[發明專利]電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202110307094.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113075473B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 周原;金向朝;楊鳴;張耀
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R35/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;吳落

本發明公開了一種電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法及裝置，所述方法包括：將電容式電壓互感器運行狀態下、模擬故障狀態下的散射參數分別轉換為對應的阻抗參數，作為第一阻抗參數、第二阻抗參數；分別獲取所述第一阻抗參數、所述第二阻抗參數的阻抗頻響特性曲線；對所述第一阻抗參數、所述第二阻抗參數的阻抗頻響特性曲線進行比幅比相分析，判定所述電容式電壓互感器電容元件是否擊穿。本發明提供的電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法及裝置，通過模擬電容式電壓互感器高壓電容的擊穿情況，分別將運行過程中、擊穿狀態下的阻抗頻響特性曲線進行對比，從而快速、準確地檢測電容式電壓互感器的故障情況，具有成本低、實施性強的優點。

技術領域

本發明涉及電力設備故障檢測技術領域，具體涉及一種電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法及裝置。

背景技術

電容式電壓互感器(以下簡稱CVT)是電網計量、控制、保護的重要電壓信號監測裝備,在電力系統中已廣泛使用。和常規的電磁式電壓互感器相比，CVT除了可防止電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振外，還可以減緩系統雷電侵入過電壓陡度，降低系統絕緣損壞風險。

然而，目前對于CVT的研究還不足，CVT常因其電容元件的擊穿而產生失真或錯誤信號，不僅會直接影響電壓測量的準確度，同時還嚴重威脅電網安全運行。目前較為常用的方式是對電容式電壓互感器的二次回路電壓進行監測，但是這種方式無法準確區分故障類型和位置，監測效率和精度都難以保障。因此。如何提供一種檢測方法能夠快速、準確地檢測出故障位置，以輔助電力系統安全運行工作，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法及裝置，該方法通過模擬CVT高壓電容的擊穿情況，分別將運行過程中、擊穿狀態下的阻抗頻響特性曲線進行對比，從而快速、準確地檢測CVT的故障情況，具有成本低、實施性強的優點。

為了克服上述現有技術中的缺陷，本發明提供了一種電容式電壓互感器電容元件擊穿的檢測方法，包括：

將電容式電壓互感器運行狀態下、模擬故障狀態下的散射參數分別轉換為對應的阻抗參數，作為第一阻抗參數、第二阻抗參數；

分別獲取所述第一阻抗參數、所述第二阻抗參數的阻抗頻響特性曲線；

對所述第一阻抗參數、所述第二阻抗參數的阻抗頻響特性曲線進行比幅比相分析，判定所述電容式電壓互感器電容元件是否擊穿。

進一步地，所述將電容式電壓互感器運行狀態下、模擬故障狀態下的散射參數分別轉換為對應的阻抗參數，包括：

獲得電容式電壓互感器二端口網絡的散射參數矩陣S，采用的計算公式為：

式中，a ₁、a ₂為電容式電壓互感器二端口的歸一化入射散射變量；b₁、b₂為電容式電壓互感器二端口的歸一化反射散射變量；S₁₁與S₁₂為電容式電壓互感器二端口網絡的折射特性；S_21、S₂₂為電容式電壓互感器二端口網絡的反射特性；

構建電容式電壓互感器二端口網絡的阻抗參數矩陣Z：

其中，以端口電流為激勵，端口電壓為響應，所述電容式電壓互感器二端口網絡的阻抗參數矩陣與所述激勵、所述響應的關系滿足：

式中，V1、V2為端口電壓；I1、I2為端口電流；

根據所述散射參數矩陣S及阻抗參數矩陣Z，得到電容式電壓互感器的傳遞函數矩陣T：