CN110888098A - 一种电子式互感器的敏感部件的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子式互感器的敏感部件的测试方法及系统，通过施加使电子式互感器出现故障的电磁波，将电子式互感器的一个组成部件暴露在电磁波环境下，其余部件处于电磁屏蔽箱中，查看电子式互感器的工作状态。当电子式互感器出现数据丢包、输出波形畸变等故障时，此时，电子屏蔽箱外的组成部件即为敏感部件。本发明提供的技术方案，可以准确的分析出电子式互感器受辐射电磁骚扰下的敏感部件，找出电子式互感器抗扰度水平的薄弱环节，更有针对性的提高电子式互感器的射频辐射抗扰度水平。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种电子式互感器的敏感部件的测试方法。
背景技术
随着配电网超高压、特高压输电的大规模应用和智能输变电技术的推广，配电网输电电压等级不断提高，变电站、换流站内的高频分量越来越多，由此导致在正常运行的变电站/换流站的空间场中，会产生大量的电磁干扰。这种空间电磁骚扰问题日益突出，直接影响到变电设备的正常运行。随着智能变电建设的加速，变电站空间更加紧凑集约，一次设备和二次设备之间如何实现有效屏蔽和兼容已日渐受到关注，对电磁兼容性提出了越来越高的要求。特别的，电子式互感器作为二次设备，在变电站的应用越来越广泛，其电磁兼容性问题越来越得到重视。
目前，对电子式互感器进行的射频电磁场辐射抗扰度试验仅评价其辐射抗扰度水平，不能准确分析出其受辐射电磁骚扰下的敏感部件，从而确定影响电子式互感器抗扰度水平的主要因素。
因此，为解决这一问题，准确分析出受辐射电磁骚扰下的敏感部件，亟需一种电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的测试方法及系统。
发明内容
为了解决现有分析技术中所存在的不足，本发明提供一种电子式互感器的敏感部件的测试方法及系统。
本发明提供的技术方案是：
一种电子式互感器的敏感部件的测试方法，其改进之处在于，所述方法包括：
获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波；
在空间电磁场中施加所述电磁波，利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件。
优选的，所述获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波之前，包括：
根据所述电子式互感器的安装说明将所述电子式互感器接上电流负载、电源和信号线，使其正常运行在空间电磁场中。
优选的，所述获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波，包括：
在80MHz～1000MHz频段内选择频点，在垂直极化和水平极化条件下，在空间电磁场中施加电磁波，并逐渐增加电磁波的强度，直至电子式互感器出现故障，此时的频点对应施加的电磁波为使电子式互感器出现故障的电磁波。
优选的，所述利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件，包括：
分别将电子式互感器中的采集器、合并单元和二次电缆的三者之一置于电磁屏蔽箱外，若电子式互感器出现故障，则置于电磁屏蔽箱外的部件为敏感部件。
进一步的，当上位机接收所述电子式互感器数据时出现数据丢包或输出波形畸变时，所述电子式互感器出现故障。
一种电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的测试系统，其改进之处在于，包括：
判断模块和分别置于空间电磁场中的电子式互感器、电磁屏蔽箱和电磁波发射器；
所述电子式互感器分别接上电流负载和电源，并通过信号线与判断模块连接；
所述电磁波发射器，用于向空间电磁场中施加导致所述电子式互感器出现故障的电磁波；
所述电磁屏蔽箱，用于分别将电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆的三者之一置于电磁屏蔽箱外，屏蔽向电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆施加的电磁波；
所述判断模块，用于根据电子式互感器的故障情况确定电子式互感器的敏感部件。
优选的，所述导致所述电子式互感器出现故障的电磁波的确定过程包括：
在80MHz～1000MHz频段内选择频点，在垂直极化和水平极化条件下，在空间电磁场中施加电磁波，并逐渐增加电磁波的强度，直至电子式互感器出现故障，此时的频点对应施加的电磁波为使电子式互感器出现故障的电磁波。
优选的，所述判断模块，用于：
若电子式互感器出现故障，则置于电磁屏蔽箱外的部件为敏感部件；
其中，当判断模块接收所述电子式互感器数据时出现数据丢包或输出波形畸变时，所述电子式互感器出现故障。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
