[發明專利]分壓器標定系統以及對分壓器進行標定的方法

有效

• 申請號: 201310209993.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103278792A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 丁衛東;王承玉;龔小林;王紹武;戴敏
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;西安交通大學;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫寶海

技術領域

本發明涉及高壓電測量技術領域，特別涉及一種分壓器標定系統以及對分壓器進行標定的方法。

背景技術

為了使測量準確可信，除了在分壓器設計時必須使其特性參數、響應時間等滿足要求之外，還必須在分壓器研制完成后對其特性參數進行實驗標定。

目前對分壓器進行標定一般采用方波信號，這種方波信號一般采用形成線通過汞潤開關或氣體火花開關放電形成，其上升沿快，可用于標定分壓器的高頻響應特性；對分壓器的低頻性能進行標定通常使用掃頻的方法。

這兩種方法輸出電壓低，并且對分壓器的高低頻響應特性標定要分開進行，不適用于當前電力系統領域中對分壓器進行標定的需要，如不適用于對VFTO（快速暫態過電壓）測量用傳感器進行標定。

發明內容

本發明實施例所要解決的一個技術問題是：提出一種分壓器標定系統以及對分壓器進行標定的方法，以解決電力系統對分壓器的高低頻響應特性同時進行標定的問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種對分壓器進行標定的方法，包括：生成具有快前沿和長波尾特征的指數波；利用指數波的上升沿部分標定分壓器的高頻截止頻率，并且利用指數波的衰減部分標定分壓器的低頻截止頻率。

采用波形產生裝置生成具有快前沿和長波尾特征的指數波，所述波形產生裝置包括：電容器、具有一對電極的氣體開關、三通結構、同軸系統、匹配電阻、以及錐形匹配末端；電容器的一端連接直流電源，電容器的另一端通過金屬接插件連接到其中一個氣體開關電極，另一個氣體開關電極通過三通結構的內導體與同軸系統的內導體的一端連接，同軸系統的內導體的另一端與匹配電阻的一端連接，匹配電阻的另一端緊固于錐形匹配末端錐形口內側、并且與同軸系統腔體部分的外筒連接。

所述采用波形產生裝置生成具有快前沿和長波尾特征的指數波包括：電容器被直流電源充電，當電容器被充電至一定電壓時通過氣體開關對同軸系統放電，從而輸出指數波；其中，指數波的上升沿取決于電容器的電感和氣體開關的電感以及同軸系統的匹配阻抗，指數波的半高寬參數取決于電容器的電容量和同軸系統的匹配阻抗；同軸系統末端的匹配電阻用于消除折反射引起的振蕩；同軸系統末端的錐形匹配末端用于減少波形上的畸變。

被標定分壓器設置于同軸系統側壁法蘭處；所述利用指數波的上升沿部分標定分壓器的高頻截止頻率包括：測量指數波的上升沿部分預設幅值內的上升時間，根據該上升時間與被標定分壓器的高頻截止頻率之間的反比例關系，確定出被標定分壓器的高頻截止頻率。

三通結構內設置有采用金屬膜電阻構成的基準電阻分壓器；所述利用指數波的衰減部分標定分壓器的低頻截止頻率包括：在指數波的半峰值處測量被標定分壓器和基準電阻分壓器的輸出差值，根據二者的輸出差值確定出被標定分壓器的低頻截止頻率。

其中，被標定分壓器為快速暫態過電壓VFTO測量用傳感器。

根據本發明實施例的另一個方面，提供了一種分壓器標定系統，包括：波形產生裝置，用于生成具有快前沿和長波尾特征的指數波；以及標定裝置，用于利用指數波的上升沿部分標定分壓器的高頻截止頻率，并且利用指數波的衰減部分標定分壓器的低頻截止頻率。

所述波形產生裝置包括：電容器、具有一對電極的氣體開關、三通結構、同軸系統、匹配電阻、以及錐形匹配末端；電容器的一端連接直流電源，電容器的另一端通過金屬接插件連接到其中一個氣體開關電極，另一個氣體開關電極通過三通結構的內導體與同軸系統的內導體的一端連接，同軸系統的內導體的另一端與匹配電阻的一端連接，匹配電阻的另一端緊固于錐形匹配末端錐形口內側、并且與同軸系統腔體部分的外筒連接。

電容器被直流電源充電，當電容器被充電至一定電壓時通過氣體開關對同軸系統放電，從而輸出指數波；其中，指數波的上升沿取決于電容器的電感和氣體開關的電感以及同軸系統的匹配阻抗，指數波的半高寬參數取決于電容器的電容量和同軸系統的匹配阻抗；同軸系統末端的匹配電阻用于消除折反射引起的振蕩；同軸系統末端的錐形匹配末端用于減少波形上的畸變。

被標定分壓器設置于同軸系統側壁法蘭處；所述標定裝置測量指數波的上升沿部分預設幅值內的上升時間，根據該上升時間與被標定分壓器的高頻截止頻率之間的反比例關系，確定出被標定分壓器的高頻截止頻率。

三通結構內設置有采用金屬膜電阻構成的基準電阻分壓器；所述標定裝置在指數波的半峰值處測量被標定分壓器和基準電阻分壓器的輸出差值，根據二者的輸出差值確定出被標定分壓器的低頻截止頻率。

其中，被標定分壓器為快速暫態過電壓VFTO測量用傳感器。