[發明專利]一種基于同一交流電源的介質損耗同步測量方法

在審

• 申請號: 201810449405.1
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108872711A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 劉春;劉全志
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種基于同一交流電源的介質損耗同步測量方法，包括利用同一交流電源分別向電壓測量單元和電流測量單元供電；電壓測量單元測量相應位置的母線電壓信號和第一交流電源電壓信號；電流測量單元測量相應位置的容性設備接地電流信號和第二交流電源信號電壓；參照同一交流電源的電壓信號，計算第一交流電源電壓信號和第二交流電源電壓信號的采樣觸發時間差；通過采樣觸發時間差對母線電壓信號和接地電流信號的時間差進行校正，獲得同步的母線電壓信號和接地電流信號。本發明技術方案的方法，針對現有技術中母線電壓和流過容性設備的接地電流測量不同步的情況，基于同一交流電源測量電流和電壓，可以減小乃至消除兩者之間的測量時間誤差。

技術領域

本發明屬于高電壓測量領域，具體涉及一種基于同一交流電源的介質損耗同步測量方法。

背景技術

變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力場所，它通過變壓器將各級電壓的電網聯系起來。容性設備是變電站中的重要設備，其安全穩定運行是保障電力系統正常運行的重要因素，因此實現變電站內容性設備絕緣的可靠監測是極其重要的。以往電力系統中采用預防性停電試驗來進行高壓容性設備的絕緣測試，由于預防性試驗是在低電壓下展開的，故試驗結果不能真實反映電容型設備的絕緣狀況。在交流電場作用下，由于介質電導和介質極化效應在其內部引起能量損耗，即介質損耗，簡稱介損。在無需斷電的情況下，通過介質損耗大小即可對高壓容性設備絕緣狀態進行評估，因此對介質損耗的檢測逐漸成為變電站高壓容性設備絕緣狀態檢測的首選方案。介質損耗的大小是衡量變電站高壓容性設備絕緣狀態好壞的一個重要指標。如果介電損耗較大，會引起介質的過熱而加速絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質損耗越小越好。

測量介質損耗時，需要嚴格同步獲取母線電壓和流過容性設備的接地電流。但現場情況不滿足這個條件，這兩個參數測試點根本就不在一個地方，最多相距可達幾百米。傳統辦法利用低壓電纜將兩個微弱信號引到同一地點，再利用一個AD同步采樣。這樣得到的測試結果受現場電磁環境影響大，幾乎無法使用。在以前的就地數字化方案中，即使采取了一些硬同步措施，但由于現場電磁環境復雜，經常導致非同步誤觸發，給測量結果帶來了許多不確定因素，導致測量結果飄忽不定，嚴重影響后臺的狀態監測結果，測量結果意義不大。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于同一交流電源的介質損耗同步測量方法，至少可以部分解決上述問題。本發明技術方案的方法，針對現有技術中母線電壓和流過容性設備的接地電流測量不不能嚴格同步采樣的情況，基于同一交流電源的介質損耗同步測量電流和電壓，結合硬件和軟件進行精確的數據處理，可以減小乃至消除兩者之間采樣觸發時刻的測量時間誤差。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于同一交流電源的介質損耗同步測量方法，其特征在于，包括

S1利用同一交流電源分別向電壓測量單元和電流測量單元供電；

S2電壓測量單元測量相應位置的母線電壓信號和第一交流電源電壓信號；電流測量單元測量相應位置的容性設備接地電流信號和第二交流電源信號電壓；

S3以同一交流電源的電壓信號為參照，計算第一交流電源電壓信號和第二交流電源電壓信號的采樣觸發時間差，獲取電壓測量單元和電流測量單元之間信號同步采樣觸發的時間差；

S4通過所述采樣觸發時間差對母線電壓信號和接地電流信號的時間差進行校正，獲得同步的母線電壓信號和接地電流信號，以計算介質損耗。

作為本發明技術方案的一個優選，步驟S3中優選根據第一交流電源電壓信號和第二交流電源電壓信號的相位差，計算第一交流電源電壓信號和第二交流電源電壓信號的同步采集時間差，從而獲得電壓測量單元和電流測量單元同步采樣觸發的時間差。

作為本發明技術方案的一個優選，步驟S2中所述電壓測量單元、電流測量單元優選采用16位高速AD。