本发明提供一种电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的测试方法和系统。该测试方法通过获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波，并在空间电磁场中施加所述电磁波，利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件。基于上述两个步骤能够准确的完成电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的分析确定工作。
进一步的，该方法利用电磁屏蔽箱，将电子式互感器的一个组成部件置于箱外，其余部件置于箱中。通过施加电子式互感器出现故障的频点下的电磁场强度，验证电磁屏蔽箱外的这个组成部件是否出现故障。由于其他组成部件位于电磁屏蔽箱内部，不受该频点下的电磁场强度的影响，因此，只要出现故障，则一定是位于屏蔽箱外的这个部件引起的，该部件即为电子式互感器受辐射电磁骚扰下的敏感部件。这种方法，通过轮流将一个部件放置在电磁屏蔽箱外进行测试；并且实施同样频点下的电磁场强度，可以准确地分析出受辐射电磁骚扰下的敏感部件，确定影响电子式互感器抗扰度水平的主要因素。
附图说明
图1为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的流程图；
图2为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试系统的结构示意图；
图3为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中场强为30V/m时的输出波形图；
图4为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中场强为40V/m时的输出波形图；
图5为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中场强为50V/m，100MHz垂直极化时的输出波形图；
图6为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中场强为50V/m，500MHz水平极化时的输出波形图；
图7为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中合并单元处于屏蔽箱外，场强为50V/m，100MHz垂直极化时的输出波形图；
图8为本发明一种电子式互感器的敏感部件的测试方法的实施过程中葛冰单元处于屏蔽箱外，场强为50V/m，500MHz水平极化时的输出波形图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的说明。
实施例一
本发明实施例提出一种电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的测试方法，流程图如图1所示，测试环境如图2所示。
第一步是获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波；其中，空间电磁场可以是混响室、电波暗室或者是开阔场或瞬态电磁脉冲发生器产生的电磁场。
具体的，首先将电子式互感器放在电波暗室中，电波暗室是检测电子式互感器的敏感部件的电磁场空间。
其次，在80MHz～1000MHz频段内，选择频点，分别在垂直极化和水平极化条件下对电子式互感器的抗扰度水平进行测试；
例如，选择的频点分别为100MHz、200MHz、500MHz和900MHz，测试信号的场强为30V/m、40V/m、50V/m，测试结果如下：
1)场强为30V/m时，未出现数据丢包、波形畸变等故障，其输出波形如图3所示；
2)场强为40V/m时，未出现数据丢包、波形畸变等故障，其输出波形如图4所示；
3)场强为50V/m时，100MHz垂直极化和50V/m，500MHz水平极化时，电子式互感器出现数据丢包和波形畸变异常情况，其输出波形如图5和图6所示。
最后，根据图5和图6的输出波形出现故障，可以确定：该电子式互感器的射频辐射电磁场抗扰度水平最高为50V/m。场强为50V/m时，100MHz垂直极化和场强为50V/m，500MHz水平极化为使电子式互感器出现故障的电磁波。
第二步是在空间电磁场中施加所述电磁波，利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件。
例如，首先选择合适的电磁屏蔽箱进行测试，电磁屏蔽箱的尺寸为a＝447mm，b＝650mm，d＝447mm，屏蔽箱体和屏蔽门通过凹凸配合的屏蔽刀槽和屏蔽刀口压接配合密封，所述屏蔽刀槽内腔两侧面设置屏蔽簧片，所述屏蔽簧片及吸波材料分别和屏蔽刀口的两侧面及顶部压接配合。屏蔽箱表面有一个出线孔，将仪器放在箱子内部时，仪器的线可以通过出线孔通向外部，为保证测试时出线孔处的电磁屏蔽效果，用铜箔屏蔽胶带将其密封。用全波仿真软件CST对电磁屏蔽箱的屏蔽效能进行仿真计算，屏蔽箱内部任何一点的屏蔽效能均在40dB以上，而且测试时使用铜箔屏蔽胶带将出线孔处的孔缝密封起来，所以该电磁屏蔽箱的电磁屏蔽性能良好，能够抵制外部的电磁骚扰，为放置在屏蔽箱内部的设备提供无干扰的测试环境。
其次，将合并单元和二次电缆放入电磁屏蔽箱、合并单元和采集器放入电磁屏蔽箱、采集器和二次电缆放入屏蔽箱三种情况下，向电子式互感器施加使得电子式互感器出现故障的100MHz垂直极化和500MHz水平极化下，场强为50V/m的测试信号，测试结果如下：
