CN106771499A - Gis隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统及方法 - Google Patents

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CN106771499A CN201710035098.8A CN201710035098A CN106771499A CN 106771499 A CN106771499 A CN 106771499A CN 201710035098 A CN201710035098 A CN 201710035098A CN 106771499 A CN106771499 A CN 106771499A
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张建功
干喆渊
张业茂
路遥
李东云
程慧青
刘兴发
周兵
倪园
谢辉春
李妮
王延召
刘健犇
刘震寰
滕子涵
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Abstract

本发明提供了一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统及方法。其中该系统包括第一检测装置、第二检测装置、示波器和控制器；其中，第一检测装置检测并输出小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号；第二检测装置检测并输出大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号；示波器与第一检测装置和第二检测装置均电连接，用于输出第一波形信号和第二波形信号；控制器与示波器的输出端电连接，用于根据第一波形信号和第二波形信号确定GIS母线的瞬态电流。本发明提供的系统利用第一检测装置检测较低频率的瞬态电流，利用第二检测装置检测较高频率的瞬态电流，并根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，保证了检测结果的准确性。

Description

GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统及方法
技术领域
本发明涉及电流测量技术领域，具体而言，涉及一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统及方法。
背景技术
变电站GIS隔离开关带电操作时会在母线产生特快速瞬态电流(very fasttransient current,VFTC)，电流波形幅值大、上升时间短、频带宽，典型幅值可达数十kA，高频可达100MHz，低频一般关注到工频50Hz。因此，对用于GIS隔离开关操作形成的特快速瞬态电流测量系统的技术要求集中在幅值范围和频率范围两方面，需要测量最大幅值达到100kA，测量带宽为50Hz～100MHz。
瞬态电流测量常见的有检流电阻方法和线圈方法两种。检流电阻方法是测量流经电阻的电压，但是会影响被测电气回路、不能实现高压隔离。测量瞬态电流的线圈方法有罗氏线圈和Pearson线圈两类。罗氏线圈又称为微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，输出信号是电流对时间的微分，通过积分电路还原测量电流。罗氏线圈的测量范围宽、精度高和稳定可靠，但是测量高频带宽有限，特别当罗氏线圈长度较大时，高频带宽只有数MHz。Pearson线圈结构紧凑、具有铁心，为自积分式电流传感器，输出信号不需要积分，线圈尺寸很小时高频带宽可以达到100MHz，但是Pearson线圈由于铁心饱和问题导致测量范围受限，难以超过50kA。
GIS母线由中心铜导体和圆柱铝管壳组成，管内充有六氟化硫气体作为高强度绝缘气体。隔离开关操作时，母线对管壳的绝缘裕度是很低的，测量母线瞬态电流时必须保证不损害绝缘。检流电阻方法是将电阻串接在GIS母线上，对GIS母线的绝缘有所损坏，因此检流电阻方法在工程应用上是不允许的，因此该方法是不适用的。罗氏线圈是非接触式测量，符合工程应用要求，其不存在铁心饱和问题，测量100kA电流很容易实现；但为了测量时不影响母线绝缘，罗氏线圈须沿着管壳的内壁布置，但由于管壁周长较大，使得罗氏线圈的高频带宽测量受到限制。Pearson线圈虽然也是非接触式测量，但由于其尺寸和铁心饱和问题，不适用GIS母线瞬态电流测量。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统及方法，旨在解决现有技术中罗氏线圈测量高频带宽有限和Pearson线圈测量范围有限导致的不能准确测量GIS母线瞬态电流的问题。
