[實用新型]直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間測試系統

有效

• 申請號: 201921878251.4
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN211263745U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 張平;楊朋威;劉衛明;陳肖璐;杜智超;湯漢松
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;江蘇凌創電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了特高壓直流輸電測試技術領域的一種直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間測試系統，旨在解決現有技術中在對直流電子式電壓互感器進行測試時，由于無法獲取互感器的暫態階躍響應時間，從而影響特高壓直流輸電系統控制可靠性的技術問題。所述系統包括：直流階躍電壓發生器、標準源信號提取模塊、直流電子式互感器校驗儀，所述直流階躍電壓發生器分別通過標準源信號提取模塊和直流電子式電壓互感器與直流電子式互感器校驗儀電性連接。

技術領域

本實用新型涉及一種直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間測試系統，屬于特高壓直流輸電測試技術領域。

背景技術

隨著大功率全控型電力電子器件的迅速發展，以及直流電網制造水平的不斷提高，特高壓直流輸電技術在特高壓輸電領域受到越來越廣泛的關注及應用。相比于交流系統，直流系統的故障發展更快，控制保護難度更大。電子式互感器作為特高壓直流控制保護系統中的核心測量設備，面臨著更高的可靠性要求，因而需在產品的設計、定型、出廠、維護過程中對其技術性能進行嚴格測試。

目前，特高壓直流電子式電壓互感器基本都是基于阻容分壓原理的電子式電壓互感器。直流電子式電壓互感器利用精密電阻分壓器傳感直流電壓，利用并聯電容分壓器均壓并保證頻率特性，利用復合絕緣子保證絕緣。直流電子式電壓互感器絕緣結構簡單可靠、線性度好、動態范圍大，可實現對高壓直流電壓的可靠監測。直流電子式電壓互感器的結構原理如圖1所示，主要由直流分壓器、電阻盒(低壓分壓板)、遠端模塊及合并單元組成，其中，合并單元放置于控制室內，通過光纖與遠端模塊相連接，直流電壓互感器采樣獲得的信號，經合并單元送二次控制保護設備。

特高壓直流電子式電壓互感器的等效回路是一個阻容回路，其電壓暫態階躍時構成了一階的階躍響應回路，其階躍響應函數如下：

其中，τ＝RC，

式中，U₂(t)為階躍響應函數，U₂(∞)為階躍電壓初始值，e為自然對數的底數，t為時間，τ為電路的階躍時間常數，ε(t)為單位階躍響應函數，R為回路電阻，C為回路電容。

在對直流電子式電壓互感器進行測試時，一般通過測試直流電子式電壓互感器的直流穩態精度以及頻響特性來驗證其響應延時。但該測試方式并不能反映出其回路的階躍時間常數，因而影響階躍響應時間的計算精度，從而階躍響應時間可能會影響整個柔直輸電系統控制的可靠性。

目前，特高壓直流電子式電壓互感器的暫態階躍試驗都是在西高所進行雷電沖擊試驗。該試驗是一種開環試驗，其試驗原理如圖2所示，將由雷電電壓發生器所產生的雷電電壓施加于互感器的一次端，利用測試儀在直流電子式電壓互感器的數字量輸出端監視其數字量輸出。該試驗測試的是直流電子式互感器的階躍上升時間，而無法對直流電子式電壓互感器的暫態階躍響應時間進行測試。為此，迫切需要一種特高壓直流電子式電壓互感器的暫態階躍響應測試系統，實現對直流電子式電壓互感器的暫態階躍響應時間進行測試，以提高特高壓直流輸電系統控制的可靠性。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間測試系統，以解決現有技術中在對直流電子式電壓互感器進行測試時，由于無法獲取互感器的暫態階躍響應時間，從而影響特高壓直流輸電系統控制可靠性的技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種直流電子式電壓互感器暫態階躍響應時間測試系統，包括：直流階躍電壓發生器、標準源信號提取模塊、直流電子式互感器校驗儀，所述直流階躍電壓發生器分別通過標準源信號提取模塊和直流電子式電壓互感器與直流電子式互感器校驗儀電性連接；

所述直流階躍電壓發生器用于產生直流階躍電壓信號；