[發明專利]一種高精準度GIS回路電阻測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202210043382.0
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114355045A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 陳華冬;王亞四;農正軍;馮海斌;關洪亮;林師嚴;劉彩利;楊小鋒;許義山;黃良泉;蔡德帥;張立松;薛菲;梁舒婷;李澤才;趙俊博;燕云飛;孫夢瑤;李志鵬
• 申請（專利權）人: 華能海南發電股份有限公司海口電廠;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，包括充電回路(1)、充電開關(2)、電容器(3)、放電開關(4)、電感(5)、選通開關(6)、第一選通元件(7)、第二選通元件(8)、分流器(9)和信號采樣處理模塊(10)；

所述充電回路(1)經過充電開關(2)與電容器(3)連接，為電容器快速充電；

所述電容器(3)經過放電開關(4)、電感(5)、選通開關(6)、被選通元件和分流器(9)構成RLC二階振蕩電路；被選通元件為第一選通元件(7)、第二選通元件(8)或GIS測試回路中的一個；

所述信號采樣處理模塊(10)與分流器(9)并聯。

2.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，充電回路(1)輸出為直流電壓，幅值在0～3000V范圍內能夠連續調節。

3.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，充電開關(2)和放電開關(4)具有防誤操作保護聯鎖功能，即充電開關(2)和放電開關(4)不能同時閉合，所述充電開關(2)還具有過流保護功能。

4.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，電容器(3)為高壓脈沖電容器，且電容器能夠耐受脈沖電流幅值不小于5kA，電容值為1mF；

電感(5)為空心式電感器，電感值基本不受放電電流的大小、頻率影響。

5.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，選通開關(6)通過三個開關選通3條支路，所述三個開關分別為第一路開關S31、第二路開關S32和第三路開關S33，第一路開關S31與第一選通元件(7)相連接，第二路開關S32與第二選通元件(8)相連接，第三路開關S33與GIS測試回路相連接；

第一路開關S31、第二路開關S32和第三路開關S33只能同時一路開關；

第一路開關S31、第二路開關S32和第三路開關S33閉合時導通電阻小于10μΩ，相比于待測試的GIS回路電阻可忽略不計。

6.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，第一選通元件(7)和第二選通元件(8)為高精度電阻元件、電容或電感阻抗元件或直接短接，其中第一選通元件(7)直接短接，第二選通元件(8)為高精度無感電阻元件，電阻值為100μΩ，額定峰值電流不小于5kA；

分流器(9)為高精度無感電阻元件，其中分流器(9)電阻值為1mΩ，用于測量幅值0～10kA、頻率0～1MHz范圍內的電流，精度0.02％。

7.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，電容器(3)、電感(5)和分流器(9)的元件參數選取需滿足整個電路能夠形成RLC二階振蕩電路，滿足以下公式：

其中，R₀為分流器(9)電阻值，L為電感(5)的電感值，C為電容器(3)的電容值；其中電容器(3)、電感(5)和分流器(9)的電感值、電容值和電阻值均遠大于整個測試回路中的寄生電容、寄生電感和母線導桿電感、導桿和引線電阻，因此，滿足所述公式要求即可構成RLC二階振蕩電路。

8.根據權利要求1所述的一種高精準度GIS回路電阻測試裝置，其特征在于，信號采樣處理模塊(10)與分流器(9)并聯，所述采樣模塊為差分采樣模式，采樣頻率大于M/s，所述信號處理模塊為基于STM32F103C8T6的最小系統模塊。