一个方面，本发明提出了一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统。该系统包括：第一检测装置、第二检测装置、示波器和控制器；其中，第一检测装置用于检测并输出小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号；第二检测装置用于检测并输出大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号；示波器与第一检测装置和第二检测装置均电连接，示波器用于接收第一瞬态电流信号和第二瞬态电流信号，以及输出第一波形信号和第二波形信号；控制器与示波器的输出端电连接，控制器用于接收第一波形信号和第二波形信号，并根据第一波形信号和第二波形信号分别确定第一频带响应和第二频带响应，以及根据第一频带响应和第二频带响应确定GIS母线的瞬态电流。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，第一检测装置包括：第一积分器和罗氏线圈；其中，罗氏线圈与第一积分器的输入端电连接，罗氏线圈绕设于GIS母线的外壳的内壁，罗氏线圈用于获取第一瞬态电流并输出第一瞬态电流的第一微分信号；第一积分器的输出端与示波器的第一输入端电连接，第一积分器用于接收第一微分信号，并对第一微分信号进行积分，以及输出积分得到的第一瞬态电流信号。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，第一检测装置还包括：衰减器；其中，衰减器的输入端与第一积分器的输出端电连接，衰减器的输出端与示波器的第一输入端电连接，衰减器用于接收第一瞬态电流信号，并对第一瞬态电流信号进行衰减，示波器用于接收衰减后的第一瞬态电流信号。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，还包括：第一屏蔽箱内；其中，衰减器、第一积分器和示波器均置于第一屏蔽箱内。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，第二检测装置包括：第二积分器和环形天线；其中，环形天线与第二积分器的输入端电连接，环形天线置于GIS母线的外壳内，环形天线用于获取第二瞬态电流并输出第二瞬态电流的第二微分信号；第二积分器的输出端与示波器的第二输入端电连接，第二积分器用于接收第二微分信号，并对第二微分信号进行积分，以及输出积分得到的第二瞬态电流信号。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，还包括：第二屏蔽箱；其中，第二积分器置于第二屏蔽箱内。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，还包括：信号传输装置；其中，控制器通过信号传输装置与示波器的输出端电连接，信号传输装置用于接收并传输第一波形信号和第二波形信号。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，信号传输装置包括：光发射器、光纤和光接收器；其中，光发射器与示波器的输出端电连接，用于接收示波器输出的第一波形信号和第二波形信号，并将第一波形信号和第二波形信号分别转换为第一光信号和第二光信号；光纤的第一端与光发射器电连接，光纤的第二端与光接收器电连接，光纤用于接收并传递第一光信号和第二光信号；光接收器与控制器电连接，用于接收第一光信号和第二光信号，并将第一光信号和第二光信号分别转换为第一波形信号和第二波形信号。
本发明采用第一检测装置1和第二检测装置2分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，即第一检测装置1检测较低频率的瞬态电流，第二检测装置2检测较高频率的瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；控制器4可以将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，从而实现记录测量数据，并完成信号处理分析的作用，保证了检测结果的准确性。
另一方面，本发明还提出了一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法。该方法包括如下步骤：检测步骤，检测小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号和大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号；第一确定步骤，根据第一瞬态电流信号和第二瞬态电流信号分别确定第一频带响应和第二频带响应；第二确定步骤，根据第一频带响应和第二频带响应确定GIS母线的瞬态电流。
