专利名称：500kV CVT多项介损测试系统及其测试方法
技术领域：
本发明涉及一种用电的方法进行测量的仪器功能，尤其涉及ー种一次接线能完成500kV CVT多项介损测试的测试系统及测试方法，属于电力系统电容式电压互感器介损测试领域。
背景技术：
电容式电压互感器(简称CVT)是靠电容分压从而获得电压监测信号以及配合通信的重要电气设备，其分压电容器合格与否的高压试验判定依据
为电容量Cx和介质损耗角正切值tan 6。对于500kV电容式电压互感器来说，最上节分压电容器顶部由一次引线与500kV线路相连，500kV电场感应电强度过大，最上节分压电容器顶部距离地面过高，多次接线和拆母线即使采取措施仍然会给操作人员带来安全隐患。500kV CVT介损电容量试验要分三次接线，分别测量，上节Cll用反接线，C12用正接法，C13及C2用CVT自激法，接线次数多，測量次数多，费时多，工作量大，效率低，试验时间长。且以往的介损仪为单机操作，即在试验过程中要用交通工具搬上搬下，然后再到现场接线进行测试。
发明内容
本发明目的在于克服上述缺点，提供ー种一次接线能完成电容式电压互感器内各电容全部试验项目的车载介损测试系统。为解决上述技术问题，本发`明提供ー种500kV CVT多项介损测试系统，其特征在于，包括车载介损测试仪和电容式电压互感器，所述车载介损测试仪包括变压器，变压器有两个输出绕组，输出绕组ー的一端串联连接继电器，另一端接地；变压器输出绕组ニ的一端接地，另一端通过高压真空继电器接至电容式电压互感器。前述的500kV CVT多项介损测试系统，其特征在于，变压器输出绕组ニ与第二高压真空继电器的接点5相连，第二高压真空继电器的接点7与第三高压真空继电器的接点7相连，第三高压真空继电器的接点3连接至仪器电流信号采集板的标准通道接ロ处(CN端ロ)，第二高压真空继电器的接点3与第一高压真空继电器的接点3相连，各继电器的3代表公共端，5代表常闭端,7代表常开端。前述的500kV CVT多项介损测试系统，其特征在于，所述电容式电压互感器包括依次串联连接的第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C2，第一电容与母线相接，第一电容Cll与第二电容C12之间的接点为接点A，第二电容C12与第三电容C13之间的接点为接点B，第三电容C13与第四电容C2之间的接点为接点C，第一高压真空继电器的接点5连接至转接插座一 GXl处，GXl通过高压电缆线连接至接点A,第一高压真空继电器的接点7通过转接插座ニ GX2高压电缆线连接至接点D，电容式电压互感器的一次绕组两端分别是接在接点C和接点E处。前述的500kV CVT多项介损测试系统，其特征在干，电容式电压互感器二次绕组通过继电器与变压器输出低压绕组0-50V两端相连。前述的500kV CVT多项介损测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤
1)第一电容Cll与第二电容C12采用M型接线方式，即用反接法测量采集高压端电流并分析出第一电容Cll与第二电容C12并联状态下电流；
2)接下来用正接法测量并分析流经第二电容C12电流，计算分析得出流经第一电容CU电流，最后分别得出第一电容C11、第二电容C12电容与介损值，其中C12由正接法直接測量得出数值，Cll由公式计算得出；
3)第三电容C13与第四电容C2测量采用自激法測量，通过切换0-50V输出继电器投入电容式电压互感器自激电压，即先与内标准电容比较得出第三电容C13的电容值和介损值，再以第三电容C13为标准相比较得出第四电容C2的电容介损值，以上测量一次性完成，结果直读。前述的500kV CVT多项介损测试系统的测试方法，其特征在于在测试过程中，启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，測量电路将实测高压送到变频电源，微调低压电压，实现准确高压输出；根据正/反接线和内/外标准电容的设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，測量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，即通过电流采集板所采集到的測量通道与标准通道电压幅值进行比较计算出电容量，通过采集到两通道信号的相位差计算出tg S，上述过程反复进行多次測量，经过排序选择ー个中间结果，测量结束后，測量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。本发明所达到的 有益效果本发明的测试系统测量过程自动，一次接线ー键操作，完成500kV CVT全部试验项目，有效减少试验用吋。通过有效的功能整合，减少体积，减少接线次数，提高工作效率，降低劳动强度，时间缩短2/3，仪器输出两通道，同时完成两个电容测量。一次接线不拆除母线完成500kV CVT的C11、C12、C13、C2的电容和介损值测量。
