应用于GIS同频同相交流耐压试验的辅助装置和试验系统的制作方法

应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置和试验系统
技术领域
1.本发明涉及高压试验测量技术领域，具体涉及一种应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置和试验系统。


背景技术：

2.气体绝缘金属封闭开关设备（简称gis）在扩建间隔或检修间隔期间，与相邻运行部分仅通过隔离开关进行断开，运行部分的gis设备不停电。扩建间隔或检修间隔部分的gis在进行交流耐压试验时，两者之间的隔离开关在极端情况下将承受试验电压u1与运行电压u2反向叠加，形成断口电压δu，如图1所示，这将导致隔离开关的断口击穿从而危及运行gis的安全运行。
3.同频同相交流耐压技术使试验电压u1与运行电压u2保持相同的频率和相位，如图2所示，这样就能保证断口电压δu远小于断口工频击穿电压。
4.当前同频同相交流耐压技术在试验时需要使用示波器来实时监测试验电压u1和运行电压u2的相位差，无法将运行电压u2与试验电压u1之间相位的测量集成到试验设备中。由于当前同频同相交流耐压试验需要借助示波器才能观测试验电压u1与运行电压u2之间的相位，如果同频同相交流耐压试验系统在试验过程中因故障不能保证同频同相时，只能通过观察示波器的波形才能发现这种情况，非同频同相时有可能导致隔离开关已被击穿，危及运行的gis。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能够对试验电压和运行电压进行实时检测并在二者不能同频同相时及时输出信号，从而避免隔离开关被击穿，保障运行中的设备安全的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其包括：试验电压获取单元，所述试验电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的试验电压；运行电压获取单元，所述运行电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的运行电压；相位测量装置，所述相位测量装置分别与所述试验电压获取单元、所述运行电压获取单元相连接，用于获取所述试验电压和所述运行电压并进行相位比较、在所述运行电压和所述试验电压的相位差达到预设的相位阈值时输出控制信号。
7.所述试验电压获取单元与gis同频同相交流耐压试验采用的加压系统相连接。
8.所述运行电压获取单元与gis同频同相交流耐压试验过程中运行部分的母线相连接。
9.所述运行电压获取单元包括电压互感器。
10.所述相位测量装置包括ad芯片、与所述ad芯片相连接的数据处理模块，所述ad芯片分别与所述试验电压获取单元、所述运行电压获取单元相连接。
11.所述数据处理模块采用fpga。
12.本发明还提供一种能够对试验电压和运行电压进行实时检测并在二者不能同频同相时及时输出信号并切断施加试验电压，从而避免隔离开关被击穿，保障运行中的设备安全的应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，其方案是：一种应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，包括用于施加试验电压的加压系统，还包括前述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，所述应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置与所述加压系统相连接并向所述加压系统输出所述控制信号，所述加压系统基于所述控制信号切断试验电压的施加。
13.其还包括断路器，gis同频同相交流耐压试验过程中间隔部分与运行部分之间设置有隔离开关，所述断路器连接在所述加压系统和所述隔离开关之间，所述加压系统和所述断路器之间形成试验电压施加点。所述断路器两端均设置有电流互感器。
14.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够对试验电压和运行电压进行实时检测并在二者不能同频同相时及时输出信号以切断施加试验电压，从而避免隔离开关被击穿，保障运行中的设备安全。
附图说明
15.附图1为非同频同相交流耐压试验的电压波形图。
16.附图2为同频同相交流耐压试验的电压波形图。
17.附图3为本发明的应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统的示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
19.实施例一：如附图3所示，一种应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，包括加压系统、断路器和辅助装置等。加压系统与辅助装置相连接，包括辅助装置的一组输入端与加压系统相连接以及辅助装置的输出端与加压系统相连接。在进行gis同频同相交流耐压试验过程中，间隔部分（包括扩建间隔或检修间隔）与运行部分之间设置有隔离开关，则断路器连接在加压系统和隔离开关之间，加压系统和断路器之间形成试验电压施加点。断路器两端均设置有电流互感器ct1、ct2。