进一步地，上述GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法中，检测步骤进一步包括：获取子步骤，获取第一瞬态电流的第一微分信号和第二瞬态电流的第二微分信号；积分子步骤，对第一微分信号进行积分得到第一瞬态电流信号，以及对第二微分信号进行积分得到第二瞬态电流信号。
本发明分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，保证了检测结果的准确性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，罗氏线圈的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统的又一结构示意图；
图4为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统中，环形天线的原理示意图；
图5为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法中，检测步骤的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
系统实施例：
参见图1，图中示出了本实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统的优选结构。如图所示，该系统包括：第一检测装置1、第二检测装置2、示波器3和控制器4。
其中，第一检测装置1用于检测并输出小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号。第二检测装置2用于检测并输出大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号。具体实施时，预设频率可以为500kHz，第一检测装置1可以检测50Hz～500kHz的第一瞬态电流信号，第二检测装置2可以检测500kHz～100MHz的第二瞬态电流信号。示波器3与第一检测装置1和第二检测装置2均电连接，示波器3可以接收第一瞬态电流信号和第二瞬态电流信号，并使第一瞬态电流和第二瞬态电流同步触发，从而输出第一瞬态电流所对应的第一波形信号和第二瞬态电流所对应的第二波形信号。具体实施时，示波器3的采样率可以大于等于200MHz，输入阻抗可以为1MΩ。控制器4与示波器3的输出端电连接，用于接收第一波形信号和第二波形信号，并根据第一波形信号和第二波形信号分别确定第一频带响应和第二频带响应，再根据第一频带响应和第二频带响应确定GIS母线的瞬态电流。具体实施时，控制器4接收到第一波形信号和第二波形信号后，经过傅里叶变换后分别得到第一频带响应和第二频带响应。然后对第一频带响应和第二频带响应进行组合，得到GIS母线瞬态电流的全频带响应。最后，对全频带响应进行逆傅立叶变换，即可得到GIS母线的瞬态电流。根据GIS母线的瞬态电流可以绘制出的GIS母线的瞬态电流的时域波形。
需要说明是，预设频率可以根据实际需要而确定，本实施例对其不做任何限定。
本实施例中，采用第一检测装置1和第二检测装置2分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，即第一检测装置1检测较低频率的瞬态电流，第二检测装置2检测较高频率的瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；控制器4可以将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，从而实现记录测量数据，并完成信号处理分析的作用，保证了检测结果的准确性。
上述实施例中，第一检测装置1可以包括：第一积分器11和罗氏线圈12。其中，罗氏线圈12可以沿GIS母线的外壳的内壁环绕铺设，不破坏GIS母线，进而对GIS母线的绝缘没有影响。
罗氏线圈12的原理图可以参见图2，如图所示，可以得到电路方程：
isR1＝L1d(ip/n-is)/dt
式中，ip为待测电流，即GIS母线第一瞬态电流；is为ip产生的磁场在罗氏线圈12中的感应电流；L1为罗氏线圈12的电感；R1为罗氏线圈12的端接电阻。
进行傅立叶变换，可得输出电压：
式中，τ1＝L1/R1，为时间常数。
罗氏线圈12的高频带宽由杂散电容、杂散电感参数决定，通常在罗氏线圈12的高频带宽以下满足|ωτ1|＜＜1，因此有：
由此可见，罗氏线圈12为空心的微分电流传感器，所以，罗氏线圈12可以获取第一瞬态电流并输出第一瞬态电流的第一微分信号。由于罗氏线圈12输出的信号为第一瞬态电流的第一微分信号，所以，第一积分器11的输入端111可以与罗氏线圈12电连接，第一积分器11可以接收第一微分信号，然后对第一微分信号进行积分，最后输出积分得到的第一瞬态电流信号。第一积分器11的输出端112可以与示波器3的第一输入端31电连接。罗氏线圈12的电流频率测量范围可以为0.1Hz～1MHz，即罗氏线圈12负责测量较低频率的第一瞬态电流。