1)合并单元和二次电缆放入电磁屏蔽箱，采集器单独暴露在外，电子式互感器未出现数据丢包、波形畸变等故障；
2)合并单元和采集器放入电磁屏蔽箱，二次电缆单独暴露在外，电子式互感器未出现数据丢包、波形畸变等故障；
3)采集器和二次电缆放入电磁屏蔽箱，合并单元暴露在外，电子式互感器出现数据丢包、波形畸变等故障，100MHz垂直极化时的波形如图7所示，500MHz水平极化时的波形如图8所示。
最后，根据测试结果波形图分析，可知，电子式互感器的采集器和二次电缆放入电磁屏蔽箱，合并单元暴露在外时，出现故障。因此，可以确定暴露在电子屏蔽箱外的合并单元是该电子式互感器的敏感部件。
本发明还提供一种电子式互感器受辐射电磁骚扰下敏感部件的测试系统，如图2所示，包括：
判断模块和分别置于空间电磁场中的电子式互感器、电磁屏蔽箱和电磁波发射器；
所述电子式互感器分别接上电流负载和电源，并通过信号线与判断模块连接；
所述电磁波发射器，用于向空间电磁场中施加导致所述电子式互感器出现故障的电磁波；
所述电磁屏蔽箱，用于分别将电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆的三者之一置于电磁屏蔽箱外，屏蔽向电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆施加的电磁波；
所述判断模块，用于根据电子式互感器的故障情况确定电子式互感器的敏感部件。
优选的，所述导致所述电子式互感器出现故障的电磁波的确定过程包括：
在80MHz～1000MHz频段内选择频点，在垂直极化和水平极化条件下，在空间电磁场中施加电磁波，并逐渐增加电磁波的强度，直至电子式互感器出现故障，此时的频点对应施加的电磁波为使电子式互感器出现故障的电磁波。
优选的，所述判断模块，用于：
若电子式互感器出现故障，则置于电磁屏蔽箱外的部件为敏感部件；
其中，当判断模块接收所述电子式互感器数据时出现数据丢包或输出波形畸变时，所述电子式互感器出现故障。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种电子式互感器的敏感部件的测试方法，其特征在于，所述方法包括：
获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波；
在空间电磁场中施加所述电磁波，利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波之前，包括：
根据所述电子式互感器的安装说明将所述电子式互感器接上电流负载、电源和信号线，使其正常运行在空间电磁场中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取在空间电磁场使电子式互感器出现故障的电磁波，包括：
在80MHz～1000MHz频段内选择频点，在垂直极化和水平极化条件下，在空间电磁场中施加电磁波，并逐渐增加电磁波的强度，直至电子式互感器出现故障，此时的频点对应施加的电磁波为使电子式互感器出现故障的电磁波。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用电磁屏蔽箱确定电子式互感器中的敏感部件，包括：
分别将电子式互感器中的采集器、合并单元和二次电缆的三者之一置于电磁屏蔽箱外，若电子式互感器出现故障，则置于电磁屏蔽箱外的部件为敏感部件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当上位机接收所述电子式互感器数据时出现数据丢包或输出波形畸变时，所述电子式互感器故障。
6.一种电子式互感器的敏感部件的测试系统，其特征在于，所述系统包括：
判断模块和分别置于空间电磁场中的电子式互感器、电磁屏蔽箱和电磁波发射器；
所述电子式互感器分别接上电流负载和电源，并通过信号线与判断模块连接；
所述电磁波发射器，用于向空间电磁场中施加导致所述电子式互感器出现故障的电磁波；
所述电磁屏蔽箱，用于分别将电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆的三者之一置于电磁屏蔽箱外，屏蔽向电子式互感器的采集器、合并单元和二次电缆施加的电磁波；
所述判断模块，用于根据电子式互感器的故障情况确定电子式互感器的敏感部件。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述导致所述电子式互感器出现故障的电磁波的确定过程包括：
在80MHz～1000MHz频段内选择频点，在垂直极化和水平极化条件下，在空间电磁场中施加电磁波，并逐渐增加电磁波的强度，直至电子式互感器出现故障，此时的频点对应施加的电磁波为使电子式互感器出现故障的电磁波。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述判断模块，用于：
若电子式互感器出现故障，则置于电磁屏蔽箱外的部件为敏感部件；
其中，当判断模块接收所述电子式互感器数据时出现数据丢包或输出波形畸变时，所述电子式互感器出现故障。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200317 |
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