CN104820148A - 一种输电线路过电压测量模拟试验平台 - Google Patents

一种输电线路过电压测量模拟试验平台 Download PDF

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刘红文
王科
马仪
钱国超
彭晶
杨庆
徐肖伟
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Abstract

一种输电线路过电压测量模拟试验平台，由任意函数电压发生器（1）、高压放大器（2）、绝缘支柱（3）、标准分压器（5）以及多通道示波器（7）依序连接构成；其中绝缘支柱（3）、标准分压器（5）设置在光学隔振平台（6）上，绝缘支柱（3）之间通过输电导线（4）连接。本发明可模拟不同电压等级下的各类输电线路过电压与工频电压，用于测试各种输电线路过电压监测装置的工作性能，具有方便搭建，安全性高，操作便捷等特点。

Description

一种输电线路过电压测量模拟试验平台
技术领域
本发明属于高压输电线路电压监测技术领域，具体涉及一种输电线路过电压测量模拟试验平台。
背景技术
近年来随着我国电网容量的增大和大量特高压线路的开工建设，对电力系统的安全可靠运行提出了更高的要求，运行经验表明超高压电网中遭受过电压的幅值较高，对变电站和输电线路的绝缘结构造成严重威胁。变电站是电力系统的枢纽，而站内的变压器等主要电气设备的内绝缘大多没有恢复能力，一旦由于雷电过电压或操作过电压引起损坏，修复起来十分困难，势必造成严重的后果，很有可能导致大面积的停电，给生活和生产带来极大的不便。因此，电网的过电压防护问题一直是近年来本领域的研究热点。
从目前的研究现状来看，现有的过电压研究大多是采用电磁暂态仿真的结果作为研究接触，缺乏实际测量的过电压波形及参数，通过仿真获取的过电压行为特征难以令人信服。因此，研究电网过电压实时监测装置，在不影响一次主设备运行的情况下准确获取电网的过电压波形参数，并基于此研究电网过电压的行为特征，对过电压进行识别和预警预测，对保障电力系统的安全运行具有重要的作用。
随着传感、通信及计算机技术的进步，国内外在电网过电压在线监测与事故预警分析方面已经取得了一定的成效。如重庆大学在不增加系统一次设备并确保安全的前提下提出了安装特制的电压传感器组成套管分压系统。为避免对一次系统的干扰，重庆大学提出了一种用于高压架空输电线路过电压在线监测的非接触式传感器，通过架空输电线路与传感器之间的杂散电容和传感器分压电容形成电容分压器，获取架空输电线路的电压波形。
然而，在实验室设计研制各种新型过电压传感器的过程中，模拟实际输电线路过电压测量环境的试验平台对于测试及验证过电压传感器的各项性能，为传感器的进一步改进提供有效数据支撑有着至关重要的作用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种输电线路过电压测量模拟试验平台，可模拟不同电压等级下的各类输电线路过电压与工频电压，用于测试各种输电线路过电压监测装置的工作性能。
实现本发明目的的技术方案为：
一种输电线路过电压测量模拟试验平台，由任意函数电压发生器、高压放大器、绝缘支柱、标准分压器以及多通道示波器依序连接构成；其中绝缘支柱、标准分压器设置在光学隔振平台上，绝缘支柱之间通过输电导线连接；输电导线架设固定于两个绝缘支柱上方；任意函数电压发生器输出端接入高压放大器输入端，高压放大器输出高压端与输电导线一端电连接，低压端与接地网电连接，输电导线另一端悬空；标准分压器输入端与输电导线电连接，输出端接入多通道示波器用作电压比对。
本发明所述任意函数电压发生器频率范围为0-1GHz，幅值范围为0-100V；所述电压放大器输入电压幅值放大倍数为5000-10000倍；所述标准分压器分压比可调；所述绝缘支柱最高耐压等级为3000kV；所述输电导线包括标准架空输电导线，标准4分裂导线以及标准6分裂导线；所述多通道示波器各通道设有独立触发功能，采样率为200MHz，具有USB接口方便数据存储。光学隔振平台尺寸为长3 m 、宽3m、高1 m。
本试验平台可产生雷电过电压、操作过电压以及VFTO，可实现模拟不同电压等级下的单相、三相输电线路过电压测量。本发明结构简单，安装方便，安全性高，操作简单，便于推广和应用。
附图说明
图1为输电线路过电压测量模拟试验平台（单相）的结构示意图；
图2为输电线路过电压测量模拟试验平台（三相）的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
        实施例        1
参见图1，一种输电线路过电压测量模拟试验平台（单相），本发明由任意函数电压发生器1、高压放大器2、绝缘支柱3、标准分压器5以及多通道示波器7依序连接构成；其中绝缘支柱3、标准分压器5设置在光学隔振平台6上；绝缘支柱3之间通过输电导线4连接。所述绝缘支柱3放置于光学隔振平台6上方并固定，绝缘支柱3之间的距离可根据试验需要进行调整，所述输电导线4架设固定于两个绝缘支柱上方。所述任意函数电压发生器1输出端接入高压放大器2输入端，所述高压放大器2输出高压端与输电导线4一端电连接，低压端与接地网电连接，所述输电导线4另一端悬空。所述标准分压器5输入端与输电导线4电连接，输出端接入多通道示波器7用作电压比对。
所述任意函数电压发生器频率范围为0-1GHz，幅值范围为0-100V；所述电压放大器输入电压幅值放大倍数为5000-10000倍；所述标准分压器分压比可调；所述绝缘支柱最高耐压等级为3000kV；所述输电导线包括标准架空输电导线，标准4分裂导线以及标准6分裂导线；所述多通道示波器各通道设有独立触发功能，采样率为200MHz，具有USB接口方便数据存储。光学隔振平台尺寸为长3 m 、宽3m、高1 m。
根据实际待测过电压的电压等级合理设置绝缘支柱间距以及操作安全距离；调节任意函数电压发生器，使其输出待测过电压波形；合理设置高压放大器放大倍数与任意函数电压发生器输出幅值，得到输电线路待测过电压；合理设置所述标准分压器的分压比，监测实际线路过电压，实现与待测试电压传感器输出信号的比对。
        实施例        2
参见图2，输电线路过电压模拟测量（三相），由可编程任意函数电压发生器1（三通道独立输出），高压放大器2（三组），标准分压器5（三组），绝缘支柱3（三组），输电导线4（三组），多通道示波器7以及光学隔振平台6连接设置。所述三组绝缘支柱3放置于光学隔振平台6上方并固定，每组绝缘支柱距离以及不同组之间距离可调，所述三组输电导线4分别架设固定于每组绝缘支柱上方。所述可编程任意函数电压发生器1输出端分别接入三组高压放大器2输入端，所述三组高压放大器2输出高压端分别与对应输电导线4一端电连接，低压端均与接地网电连接，所述三组输电导线4另一端均悬空。所述标准分压器5输入端与输电导线电4连接，输出端接入多通道示波器7用作电压比对。
根据实际待测过电压的电压等级合理设置每组绝缘支柱间距，不同组输电导线间距，以及操作安全距离；调节可编程任意函数电压发生器，使其输出待测三相过电压波形；合理设置高压放大器放大倍数与可编程任意函数电压发生器输出幅值，得到输电线路待测过电压；合理设置所述标准分压器的分压比，监测实际线路过电压，实现与待测试电压传感器输出信号的比对。