参见图3，图中示出了本实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统的又一优选结构。如图所示，第一检测装置1还可以包括：衰减器13。其中，衰减器13的输入端131与第一积分器11的输出端112电连接，衰减器13的输出端132与示波器3的第一输入31端电连接。衰减器13可以接收第一瞬态电流信号，当第一瞬态电流信号的幅值过大时，衰减器13可以先将第一瞬态电流信号的幅值衰减至示波器3可以承受的水平，然后示波器3再接收衰减后的第一瞬态电流信号。具体实施时，可以根据实际测量的第一瞬态电流信号的强度确定衰减器13的衰减系数。
上述实施例中，还可以包括：第一屏蔽箱。其中，衰减器13、第一积分器11、示波器3和控制器4均可以置于第一屏蔽箱，以避免测量环境中强电磁的干扰，进而保证测量结果的准确性。
上述实施例中，第二检测装置2可以包括：第二积分器21和环形天线22。其中，环形天线22可以置于GIS母线的外壳内壁的下表面，不破坏GIS母线，进而对GIS母线的绝缘没有影响。环形天线22的原理图可以参见图4，如图所示，可以得到方程：
L2di/dt+R2i＝AdB/dt
式中，L2为环形天线22电感；R2为环形天线22端接电阻；A为环形天线22等效表面积；B为环形天线22处磁感应强度。
进行傅立叶变换，可得输出电压：
式中，τ2＝L2/R2，为时间常数。
通常在100MHz以内，环形天线22均满足|ωτ2|＜＜1，因此有：
V2(jω)＝jωBA
由于GIS母线满足轴对称结构，由安培环路定律，满足：
式中，μ0为介质磁导率；r为GIS外壳内壁的半径。
因此：
由此可见，在测量GIS母线第二瞬态电流时，环形天线22也可以作为微分电流传感器，所以，环形天线22可以获取第二瞬态电流并输出第二瞬态电流的第二微分信号。由于环形天线22输出的信号为第二瞬态电流的第二微分信号，所以，第二积分器21的输入端211可以与环形天线22电连接，第二积分器21可以接收第二微分信号，然后对第二微分信号进行积分，最后输出积分得到的第二瞬态电流信号。第二积分器21的输出端212可以与示波器3的第二输入端32电连接。由于GIS母线轴对称结构，使得GIS母线的外壳内壁位置的环绕磁场与GIS母线瞬态电流满足线性关系，所以可由环形天线22测量100MHz甚至更高频率的第二瞬态电流。但环形天线22在100kHz以下的低频段响应幅值太小，信噪比低，其低频有效带宽通常大于100kHz，因此，将罗氏线圈12在0.1Hz～1MHz频带测量和环形天线22在100kHz～100MHz频带测量相结合，实现了在GIS母线的同一位置处由罗氏线圈12和环形天线22同步测量，保证了测量结果的准确性。
上述实施例中，还可以包括：第二屏蔽箱。其中，第二积分器21可以置于第二屏蔽箱内，以避免测量环境中强电磁的干扰，进而保证测量结果的准确性。具体实施时，第二屏蔽箱与第一屏蔽箱可以为同一屏蔽箱。
上述各实施例中，还可以包括：信号传输装置5，控制器4通过该信号传输装置5与示波器3的输出端33电连接。信号传输装置5可以包括：光发射器51、光纤52和光接收器53。其中，光发射器51与示波器3的输出端33电连接，可以接收示波器3输出的第一波形信号和第二波形信号，并将第一波形信号和第二波形信号分别转换为第一光信号和第二光信号。光纤52的第一端(图1所示的左端)与光发射器51电连接，光纤52的第二端(图1所示的右端)与光接收器53电连接，光纤52可以接收并传递第一光信号和第二光信号。具体实施时，光纤52可以为低损耗单模光纤52。光接收器53与控制器4电连接，可以接收第一光信号和第二光信号，并将第一光信号和第二光信号分别转换为第一波形信号和第二波形信号。
本实施例中，通过光发射器51、光纤52和光接收器53实现了数字信号与光信号之间的直接转换，并经光纤52传输，实现了高抗干扰性能的远距离信号传输。
综上，本实施例采用第一检测装置1和第二检测装置2分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，即第一检测装置1检测较低频率的瞬态电流，第二检测装置2检测较高频率的瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；控制器4可以将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，从而实现记录测量数据，并完成信号处理分析的作用，保证了检测结果的准确性。
方法实施例：
参见图5，图5为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法的流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：
