以真实的反映实际变电站的瞬态电磁环境，对不同负载，不同接地方式下的二次系统所受电磁骚扰开展测试试验。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台的具体结构为第一电磁骚扰测量系统8、第一模拟传感器1、盆式绝缘子2、第二模拟传感器3布置在GIS (气体绝缘设备)管道4外壳上的不同位置，GIS管道4外壳通过包塑金属软管7与模拟汇控组件柜9的外壳连接；第一模拟传感器I的外壳通过测量引线5与第一电磁骚扰测量系统8外壳连接；第一模拟传感器I和第二模拟传感器3的二次电缆10穿过包塑金属软管7 ;第一模拟传感器I的SAl端、SA2分别与第一电磁骚扰测量系统8、第一匹配负载18、第一模拟传感器I的二次电缆10 —端连接；第一模拟传感器I的二次电缆10的另一端搭接在盆式绝缘子2上后与第三电磁骚扰测量系统13和模拟汇控组件柜9的Al、A2端连接；第二模拟传感器3的SBl端、SB2端连接第二匹配负载17和第二模拟传感器3的二次电缆10 —端，第二模拟传感器3的二次电缆10的另一端连接模拟汇控组件柜9的B1、B2端；第一模拟传感器I的二次电缆屏蔽层连接模拟汇控组件柜9内的接地铜排Gl端，第二模拟传感器3的二次电缆屏蔽层通过第一开关K I连接模拟汇控制组件柜9内的接地铜排G2端；远方继保室15通过电源电缆14接入模拟汇控制组件柜9内电源输入端。
[0004]所述GIS管道外壳通过第三开关K3连接上引线6，上引线6与接地网11固定。
[0005]所述GIS管道通过接地支架16与接地网11固定。
[0006]所述包塑金属软管通过第二开关K2连接上引线6，上引线6与接地网11固定。
[0007]所述变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中，GIS管道中心导杆内外径及管壁内外径按实际不同电压等级设计；实际管道的设计是按220kV设计，长度在10 —12米之间，分3到4个间隔；其中，我国的电压等级分为:110kV、220kV、330kV、500kV、660kV、1000kV。
[0008]所述接地支架可根据试验要求调整对地高度，并可调整在管道的任意位置接地。
[0009]所述接地网具备大小不同的网格和充足的上引线，试验平台可在地网上移动位置和方向。
[0010]所述在包塑金属软管和模拟传感器及模拟汇控组件柜的接口处，采用DPJ端式接头连接，起到良好的防水与电磁屏蔽效果；因其良好的防水，阻燃，绝缘和抗拉性能而在实际变电站获得广泛应用。
[0011]所述模拟传感器传感器的不同类型和与管壁电气连接或不连接；模拟汇控组件柜根据试验要求选择接地方式。
[0012]所述二次电缆包括KVVP聚氯乙烯护套编织屏蔽的控制电缆，屏蔽双绞线和同轴电缆。二次电缆屏蔽层有4种接地方式:传感器端接地，模拟汇控组件柜端不接地；传感器端不接地，模拟汇控组件柜端接地；二次电缆屏蔽层双端接地以及二次电缆屏蔽层双端不接地。
[0013]所述二次电缆间的匹配负载为开路、短路或50欧姆。
[0014]本发明的有益效果是可以方便真实的模拟实际变电站的瞬态电磁环境，对不同源引起的电磁骚扰展开研究；同时可以全面研究不同负载，不同接地方式下的二次系统所受电磁骚扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台结构示意图。
[0016]图2为变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中二次电缆接地及匹配负载连接示意图。
[0017]图3为模拟试验平台在接地网上不同位置及工况示意图。
【具体实施方式】
[0018]本发明提供一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，下面结合图1-4，对发明做进一步说明:
[0019]在图1所示的变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台结构示意图和图2所示的变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中二次电缆接地及匹配负载连接示意图中，变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台的具体结构为第一电磁骚扰测量系统8、第一模拟传感器1、盆式绝缘子2、第二模拟传感器3布置在GIS管道4外壳上的不同位置，GIS管道4外壳通过包塑金属软管7与模拟汇控组件柜9的外壳连接；第一模拟传感器I的外壳通过测量引线5与第一电磁骚扰测量系统8外壳连接；GIS管道通过接地支架16与接地网11固定；GIS管道外壳通过第三开关K3连接上引线6，上引线6与接地网11固定。第一模拟传感器I和第二模拟传感器3的二次电缆10穿过包塑金属软管7 ;第一模拟传感器I的SAl端、SA2分别与第一电磁骚扰测量系统8、第一匹配负载18、第一模拟传感器I的二次电缆10 一端连接；第一模拟传感器I的二次电缆10的另一端搭接在盆式绝缘子2上后与第三电磁骚扰测量系统13和模拟汇控组件柜9的A1、A2端连接；第二模拟传感器3的SBl端、SB2端连接第二匹配负载17和第二模拟传感器3的二次电缆10 —端，第二模拟传感器3的二次电缆10的另一端连接模拟汇控组件柜9的B1、B2端；第一模拟传感器I的二次电缆屏蔽层连接模拟汇控组件柜9内的接地铜排Gl端，第二模拟传感器3的二次电缆屏蔽层通过第一开关Kl连接模拟汇控制组件柜9内的接地铜排G2端；模拟继保室15通过电源电缆14接入模拟汇控制组件柜9内电源输入端；其中二次电缆间的匹配负载为开路、短路或50欧姆。
[0020]所述包塑金属软管通过第二开关K2连接上引线6，上引线6与接地网11固定。
[0021]所述变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中，GIS管道中心导杆内外径及管壁内外径按实际不同电压等级的GIS变电站不同电压等级设计，长度在10 —12米之间，分3到4个间隔。所述接地支架可根据试验要求调整对地高度，并可调整在管道的任意位置接地。
