CN113552521B - 一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统，其中方法包括：基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率；将待测试的冲击电压分压器连接至所述冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定所述冲击电压发生器的放电效率；获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，基于所述差值进行计算，获取所述冲击电压分压器的线性度参数。

Description

一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统

技术领域

本发明涉及高压分压器的试验技术领域，更具体地，涉及一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统。

背景技术

在电力系统中，操作过电压和雷电过电压会对输电线路及变电站的运行设备产生危害，准确测量输电线路及变电站的过电压对于输电线路的安全稳定运行具有重要意义。

随着特高压交直流输电线路的建设，输电线路配套电气设备的冲击耐压水平不断提高，最高冲击试验电压可达2500kV以上，为了保证电气设备在电网系统中的安全稳定运行，保证其出厂试验的可靠性极为重要。保证冲击分压器电压量值测量的准确度，对于电气设备的绝缘经济设计及安全稳定运行具有重要意义。目前国内的冲击电压分压器标准设备电压等级一般为1000kV，在1000kV以内可采用标准冲击分压器对一般试验室所用的分压器的刻度因数进行标定，获得试品冲击分压器准确的刻度因数参数。在1000kV以上，由于缺乏标注冲击分压器，因此按照IEC60060及国标16927的要求，对分压器进行线性度试验，通过线性度试验参数评估其冲击电压测量的准确度。

冲击分压器的线性度参数表征为不同冲击电压下，冲击分压器自身刻度因数的变化量，较小的线性度参数表明了冲击分压器在不同试验电压下刻度因数的一致性较好，但当冲击分压器线性度较大时，其刻度因数变化较大，试验结果的准确可靠程度也较低。

IEC标准中推荐了几种开展线性度试验的方法，主要包括球隙测量法、电场测量法，及采用冲击电压发生器的效率法对冲击分压器的线性度进行评估。采用球隙法现场实施困难，当试验电压在1000kV以上时，试验要求放电球隙的尺寸很大，重量重，试验现场安装困难，且球隙放电易受空气温湿度的影响，测量不确定度较大。而电场测量仪在现场使用时，易受空间电磁场的干扰，对所使用的球形电场测量仪的抗干扰能力提出了较高的技术要求，现有的产品技术参数难以达到高准确度冲击电场的测量要求。综上采用冲击电压发生器的效率法评估冲击分压器的线性度，为目前现场最可行的试验方法，但在IEC标准及对应国家标准中，仅给出了“采用冲击电压发生器效率法测量线性度试验数据良好时可表明分压器的线性度好，但当试验结果不好时，也不能判断冲击电压分压器线性度好坏”的描述，并未给出定量判断冲击电压分压器线性度的方法，且标准中推荐的基于冲击电压发生器效率法评价冲击分压器的线性度试验方法中，所获得的线性度参数实际为冲击电压发生器与冲击电压分压器的线性度参数之和，没有定量分离出分压器自身的线性度参数，用于评价冲击分压器的线性度参数，准确度不高，对于实际开展特高压冲击分压器线性度试验工作的指导意义不大。基于目前特高压冲击分压器线性度参数试验研究的现状，提出基于冲击电压发生器的定量评估冲击分压器的线性度方法显得尤为必要。

因此，需要一种技术，以对冲击电压分压器线性度参数进行确定。

发明内容

本发明技术方案提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统，以解决如何对冲击电压分压器线性度参数进行确定的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法，所述方法包括：

基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率；

将待测试的冲击电压分压器连接至所述冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定所述冲击电压发生器的放电效率；

获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，并将计算得到的差值进行进一步分析计算，最终获得所述冲击电压分压器的线性度参数。

优选地，所述基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于所述关系曲线，确定冲击电压发生器在任意充电电压下需要的最短充电时间。

优选地，所述确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述冲击电压发生器的充电电压总值n×U_n，所述确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以充电电压总值n×U_n。

优选地，所述确定所述冲击电压发生器的放电效率，包括：

采用冲击电压分压器测量冲击电压发生器的放电电压，所述冲击电压分压器实际测量放电电压峰值为U₂，所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述确定冲击电压发生器的放电效率为实际测量放电电压总值U₂除以充电电压总值U_m。

优选地，所述获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，计算各差值与差值平均值间的正向及负向最大差值，将该最大差值确定为待测试的所述冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个电压点下差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为所述冲击电压分压器的线性度参数的取值范围。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统，所述系统包括：

第一初始单元，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率；

第二初始单元，用于将待测试的冲击电压分压器连接至所述冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定所述冲击电压发生器的放电效率；