图1为本发明的接线原理框 图2为本发明測量工作流程图。其中I车载介损测试仪；2电容式电压互感器；3继电器；4第一高压真空继电器；5第二高压真空继电器；6第三高压真空继电器；7电容式电压互感器二次绕组；第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13 ;第四电容C2 ; 9变压器；10变压器输出绕组。
具体实施例方式下面结合示图对本发明进行详细的描述，下面的实施例可以使本专业的技术人员更理解本发明，但不以任何形式限制本发明。如图1所示，本发明的500kV CVT多项介损测试系统，包括车载介损测试仪I和电容式电压互感器2，所述车载介损测试仪包括变压器9，变压器有两个输出绕组10，输出绕组ー的一端串联连接继电器3，另一端接地，由继电器3控制0-50V自激电压输出；变压器输出绕组ニ的一端接地，另一端通过高压真空继电器接至电容式电压互感器2。
变压器输出绕组ニ与第二高压真空继电器5的接点5相连，第二高压真空继电器5的接点7与第三高压真空继电器的接点7相连，第三高压真空继电器的接点3连接至仪器电流信号采集板的标准通道接ロ处(CN端ロ)，第二高压真空继电器5的接点3与第一高压真空继电器4的接点3相连。所述电容式电压互感器2包括依次串联连接的第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C2，第一电容与母线相接，第一电容Cll与第二电容C12之间的接点为接点A，第二电容C12与第三电容C13之间的接点为接点B，第三电容C13与第四电容C2之间的接点为接点C，第一高压真空继电器4的接点5连接至转接插座一 GXl处，GXl与GX2是固定在仪器的高压端ロ处的转接插座，目的是方便与高压电缆线连接与拆除，GXl通过高压电缆线连接至接点A，第一高压真空继电器4的接点7通过转接插座ニ GX2及高压电缆线连接至接点D，电容式电压互感器的一次绕组两端分别是接在接点C和接点E处，
电容式电压互感器二次绕组7通过继电器3与变压器10输出低压绕组0-50V两端相连；所有各继电器的3代表公共端，5代表常闭端，7代表常开端，其中第一高压继电器4实现正反接高压与CVT自激法高压的切換；第二高压继电器5、第三高压继电器6实现将内标准电容引入測量电路或者将其屏蔽之间的功能转换；继电器3用于实现0-50V自激电压的控制输出。500kV CVT多项介损测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤
1)第一电容Cll与第二电容C12采用M型接线方式，即用反接法测量采集高压端电流并分析出第一电容Cll与第二电容C12并联状态下电流；
2)接下来用正接法测量并分析流经第二电容C12电流，计算分析得出流经第一电容CU电流，最后分别得出第一电容C11、第二电容C12电容与介损值，其中C12由正接法直接測量得出数值，Cll由公式计算得出；
3)第三电容C13与第四电容C2测`采用自激法测量，通过切换0-50V输出继电器3投入电容式电压互感器自激电压，即先与内标准电容(50p电容，图1中所示的“仪器内标准(CN)电容”)比较得出第三电容C13的电容值和介损值，再以第三电容C13为标准相比较得出第四电容C2的电容介损值，以上測量一次性完成，结果直读。在测试过程中，启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压电压，实现准确高压输出；根据正/反接线和内/外标准电容的设置，測量电路根据试验电流自动选择输入并切換量程，測量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，即通过电流采集板所采集到的測量通道与标准通道电压幅值进行比较计算出电容量，通过采集到两通道信号的相位差计算出tg S，上述过程反复进行多次測量，经过排序选择ー个中间結果，测量结束后，測量电路发出降压指令变频电源缓速降压到O。本发明的车载介损测试仪能一次接线完成第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13、第四电容C2全部试验项目，第一电容Cll与第二电容C12采用M型接线方式，即反接法测量并分析出第一电容Cll与第二电容C12并联状态下电流，正接法测量并分析流经第ニ电容C12电流，通过公式计算分析出流经第一电容Cll电流，最后分别得出第一电容CU、第二电容C12电容与介损值。第三电容C13与第四电容C2测量采用自激法测量，即先将第三电容C13与仪器内标准(CN)电容(50p电容)比较得出第三电容C13的电容值、介损值，再以第三电容C13为标准得出第四电容C2的电容介损值，以上測量一次性完成，结果直读。本发明通过仪器内部的高压继电器进行切換电路，用仪器内部的切換(0-50V)输出继电器投入CVT自激电压实现不换线一次測量。在测试过程中，启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出；根据正/反接线和内/外标准电容的设置，測量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，測量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，也就是通过电流采集板所采集到的測量与标准通道的电压幅值进行比较计算出电容值，通过所采集的两通道的相位差计算tg S值。以上过程是反复进行多次測量，经过排序选择ー个中间結果，测量结束后，測量电路发出降压指令变频电源缓速降压到O。