检测步骤S510，检测小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号和大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号。
具体地，分别检测小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号和大于预设频率的GIS母线的第二瞬态电流信号。具体实施时，预设频率可以为500kHz。可以使用上述系统实施例中提供的第一检测装置1和第二检测装置2分别检测小于等于预设频率的第一瞬态电流信号和大于预设频率的第二瞬态电流信号。需要说明是，预设频率可以根据实际需要而确定，本实施例对其不做任何限定。第一检测装置1和第二检测装置2的具体安装过程和实施过程参见上述系统实施例中的说明即可，此处不再赘述。
第一确定步骤S520，根据第一瞬态电流信号和第二瞬态电流信号分别确定第一频带响应和第二频带响应。
具体地，首先，可以使用上述系统实施例中提供的示波器3接收第一瞬态电流信号和第二瞬态电流信号，再由示波器3输出第一瞬态电流信号所对应的第一波形信号和第二瞬态电流信号所对应的第二波形信号。其次，可以使用系统实施例中提供的控制器4接收第一波形信号和第二波形信号，经过傅里叶变换后分别得到第一频带响应和第二频带响应。示波器3和控制器4的具体安装过程和实施过程参见上述系统实施例中的说明即可，此处不再赘述。
第二确定步骤S530，根据第一频带响应和第二频带响应确定GIS母线的瞬态电流。
具体地，将第一频带响应和第二频带响应进行组合，得到GIS母线瞬态电流的全频带响应。例如，第一频响带为50Hz～500kHz，第二频响带为500kHz～100MHz，将第一频响带和第二频响带进行组合，得到50Hz～100MHz的GIS母线瞬态电流的全频带响应。然后，对全频带响应进行逆傅立叶变换，即可得到GIS母线的瞬态电流。
本实施例中，分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，保证了检测结果的准确性。
参见图6，图6为本发明实施例提供的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法中，检测步骤S510的流程图。如图所示，检测步骤S510可以进一步包括：
获取子步骤S610，获取第一瞬态电流的第一微分信号和第二瞬态电流的第二微分信号。
具体地，可以使用上述系统实施例中提供的罗氏线圈12和环形天线22分别获取第一瞬态电流的第一微分信号和第二瞬态电流的第二微分信号。罗氏线圈12和环形天线22的具体安装过程和实施过程参见上述系统实施例中的说明即可，此处不再赘述。
积分子步骤S620，对第一微分信号进行积分得到第一瞬态电流信号，以及对第二微分信号进行积分得到第二瞬态电流信号。
具体地，可以使用上述系统实施例中提供的第一积分器11对第一微分信号进行积分，进而得到第一瞬态电流信号；可以使用上述系统实施例中提供的第二积分器21对第二微分信号进行积分，进而得到第二瞬态电流信号。第一积分器11和第二积分器21的具体安装过程和实施过程参见上述系统实施例中的说明即可，此处不再赘述。
本实施例中，对获取的第一微分信号和第二微分信号进行积分，进而得到第一瞬态电流和第二瞬态电流，实现了对第一瞬态电流和第二瞬态电流的还原，便于第一频带响应和第二频带响应的确定。
综上，本实施例分别检测并输出小于等于预设频率的第一瞬态电流和大于预设频率的第二瞬态电流，解决了现有技术中不能检测从准直流到百MHz宽频带瞬态电流的问题，既保证了GIS母线瞬态电流的测量频带宽度，又保证了GIS母线瞬态电流的测量范围，同时也能够有效避免Pearson线圈因其尺寸和铁心饱和问题不适用GIS母线瞬态电流测量的问题；将第一瞬态电流对应的第一频带响应和第二瞬态电流对应的第二频带响应组合成完整的GIS母线的瞬态电流的全频带响应，以及根据全频带响应确定GIS母线的瞬态电流，保证了检测结果的准确性。
需要说明的是，本发明中的测量系统与测量方法原理相同，相关之处可以相互参照。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，包括：
第一检测装置(1)，用于检测并输出小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号；
第二检测装置(2)，用于检测并输出大于所述预设频率的所述GIS母线的第二瞬态电流信号；
示波器(3)，与所述第一检测装置(1)和所述第二检测装置(2)均电连接，所述示波器(3)用于接收所述第一瞬态电流信号和所述第二瞬态电流信号，以及输出第一波形信号和第二波形信号；