结果单元，用于获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，基于所述差值进行计算，获取所述冲击电压分压器的线性度参数。

优选地，所述第一初始单元，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于所述关系曲线，确定冲击电压发生器在任意不同充电电压下需要的最短充电时间。

优选地，所述第一初始单元，用于确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述冲击电压发生器的充电电压总值n×U_n，所述确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以充电电压总值n×U_n。

优选地，所述第二初始单元，用于确定所述冲击电压发生器的放电效率，包括：

采用冲击电压分压器测量冲击电压发生器的放电电压，所述冲击电压分压器实际测量放电电压峰值为U₂，所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述确定冲击电压发生器的放电效率为实际测量放电电压总值U₂除以充电电压总值U_m。

优选地，所述结果单元，用于获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，将所述差值确定为待测试的所述冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为所述冲击电压分压器的线性度参数的取值范围。

本发明技术方案提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法及系统，其中方法包括：基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率；将待测试的冲击电压分压器连接至冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定冲击电压发生器的放电效率；获取冲击电压发生器的放电效率与冲击电压发生器的充电效率的差值，计算各电压点差值与差值平均值的正向最大偏差和负向最大偏差，将该最大偏差值间的范围确定为待测试的冲击电压分压器的线性度参数。本发明技术方案基于对冲击电压发生器自身的特性参数进行充分的试验，首先获得冲击电压发生器自身的线性度参数A，再采用冲击电压发生器效率法对冲击分压器试品进行线性度试验获得冲击分压器和冲击电压发生器的线性度参数之和B，用B减去A，即可得到冲击分压器自身的准确的线性度参数C。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法流程图；

图2为根据本发明优选实施方式的冲击电压分压器线性度试验的试验流程图；

图3为根据本发明优选实施方式的直流电压监测装置中无线电压传输探头的内部结构示意图；

图4为根据本发明优选实施方式的直流电压监测装置与冲击电压发生器中充电电容器的并联连接示意图；

图5为根据本发明优选实施方式的一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式的一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法流程图。本发明提供一种基于冲击电压发生器评估冲击分压器线性度的试验方法，为定量评价特高压冲击分压器的高压端电压测量的线性度参数提供技术支持。本发明基于对冲击电压发生器自身的特性参数进行充分的试验，首先获得冲击电压发生器自身的线性度参数A，再采用冲击电压发生器效率法对冲击分压器试品进行线性度试验获得冲击分压器和冲击电压发生器的线性度参数之和B，用B减去A，即可得到冲击分压器自身的准确的线性度参数C。

本发明的冲击电压发生器试验装置本体，一般由充电控制系统，多级储能电容器、放电球隙、多级波头电阻、多级波尾电阻组成，其工作原理为充电时：多级储能电容器同时并联充电、放电时，放电球隙击穿，各级储能电容器串联放电，通过冲击电压分压器可监测冲击放电电压波形及参数值。

本发明的冲击电压发生器自身特性试验内容包括：最短充电时间测试、多级储能电容器充电效率参数、试验装置包括：高准确度直流电压测量装置、悬浮安装用金属支架、无线传输电压探头、数据分析模块。

本发明首先将高准确度直流电压测量装置并联安装于冲击电压发生器的各级充电电容正、负极性两端，采用专门的悬浮安装用金属支架固定，其中分压器的高压端通过金属连接件与电容器的正极相连，分压器的低压端与电容器的负极性相连，如图4所示。

除冲击电压发生器首级储能电容器监测用直流分压器的低压端接地，其他各级储能电容监测用直流分压器的低压端均不能接地，需要悬浮测量。为了便于数据传输，及悬浮电位测量的需要，各级监测充电电压用的直流电压测量装置的高压端采用高阻值的精密电阻，其典型阻值为500MΩ，低压臂内置在安装有低压臂电阻的无线传输电压探头中，其典型阻值为5kΩ。无线传输探头压接固定在高压臂电阻的下端与金属铜片间，金属铜片与连接在储能电容器负极的金属支架通过固定螺杆相连；如图3所示。

无线传输探头中包括低压臂电阻，A/D采样单元、数据存储器及蓝牙数据传输模块，可实施将低压臂电阻两端实测的电压信号转换为数字信号，再通过无线传输模块将数字信号传输至测量用PC机中。

在试验前，各台直流电压测量装置均应送至标准实验室进行参数校准，以获得准确的分压比参数。

如图1所示，本发明提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法，方法包括：

步骤101：基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率。

优选地，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于关系曲线，确定冲击电压发生器在任意充电电压下需要的最短充电时间。