20.辅助装置与加压系统相连接，并向加压系统输出控制信号，加压系统则基于控制信号切断试验电压的施加。辅助装置包括试验电压获取单元、运行电压获取单元和相位测量装置。试验电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的试验电压，其与gis同频同相交流耐压试验采用的加压系统相连接。运行电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的运行电压，其与gis同频同相交流耐压试验过程中运行部分的母线相连接，包括电压互感器pt。相位测量装置分别与试验电压获取单元、运行电压获取单元相连接，用于获取试验电压和运行电压并进行相位比较、在运行电压和试验电压的相位差达到预设的相位阈值（可设置为2
°
~5
°
）时输出控制信号。
21.相位测量装置包括高速ad芯片、与ad芯片相连接的数据处理模块，ad芯片分别与
试验电压获取单元、运行电压获取单元相连接。数据处理模块采用fpga。
22.在进行gis同频同相试验时，断路器左侧的隔离开关断开，断路器右侧加压试验，从gis运行母线的电压互感器从获取运行电压信号，从加压系统获取试验电压信号，两个电压信号进入相位测量装置。相位测量装置中，高速ad芯片对运行电压和试验电压进行同步采样，得到的采样数据由fpga进行快速傅里叶变换，分别得到运行电压的初相位φ1和试验电压的初相位φ2，运行电压与试验电压之间相位φ=φ
1-φ2。完全同频同相时φ=0
°
，当|φ|≥2
°
时，相位测量装置输出控制信号给加压系统，使其切断试验电压的输出，从而保证gis扩建间隔同频同相交流耐压试验时不会危及正在运行的gis。
23.本方案的有益效果在于：可实时监测同频同相交流耐压试验时gis运行电压与试验电压的相位关系，当加压系统因故障无法使得试验电压与运行电压同频同相时，即试验电压与运行电压的相位差达到一定的阈值时，联动加压系统，可快速切换试验电压的输出，避免试验电压击穿隔离开关危及运行的gis，从而解决当前只能依靠示波器来观察试验时运行电压与试验电压相位的困难。
24.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：其包括：试验电压获取单元，所述试验电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的试验电压；运行电压获取单元，所述运行电压获取单元用于获取gis同频同相交流耐压试验的运行电压；相位测量装置，所述相位测量装置分别与所述试验电压获取单元、所述运行电压获取单元相连接，用于获取所述试验电压和所述运行电压并进行相位比较、在所述运行电压和所述试验电压的相位差达到预设的相位阈值时输出控制信号。2.根据权利要求1所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：所述试验电压获取单元与gis同频同相交流耐压试验采用的加压系统相连接。3.根据权利要求1所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：所述运行电压获取单元与gis同频同相交流耐压试验过程中运行部分的母线相连接。4.根据权利要求1所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：所述运行电压获取单元包括电压互感器。5.根据权利要求1所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：所述相位测量装置包括ad芯片、与所述ad芯片相连接的数据处理模块，所述ad芯片分别与所述试验电压获取单元、所述运行电压获取单元相连接。6.根据权利要求5所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，其特征在于：所述数据处理模块采用fpga。7.一种应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，包括用于施加试验电压的加压系统，其特征在于：其还包括如权利要求1至6中任一项所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置，所述应用于gis同频同相交流耐压试验的辅助装置与所述加压系统相连接并向所述加压系统输出所述控制信号，所述加压系统基于所述控制信号切断试验电压的施加。8.根据权利要求7所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，其特征在于：其还包括断路器，gis同频同相交流耐压试验过程中间隔部分与运行部分之间设置有隔离开关，所述断路器连接在所述加压系统和所述隔离开关之间，所述加压系统和所述断路器之间形成试验电压施加点。9.根据权利要求8所述的应用于gis同频同相交流耐压试验的试验系统，其特征在于：所述断路器两端均设置有电流互感器。

技术总结
本发明涉及一种应用于GIS同频同相交流耐压试验的辅助装置和试验系统。辅助装置包括：试验电压获取单元，用于获取GIS同频同相交流耐压试验的试验电压；运行电压获取单元，用于获取GIS同频同相交流耐压试验的运行电压；相位测量装置，用于获取试验电压和运行电压并进行相位比较、在运行电压和试验电压的相位差达到预设的相位阈值时输出控制信号。试验系统包括用于施加试验电压的加压系统和前述的应用于GIS同频同相交流耐压试验的辅助装置。本发明能够对试验电压和运行电压进行实时检测并在二者不能同频同相时及时输出信号以切断施加试验电压，从而避免隔离开关被击穿，保障运行中的设备安全。行中的设备安全。行中的设备安全。


技术研发人员：陈智恒 童彬 蒋胜琦 董巍 陆炜俊 袁玉兰
受保护的技术使用者：苏州华电电气股份有限公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/10/25