一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统输电线路绝缘特性测试领域，具体涉及一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置。


背景技术：

2.随着国家电网纵横交叉的交直流特高压电网建设的推进，电网的电磁耦合路径变得复杂。运行中带电的特高压直流输电线路电晕产生定向运动电荷，会大大加强导线电荷产生的静电场，共同作用产生合成电场(也称为离子流场)。进行绝缘特性测量的输电线路两端开路并且处于合成电场中时，表面会附着电荷，产生对地充电电位，由于感应电压和感应电流较大，传统的绝缘电阻表输出电流小，会造成无法测试绝缘电阻甚至烧毁绝缘表。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，该装置采用直流高压发生器对输电线路进行快速充电，超过邻近的并行带电直流线路对被测量输电线路的悬浮充电电压上升速率，测量输电线路电压u和线路泄漏电流i，计算线路绝缘电阻。
4.本实用新型的技术方案：
5.一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，包括直流高压发生器，第一高压微安表，高压充电电阻，电阻分压器，真空接触器ka，电动安全接地开关kb，第二高压微安表；
6.所述直流高压发生器输出端经过高压充电电阻，接被测线路；
7.所述第一高压微安表串联直流高压发生器输出端与高压充电电阻输入端之间；
8.所述电阻分压器跨接在高压充电电阻输出端与大地之间；
9.所述真空接触器ka跨接在高压充电电阻输出端与大地之间，靠近装置输出侧；
10.所述电动安全接地开关kb跨接在高压充电电阻输出端与大地之间，靠近高压充电电阻输出端；
11.所述第二高压微安表串联在高压充电电阻输出端与被测线路之间。
12.所述电阻分压器上还连接有万用表。
13.所述电阻分压器包括串联连接的第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的阻值为300mω，第二电阻r2的阻值为300kω。
14.所述直流高压发生器1输出电压60kv，输出电流30ma。
15.所述高压充电电阻3阻值为2mω，功率为2000w。
16.所述电阻分压器6量程为100kv。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：交直流输电线路绝缘电阻是输电线路重要的线路参数之一，是线路能否投运的关键参数。目前在测试长距离交流、直流输电线路参数时，由于线路走廊电磁环境复杂，在临近线路电磁干扰作用下采用常规绝缘电阻测
试仪通常无法完成绝缘电阻检测工作，甚至带来人身设备安全风险。采用直流高压发生器对输电线路进行快速充电，超过邻近的并行带电直流线路对被测量输电线路的悬浮充电电压上升速率，测量输电线路电压u和线路泄漏电流i，准确检测线路复杂电磁环境下长距离输电线路绝缘电阻。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体装置结构示意图。
19.图2位本实用新型的充电时间与充电电压的关系示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：
22.如图1所示，一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其包括60kv/30ma直流高压发生器1，第一高压微安表2，2mω/2000w高压充电电阻3，100kv电阻分压器6，真空接触器ka7，电动安全接地开关kb8，第二高压微安表4；所述60kv/30ma直流高压发生器1输出经过2mω/2000w高压充电电阻3，接被测线路；所述第一高压微安表2串联在60kv/30ma直流高压发生器1输出与2mω/2000w高压充电电阻3输入侧之间；所述100kv电阻分压器6跨接在2mω/2000w高压充电电阻3输出端与大地之间；所述真空接触器ka 7跨接在2mω/2000w高压充电电阻3输出端与大地之间，靠近装置输出侧；所述电动安全接地开关kb 8跨接在2mω/2000w高压充电电阻3输出端与大地之间，靠近被测线路侧；所述第二高压微安表4串联在2mω/2000w高压充电电阻3输出侧与被测线路之间。
23.如图2所示，
24.一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量方法，包括以下具体步骤：
25.步骤一.按照图1的装置进行接线，初始状态保持真空接触器ka7和电动安全接地开关kb8为接地状态；
26.步骤二.开始测量时，拉开电动安全接地开关kb8；
27.步骤三.调节直流高压发生器1升压，读取第一高压微安表2数值，当充电电流为30ma时停止调节；
28.步骤四.拉开真空接触器ka7，测量电阻分压器6示值u和第二高压微安表4线路泄漏电流示值i，计算绝缘电阻；
29.步骤五.测试完毕，合上真空接触器ka7，合上电动安全接地开关kb8。
30.本实用新型的实施原理如下，电容充电时间常数τ＝r
×
c，大约3τ可将电容充满。以一条长度120km，电压等级500kv输电线路为例，线路对地电容约为c0＝1uf，线路对地绝缘电阻r0＞1gω，计算邻近的并行带电直流线路对被测量输电线路的悬浮充电时间3τ1＝1g
×
1uf＝3000s，计算装置对被测量输电线路充电时间3τ2＝20m
×
1uf＝6s，可知邻近线路对被测量线路充电充满时间约为3000s，装置对被测量线路充电充满时间约为6s。充电时间与
充电电压的关系如图2所示，
△
u值即为100kv电阻分压器读数。在第二高压微安表4读取线路泄漏电流值i，即可计算线路绝缘电阻
31.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，包括直流高压发生器(1)，第一高压微安表(2)，高压充电电阻(3)，电阻分压器(6)，真空接触器ka(7)，电动安全接地开关kb(8)，第二高压微安表(4)；所述直流高压发生器(1)输出端经过高压充电电阻(3)，接被测线路；所述第一高压微安表(2)串联直流高压发生器(1)输出端与高压充电电阻(3)输入端之间；所述电阻分压器(6)跨接在高压充电电阻(3)输出端与大地之间；所述真空接触器ka(7)跨接在高压充电电阻(3)输出端与大地之间，靠近装置输出侧；所述电动安全接地开关kb(8)跨接在高压充电电阻(3)输出端与大地之间，靠近高压充电电阻(3)输出端；所述第二高压微安表(4)串联在高压充电电阻(3)输出端与被测线路之间。2.根据权利要求1所述的一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，所述电阻分压器(6)上还连接有万用表(5)。3.根据权利要求1所述的一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，所述电阻分压器(6)包括串联连接的第一电阻(r1)和第二电阻(r2)，第一电阻(r1)的阻值为300mω，第二电阻(r2)的阻值为300kω。4.根据权利要求1所述的一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，所述直流高压发生器(1)输出电压60kv，输出电流30ma。5.根据权利要求1所述的一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，所述高压充电电阻(3)阻值为2mω，功率为2000w。6.根据权利要求1所述的一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，其特征在于，所述电阻分压器(6)量程为100kv。

技术总结
本实用新型提供一种基于快速充电原理的输电线路绝缘特性测量装置，包括直流高压发生器,所述直流高压发生器输出端经过高压充电电阻，接被测线路；所述第一高压微安表串联直流高压发生器输出端与高压充电电阻输入端之间；所述电阻分压器跨接在高压充电电阻输出端与大地之间；所述真空接触器KA跨接在高压充电电阻输出端与大地之间，靠近装置输出侧；所述电动安全接地开关KB跨接在高压充电电阻输出端与大地之间，靠近高压充电电阻输出端；所述第二高压微安表串联在高压充电电阻输出端与被测线路之间,本实用新型测量输电线路电压U和线路泄漏电流I，准确检测线路复杂电磁环境下长距离输电线路绝缘电阻。长距离输电线路绝缘电阻。长距离输电线路绝缘电阻。


技术研发人员：张耀东 王永勤 冯志强 周学明 汪涛 阚毅 范毅 张浩 史天如 姚尧 毛晓坡 蔡成良 付剑津 任想 黄泽琦
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2021/12/28