优选地，确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，冲击电压发生器的设置充电电压总值n×U_n，确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以设置充电电压总值n×U_n。

本发明对冲击电压发生器的各级储能电容器设置某一充电电压，改变冲击电压发生器的充电时间，观察冲击电压发生器各级电容器实际充电电压值的变化，当所设置的充电时间T增大到某一值T₀后，继续增加充电时间，冲击电压发生器各级储能电容器两端实际充电电压值不再继续增加后，确定T₀为冲击电压发生器单级电容器在该设置充电电压下完全充电时所需的最短充电时间；

改变冲击电压发生器的单级充电电压，对单台冲击电压发生器，应设置不少于五个充电电压值，重复以上试验步骤，获得冲击电压发生器在全量程范围内不同充电电压下分别所需的最短充电时间，在后续冲击分压器线性度试验中，充电时间值应设置为不小于上述试验获得时间参数值；

根据试验结果参数，拟合充电电压与最短充电时间两个参量之间的相互关系曲线，当后续试验中所设置试验充电电压与上述试验设置电压不同时，通过所拟合的关系曲线，可以快速并准确的确定当前应设置的最短充电时间参数。

本发明测量冲击电压发生器各级储能电容器的总体实际充电电压，并计算充电效率参数值。设置冲击电压发生器的各级储能电容器充电电压为U_n，同时通过各级监测用直流电压装置获得冲击电压发生器各级实际充电电压，当充电时间达到最短充电时间后，且各级储能电容器实际电压值呈稳定状态后，将各级电容器实际充电电压相加，可以获得在该充电电压下，冲击电压发生器整体实际充电电压值U_m。在该试验电压下，将冲击发生器实际充电电压之和U_m除以冲击电压发生器设置总体充电电压n×U_n得到冲击电压发生器的充电效率k_c。

本发明对冲击电压发生器设置不同的充电电压，该试验电压点不少于5个，重复第四步试验，以获得冲击电压发生器在不同充电电压下的充电效率值k_ci。该充电效率系数即为冲击电压发生器自身的电压线性度参数。

根据以上试验结果参数，拟合充电电压U_ni与充电效率k_ci两个参量之间的相互关系曲线，以便于当后续所设置试验电压与上述试验设置电压不同时，通过所拟合的关系曲线，可以快速并准确的确定当前充电电压下冲击电压发生器自身的充电效率系数。

步骤102：将待测试的冲击电压分压器连接至冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定冲击电压发生器的放电效率。

本发明将待评价冲击电压测量线性度参数的冲击电压分压器连接至冲击电压发生器两端，设置冲击电压发生器充电电压U₁，依据第二步中确定的充电电压与最短充电时间的关系曲线，确定试验时应设置的充电时间值；

冲击电压发生器放电后，记录冲击电压分压器实测冲击电压U₂，计算冲击电压发生器此时的放电效率k_f，k_f＝U₂/n/U₁；

优选地，确定冲击电压发生器的放电效率，包括：

冲击电压发生器的实际放电电压总值U₂，冲击电压发生器的充电电压总值U_m，确定冲击电压发生器的放电效率为实际充电电压总值U₂除以充电电压总值U_m。

在冲击电压分压器线性度试验电压范围内，均匀选取5个试验电压点，在这5个试验电压点，分别重复上述试验步骤，得到不同的放电效率k_fi，计算k_fi的平均值，并计算k_fi与平均值间的最大偏差值δ_f。

步骤103：获取冲击电压发生器的放电效率与冲击电压发生器的充电效率的差值，基于所述差值进行计算，获取所述冲击电压分压器的线性度参数。

优选地，获取冲击电压发生器的放电效率与冲击电压发生器的充电效率的差值，计算差值的平均值，并获取各电压下效率的差值与平均值的正负最大偏差，将正负向最大偏差值间的参数范围确定为待测试的冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个电压点下差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为冲击电压分压器的线性度参数范围。如图2所示。

本发明在试验时，若在上述试验中所确定的偏差值δ_f在±1％范围内，则认为该分压系统为线性的，不需要进一步处理数据，直接采用δ_f作为冲击电压分压器的线性度参数，若δ_f超过±1％范围，则将δ_f数据与δ_c相减后的参量作为待测量分压器的线性度参数。

本发明实现了特高压冲击电压分压器的线性度参数的定量准确测量，解决了目前采用冲击发生器效率法进行冲击分压器线性度评估参数计算不够准确的问题。本发明提供的方法可利用实验室常规试验设备，基于分压器工作和测量误差原理，可操作性强，可以准确获取各电压等级冲击电压分压器的线性度参数。

