[發明專利]換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202111203311.4
• 申請日: 2021-10-15
• 公開（公告）號: CN113985139A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 文豪;張靜;羅傳仙;程林;江翼;周正欽;胡長猛;司文榮
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;南瑞集團有限公司;國網上海市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量系統，其特征在于：所述測量系統包括控溫模塊和高壓頻域介電響應測量模塊，其中：

所述控溫模塊，用于控制所述系統內的溫度以及濕度；

所述高壓頻域介電響應測量模塊包括信號輸出單元、信號放大單元、信號采集單元和信號監測分析單元：

所述信號輸出單元，用于輸出不同頻率的交流電壓激勵信號；

所述信號放大單元，用于將所述交流電壓激勵信號放大，并將放大的交流電壓激勵信號施加給待測對象，并發送給所述信號監測分析單元；

所述信號采集單元，用于測量所述待測對象被施加所述放大的交流電壓激勵信號后出現的交流響應電流；

所述信號監測分析單元，用于采集接收到的所述放大的交流電壓激勵信號的電壓值和電壓相位，并采集所述待測對象產生的電流值和電流相位，根據采集到的電壓值和電壓相位、以及電流值和電流相位，得到高壓頻域介電響應數據；

所述高壓頻域介電響應測量模塊設置在所述換流變壓器閥側套管旁,高壓頻域介電響應測量模塊輸出交流電壓激勵信號給所述換流變壓器閥側套管,所述換流變壓器閥側套管輸出被施加高電壓激勵后出現的交流響應電流信號給所述高壓頻域介電響應測量模塊,所述高壓頻域介電響應測量模塊用于實現寬范圍變溫下高壓頻域介電響應測量。

2.如權利要求1所述的換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量系統，其特征在于，所述控溫模塊包括螺旋管式加熱器、溫度傳感器、濕控裝置、濕度傳感器和透明控溫罩單元，

所述螺管式加熱器和溫度傳感器：用于將所述透明控溫罩單元內的溫度范圍設置在設定范圍內；

所述濕控裝置和濕度傳感器：用于將所述透明控溫罩單元內的濕度控制在設定范圍內；

所述透明控溫罩單元：設置在換流變壓器閥側套管本體和油箱處,使所述換流變壓器閥側套管的管芯和絕緣護套外部全部罩在所述透明控溫罩單元內,所述透明控溫罩單元用于控制換流變閥側套管外部環境溫度；

所述換流變壓器閥側套管的油箱內部設置有螺旋管式加熱器。

3.如權利要求2所述的換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量系統，其特征在于，所述溫度范圍設置在25℃至80℃，所述濕度控制在1％至70％之間。

4.如權利要求1所述的換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量系統，其特征在于，所述高壓頻域介電響應測量模塊包括：

信號輸出和采集單元：用于輸出穩定電壓信號、采集去噪電流功能，信號輸出單元輸出不同頻率的交流電壓激勵信號，采集單元測量閥側套管被施加高電壓激勵后出現的交流響應電流，所述信號輸出和采集單元包括開關電源、濾波電容、微電流前置放大器以及電流計；

信號放大單元和信號監測分析單元：所述信號放大單元是利用高壓放大器將信號輸出單元提供的微小電壓信號放大，將放大后的電壓信號施加給被測樣品模塊和信號監測分析單元，高壓放大器的放大倍數根據待施加的測量高電壓值和小信號輸出電壓值計算，所述施加的測量高電壓的范圍為1kV-20kV；所述信號監測分析單元：包括分壓器、標準電容和示波器,所述信號監測分析單元對施加給被測閥側套管的高電壓激勵信號數值和相位以及閥側套管產生的響應電流的數值和相位進行采集處理；對采集到的電壓信號和電流信號進行復電容和介質損耗計算，獲得高壓頻域介電響應數據。

5.一種利用權利要求1-4任一項所述的換流變壓器閥側套管的頻域介電響應測量系統的測量方法，所述測量方法包括如下步驟：

將控溫模塊設置在換流變壓器閥側套管本體和油箱處，將控溫模塊溫度設置為所需溫度；

高壓頻域介電響應測量模塊中的信號輸出單元輸出不同頻率的交流電壓激勵信號；

信號放大單元將所述交流電壓激勵信號放大，并將放大的交流電壓激勵信號施加給待測對象，并發送給所述信號監測分析單元；

信號采集單元測量所述待測對象被施加所述放大的交流電壓激勵信號后出現的交流響應電流；

信號監測分析單元采集接收到的所述放大的交流電壓激勵信號的電壓值和電壓相位，并采集所述待測對象產生的電流值和電流相位，根據采集到的電壓值和電壓相位、以及電流值和電流相位，得到高壓頻域介電響應數據。