控制器(4)，与所述示波器(3)的输出端电连接，所述控制器(4)用于接收所述第一波形信号和第二波形信号，并根据所述第一波形信号和所述第二波形信号分别确定第一频带响应和第二频带响应，以及根据所述第一频带响应和所述第二频带响应确定所述GIS母线的瞬态电流。
2.根据权利要求1所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，所述第一检测装置(1)包括：第一积分器(11)和罗氏线圈(12)；其中，
所述罗氏线圈(12)与所述第一积分器(11)的输入端电连接，所述罗氏线圈(12)绕设于所述GIS母线的外壳的内壁，所述罗氏线圈(12)用于获取所述第一瞬态电流并输出所述第一瞬态电流的第一微分信号；
所述第一积分器(11)的输出端与所述示波器(3)的第一输入端电连接，所述第一积分器(11)用于接收所述第一微分信号，并对所述第一微分信号进行积分，以及输出积分得到的所述第一瞬态电流信号。
3.根据权利要求2所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，所述第一检测装置(1)还包括：衰减器(13)；其中，
所述衰减器(13)的输入端与所述第一积分器(11)的输出端电连接，所述衰减器(13)的输出端与所述示波器(3)的第一输入端电连接，所述衰减器(13)用于接收所述第一瞬态电流信号，并对所述第一瞬态电流信号进行衰减，所述示波器(3)用于接收衰减后的所述第一瞬态电流信号。
4.根据权利要求3所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，还包括：第一屏蔽箱；其中，
所述衰减器(13)、所述第一积分器(11)和所述示波器(3)均置于所述第一屏蔽箱内。
5.根据权利要求1所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，所述第二检测装置(2)包括：第二积分器(21)和环形天线(22)；其中，
所述环形天线(22)与所述第二积分器(21)的输入端电连接，所述环形天线(22)置于所述GIS母线的外壳内，所述环形天线(22)用于获取所述第二瞬态电流并输出所述第二瞬态电流的第二微分信号；
所述第二积分器(21)的输出端与所述示波器(3)的第二输入端电连接，所述第二积分器(21)用于接收所述第二微分信号，并对所述第二微分信号进行积分，以及输出积分得到的所述第二瞬态电流信号。
6.根据权利要求5所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，还包括：第二屏蔽箱；其中，
所述第二积分器(21)置于所述第二屏蔽箱内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，还包括：信号传输装置(5)；其中，
所述控制器(4)通过所述信号传输装置(5)与所述示波器(3)的输出端电连接，所述信号传输装置(5)用于接收并传输所述第一波形信号和所述第二波形信号。
8.根据权利要求7所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量系统，其特征在于，所述信号传输装置(5)包括：光发射器(51)、光纤(52)和光接收器(53)；其中，
所述光发射器(51)与所述示波器(3)的输出端电连接，用于接收所述示波器(3)输出的所述第一波形信号和所述第二波形信号，并将所述第一波形信号和所述第二波形信号分别转换为第一光信号和第二光信号；
所述光纤(52)的第一端与所述光发射器(51)电连接，所述光纤(52)的第二端与所述光接收器(53)电连接，所述光纤(52)用于接收并传递所述第一光信号和所述第二光信号；
所述光接收器(53)与所述控制器(4)电连接，用于接收所述第一光信号和所述第二光信号，并将所述第一光信号和所述第二光信号分别转换为所述第一波形信号和所述第二波形信号。
9.一种GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
检测小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号和大于所述预设频率的所述GIS母线的第二瞬态电流信号；
根据所述第一瞬态电流信号和所述第二瞬态电流信号分别确定第一频带响应和第二频带响应；
根据所述第一频带响应和所述第二频带响应确定所述GIS母线的瞬态电流。
10.根据权利要求9所述的GIS隔离开关操作形成的瞬态电流的测量方法，其特征在于，所述检测小于等于预设频率的GIS母线的第一瞬态电流信号和大于所述预设频率的所述GIS母线的第二瞬态电流信号进一步包括：
获取所述第一瞬态电流的第一微分信号和所述第二瞬态电流的第二微分信号；
对所述第一微分信号进行积分得到所述第一瞬态电流信号，以及对所述第二微分信号进行积分得到所述第二瞬态电流信号。
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