本发明公开了一种基于冲击电压发生器放电效率变化来评估冲击电压分压器的线性度计算方法：首先，对冲击电压发生器进行各项参数特性试验，基于悬浮式直流电压测量装置准确监测冲击电压发生器各级充电电压值及其变化，以确定冲击电压发生器各充电电压下的最短充电时间参量，及各充电电压下冲击电压发生器的实际充电效率。

本发明选取5个试验电压点，获得冲击电压发生器带冲击电压分压器时的放电效率变化，最后，根据放电效率及冲击电压发生器自身的充电效率的差值，获得准确的冲击电压分压器自身的线性度参数。

本发明提供一种冲击电压分压器线性度测量方法，基于冲击电压发生装置及充电测量装置，试验装置包括：冲击电压试验装置(充电控制系统①、冲击电压发生装置悬浮直流电压测量装置④、冲击电压分压器⑤和冲击测量系统⑥)、信号传输装置(②、蓝牙数据传输单元③、数据接收PC机)，进行阻容式分压器的方波响应优化。具体实验步骤如下：

第一步：将充电监测用直流电压测量装置提前在标准实验室进行刻度因数校准，将校准后的直流电压测量装置并联在冲击电压发生器各级储能电容两端，开启无线电压传输探头开关。

第二步：在冲击电压发生装置充电控制系统中，设置各级储能电容器首级充电电压值，冲击电压发生器各级电容充电电压默认均为首级充电电压相同，设置充电时间，通过直流电压测量装置反馈的测量数据，观察各级充电电容器实际充电电压，并记录充电结束时，各级电容器实际充电电压值；

第三步：以5s为充电时间间隔，逐步增大充电时间，并重复第二步，记录各充电时间下，各级电容器实际充电电压值，描绘充电时间与充电电压坐标曲线，通过坐标曲线确定各级电容器最大实际充电电压下对应的最小充电时间，并确定各充电电压下的最小充电时间；

第四步：在不同的设置充电电压U_c下，记录第三步试验中各级电容器实际充电电压值U_i，并将该电压值相加得到实际充电电压总和Ui和，U_i和/(n×U_c)得到各设置充电电压下的实际充电系数kci。

第五步，将待测量线性度参数的冲击电压分压器连接至冲击电压发生器两端，根据所确定的5个线性度试验电压点，对应在冲击电压电压发生器中设置充电电压，依据第三步中所确定的最短充电时间，设置不小于最短充电时间的时间长度；

第六步：在各设置的电压U_t下，冲击电压发生器充电完成并放电后，记录冲击分压器实际记录的冲击电压峰值U_d，计算各试验电压下U_d/U_t值k_fi为带冲击分压器时冲击电压发生器输出效率值，

五个放电效率k_fi的平均值若为k₀，k_fi中与k₀偏差最大的值若为k_fx，则k_fx与k₀的相对偏差值δ_f为放电效率的最大偏差。

第六步：试验时，若在第五步试验中所确定的偏差值δ_f在±1％范围内，则认为该分压系统为线性的，不需要进一步处理数据，直接采用δ_f作为冲击电压分压器的线性度参数，若δ_f超过±1％范围，则将δ_f数据与δ_c相减后的参量作为待测量分压器的线性度参数。

本发明通过有限的试验电压点下获得的充电电压下最小充电时间的数据，通过函数拟合出冲击电压发生器充电电压与最短充电时间的相互关系曲线，可以方便准确的获得各种不同充电试验电压下冲击电压发生器的最短充电时间参数。

本发明通过有限的试验电压点下获得的充电电压下冲击电压发生器充电效率的数据，通过函数拟合出冲击电压发生器充电电压与充电效率的相互关系曲线，可以方便准确的获得各种不同充电试验电压下冲击电压发生器的充电效率参数；

本发明通过函数拟合出冲击电压发生器充电电压与放电效率的相互关系曲线，可以方便准确的获得各种不同充电试验电压下冲击电压发生器的放电效率参数；

本发明采用高精度悬浮式直流电压测量装置并联安装在冲击电压发生器各级储能电容器的两端，可以实时准确的获得冲击电压发生器的充电特性试验参数；

本发明的高精度悬浮直流电压测量装置由高压臂电阻及内置有低压臂电阻的无线传输探头组成，无线传输探头中包括低压臂电阻，A/D采样模块、蓝牙传输模块，直流电压分压器的监测数据通过蓝牙传输模块实时传输给PC机。