权利要求
1.ー种500kV CVT多项介损测试系统，其特征在于，包括车载介损测试仪(I)和电容式电压互感器(2)，所述车载介损测试仪包括变压器(9)，变压器有两个输出绕组(10)，输出绕组ー的一端串联连接继电器(3)，另一端接地；变压器输出绕组ニ的一端接地，另一端通过高压真空继电器接至电容式电压互感器(2)。
2.根据权利要求1所述的500kVCVT多项介损测试系统，其特征在于，变压器输出绕组ニ与第二高压真空继电器(5)的接点5相连，第二高压真空继电器(5)的接点7与第三高压真空继电器的接点7相连，第三高压真空继电器的接点3连接至仪器电流信号采集板的标准通道接ロ处，第二高压真空继电器(5)的接点3与第一高压真空继电器(4)的接点3相连，各继电器的3代表公共端，5代表常闭端，7代表常开端。
3.根据权利要求2所述的500kVCVT多项介损测试系统，其特征在于，所述电容式电压互感器(2)包括依次串联连接的第一电容C11、第二电容C12、第三电容C13和第四电容C2，第一电容与母线相接，第一电容Cll与第二电容C12之间的接点为接点A，第二电容C12与第三电容C13之间的接点为接点B，第三电容C13与第四电容C2之间的接点为接点C，第一高压真空继电器(4)的接点5连接至转接插座一 GXl处，GXl通过高压电缆线连接至接点A，第一高压真空继电器(4)的接点7通过转接插座ニ GX2高压电缆线连接至接点D，电容式电压互感器的一次绕组两端分别是接在接点C和接点E处。
4.根据权利要求2或3所述的500kVCVT多项介损测试系统，其特征在于，电容式电压互感器二次绕组(7)通过继电器(3)与变压器(10)输出低压绕组0-50V两端相连。
5.根据权利要求1所述的500kVCVT多项介损测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤 1)第一电容Cll与第二电容C12采用M型接线方式，即用反接法测量采集高压端电流并分析出第一电容Cll与第二电容C12并联状态下电流； 2)接下来用正接法测量并分析流经第二电容C12电流，计算分析得出流经第一电容CU电流，最后分别得出第一电容C11、第二电容C12电容与介损值，其中C12由正接法直接測量得出数值，Cll由公式计算得出； 3)第三电容C13与第四电容C2测量采用自激法测量，通过切换0-50V输出继电器(3)投入电容式电压互感器自激电压，即先与内标准电容比较得出第三电容C13的电容值和介损值，再以第三电容C13为标准相比较得出第四电容C2的电容介损值，以上測量一次性完成，结果直读。
6.根据权利要求5所述的500kVCVT多项介损测试系统的测试方法，其特征在于在测试过程中，启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压电压，实现准确高压输出；根据正/反接线和内/外标准电容的设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，測量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，即通过电流采集板所采集到的測量通道与标准通道电压幅值进行比较计算出电容量，通过采集到两通道信号的相位差计算出tg S，上述过程反复进行多次測量，经过排序选择一个中间結果，测量结束后，測量电路发出降压指令变频电源缓速降压到O。
全文摘要
本发明公开了一种500kV CVT多项介损测试系统，其特征在于，包括车载介损测试仪和电容式电压互感器，所述车载介损测试仪包括变压器，变压器有两个输出绕组，输出绕组一的一端串联连接继电器，另一端接地；变压器输出绕组二的一端接地，另一端通过高压真空继电器接至电容式电压互感器。本发明的测试系统测量过程自动，一次接线一键操作，完成500kV CVT全部试验项目,有效减少试验用时。通过有效的功能整合，减少体积，减少接线次数，提高工作效率，降低劳动强度，时间缩短2/3，仪器输出两通道，同时完成两个电容测量。
文档编号G01R27/26GK103063931SQ20131000241
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者许扬, 周志成, 吉亚民, 蔡国清, 刘洋, 包玉树, 邓本辉, 赵科, 王静君 申请人:江苏省电力公司电力科学研究院, 江苏省电力公司检修分公司, 江苏省电力公司, 国家电网公司