[0022]所述包塑金属软管和模拟传感器及模拟汇控组件柜的接口处，采用DPJ端式接头连接，起到良好的防水与电磁屏蔽效果；因其良好的防水，阻燃，绝缘和抗拉性能而在实际变电站获得广泛应用。
[0023]如图3所示的模拟试验平台在接地网上不同位置示意图，所述接地网11具备大小不同的网格和充足的上引线6，试验平台可在接地网11上移动位置和方向。
[0024]所述模拟传感器传感器的不同类型和与管壁电气连接或不连接；模拟汇控组件柜根据试验要求选择接地方式；所述二次电缆包括KVVP控制电缆，屏蔽双绞线和同轴电缆。二次电缆屏蔽层有4种接地方式:由三个开关进行控制，传感器端接地，模拟汇控组件柜端不接地；传感器端不接地，模拟汇控组件柜端接地；二次电缆屏蔽层双端接地以及二次电缆屏蔽层双端不接地。
[0025]在上述的变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中进行试验:
[0026]工况1，在GIS管道外壳上采用陡波电源19施加具有ns级前沿及1kV以上输出的冲击电压，测试对变电站二次系统的电磁骚扰。
[0027]工况2，在接地网11上连接大电流发生器,大电流发生器的最大输出可达10kA ；测试对变电站二次系统的电磁骚扰。
[0028]工况3，采用输出场强可达75kV/m的EMP脉冲发生器，在GIS管道上空进行空间强脉冲干扰，测试对变电站二次系统的电磁骚扰。
【权利要求】
1.一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台的具体结构为第一电磁骚扰测量系统(8)、第一模拟传感器(I)、盆式绝缘子(2)、第二模拟传感器(3)布置在GIS管道(4)外壳上的不同位置，GIS管道(4)外壳通过包塑金属软管(7与模拟汇控组件柜(9)的外壳连接；第一模拟传感器(I)的外壳通过测量引线(5)与第一电磁骚扰测量系统(8)外壳连接；第一模拟传感器(I)和第二模拟传感器⑶的二次电缆(10)穿过包塑金属软管(7);第一模拟传感器⑴的SAl端、SA2分别与第一电磁骚扰测量系统(8)、第一匹配负载(18、第一模拟传感器(I)的二次电缆(10)一端连接；第一模拟传感器(I)的二次电缆(10)的另一端搭接在盆式绝缘子(2)上后与第三电磁骚扰测量系统(13)和模拟汇控组件柜(9)的Al、A2端连接；第二模拟传感器(3的SBl端、SB2端连接第二匹配负载(17)和第二模拟传感器(3)的二次电缆(10) —端；其中，二次电缆间的匹配负载为开路、短路或50欧姆；第二模拟传感器(3)的二次电缆(10)的另一端连接模拟汇控组件柜(9)的B1、B2端；第一模拟传感器(I)的二次电缆屏蔽层连接模拟汇控组件柜(9)内的接地铜排Gl端，第二模拟传感器(3)的二次电缆屏蔽层通过第一开关(Kl)连接模拟汇控制组件柜(9)内的接地铜排G2端；远方继保室(15)通过电源电缆(14)接入模拟汇控制组件柜(9)内电源输入端。
2.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述GIS管道外壳通过第三开关(K3)连接上引线(6)，上引线(6)与接地网(11)固定。
3.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述GIS管道通过接地支架(16)与接地网(11)固定。
4.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述包塑金属软管通过第二开关(K2)连接上引线(6)，上引线(6)与接地网(11)固定。
5.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台中，GIS管道中心导杆内外径及管壁内外径按实际不同电压等级的GIS变电站不同电压等级设计，实际管道的设计是按220kV设计，长度在10 —12米之间，分3到4个间隔；其中，我国的电压等级分为:110kV、220kV、330kV、500kV、660kV、1000kV。
6.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述接地支架可根据试验要求调整对地高度，并可调整在管道的任意位置接地。
7.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述接地网具备大小不同的网格和充足的上引线，试验平台可在地网上移动位置和方向。
8.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述在包塑金属软管和模拟传感器及模拟汇控组件柜的接口处，采用DPJ端式接头连接，起到良好的防水与电磁屏蔽效果；因其良好的防水，阻燃，绝缘和抗拉性能而在实际变电站获得广泛应用。
9.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述模拟传感器传感器的不同类型和与管壁电气连接或不连接；模拟汇控组件柜根据试验要求选择接地方式。
10.根据权利要求1所述一种变电站二次系统的电磁骚扰模拟试验平台，其特征在于，所述二次电缆包括KVVP聚氯乙烯护套编织屏蔽的控制电缆，屏蔽双绞线和同轴电缆；二次电缆屏蔽层有4种接地方式:传感器端接地，模拟汇控组件柜端不接地；传感器端不接地，模拟汇控组件柜端接地；二次电缆屏蔽层双端接地以及二次电缆屏蔽层双端不接地。
【文档编号】G01R31/00GK104360193SQ201410645939
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】雷林绪, 赵波, 赵鹏程, 王忠强, 吴恒天, 崔翔, 刘骁繁, 焦重庆 申请人:国家电网公司, 华北电力大学, 国网智能电网研究院, 国网河南省电力公司