Claims (3)

1.一种输电线路过电压测量模拟试验平台，其特征是，由任意函数电压发生器（1）、高压放大器（2）、绝缘支柱（3）、标准分压器（5）以及多通道示波器（7）依序连接构成；其中绝缘支柱（3）、标准分压器（5）设置在光学隔振平台（6）上，绝缘支柱（3）之间通过输电导线（4）连接；输电导线（4）架设固定于两个绝缘支柱上方；任意函数电压发生器（1）输出端接入高压放大器（2）输入端，高压放大器（2）输出高压端与输电导线（4）一端电连接，低压端与接地网电连接，输电导线（4）另一端悬空；标准分压器（5）输入端与输电导线（4）电连接，输出端接入多通道示波器（7）用作电压比对。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路过电压测量模拟试验平台，其特征是，所述任意函数电压发生器频率范围为0-1GHz，幅值范围为0-100V；所述电压放大器输入电压幅值放大倍数为5000-10000倍；所述标准分压器分压比可调；所述绝缘支柱最高耐压等级为3000kV；所述输电导线包括标准架空输电导线，标准4分裂导线以及标准6分裂导线；所述多通道示波器各通道设有独立触发功能，采样率为200MHz，具有USB接口方便数据存储。
3.根据权利要求1或2所述的一种输电线路过电压测量模拟试验平台，其特征是，所述光学隔振平台尺寸为长3 m 、宽3m、高1 m。
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