本发明的高精度悬浮直流电压测量装置中的无线传输电压探头压接固定在直流电压监测装置高压臂的下端及与充电电容负极相连的金属铜片间。

本发明在相同充电电压设置点下，将冲击电压发生器带上待评价的冲击分压器后的放电效率值与冲击电压发生器自身的充电效率值相减后，可以准确定量获得待评价冲击分压器的线性度参数。

本发明冲击电压发生器额定电压为4800kV，共20级充电电容器，单级充电电容器额定电压为200kV，冲击电压发生器配套连接有4800kV冲击电压分压器。为监测各级发生器充电量的数据，采用20台高准确度直流电压监测装置进行分级测量，直流电压监测装置由高压臂及配套内置有低压臂电阻的低压无线电压传感探头组成、无线电压传感探头将所监测的数实时传输给数据接收端PC机。

冲击电压发生器充电控制系统中可灵活设置各级电容器充电电压值及充电时间，无线传感电压探头每间隔1s时间向外输送一次数据，数据接收PC机中可动态接收、显示并存储各级电容器实际充电电压值。

冲击电压发生器及配套试验装置布置于冲击电压试验大厅内，冲击电压充电及测量控制装置及数据接收PC机布置于冲击试验控制厅内。

依据标准要求，选取确定该4800kV冲击分压器线性度试验电压点为1000kV、2000kV、3000kV、4000kV及4800kV，对应设置冲击电压发生器各级的充电电压为50kV、100kV、150kV、200kV及240kV。

在以上五个试验电压点，分别测量冲击电压发生器的充电电压系数k_c1～k_c5，并测量冲击电压发生器带冲击电压发生器的放电效率系数k_f1～k_f5,计算各试验电压下的k_fi与k_ci的差值k_fci，计算5个k_fci的平均值，并计算k_fci中与平均值间最大的正向与负向差值δ_﹢与δ_-，δ_-～δ_﹢为冲击电压分压器在该试验电压范围内的线性度参数。图5为根据本发明优选实施方式的一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统结构图。如图5所示，本发明提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统，系统包括：

第一初始单元501，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率。

优选地，第一初始单元501，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于关系曲线，确定冲击电压发生器在任意不同充电电压下需要的最短充电时间。

优选地，第一初始单元501，用于确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，冲击电压发生器的充电电压总值n×U_n，确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以充电电压总值n×U_n。

第二初始单元502，用于将待测试的冲击电压分压器连接至冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定冲击电压发生器的放电效率；

结果单元503，用于获取冲击电压发生器的放电效率与冲击电压发生器的充电效率的差值，基于差值进行计算，获取冲击电压分压器的线性度参数。

优选地，第二初始单元502，用于确定冲击电压发生器的放电效率，包括：

采用冲击电压分压器测量冲击电压发生器的放电电压，冲击电压分压器实际测量放电电压峰值为U₂，冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，确定冲击电压发生器的放电效率为实际测量放电电压总值U₂除以充电电压总值U_m。

优选地，结果单元503，用于获取冲击电压发生器的放电效率与冲击电压发生器的充电效率的差值，计算所述差值的平均值，并获取各电压下效率的差值与平均值的正负最大偏差，将所述正负向最大偏差值间的参数范围确定为待测试的冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个电压点下差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为冲击电压分压器的线性度参数的取值范围。

本发明提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统500与本发明提供一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法100相对应，在此不再进行赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (4)

1.一种确定冲击电压分压器线性度参数的方法，所述方法包括：

基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率；所述确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述冲击电压发生器的充电电压总值n×U_n，所述确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以充电电压总值n×U_n；

将待测试的冲击电压分压器连接至所述冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定所述冲击电压发生器的放电效率；所述确定所述冲击电压发生器的放电效率，包括：

采用冲击电压分压器测量冲击电压发生器的放电电压，所述冲击电压分压器实际测量放电电压峰值为U₂，所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述确定冲击电压发生器的放电效率为实际测量放电电压总值U₂除以充电电压总值U_m；

获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，基于所述差值进行计算，获取所述冲击电压分压器的线性度参数；

获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，计算所述差值的平均值，并获取各电压下效率的差值与平均值的正负最大偏差，将正负向最大偏差值间的参数范围确定为待测试的所述冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个电压点下差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为所述冲击电压分压器的线性度参数范围。

2.根据权利要求1所述的方法，所述基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于所述关系曲线，确定冲击电压发生器在任意不同充电电压下需要的最短充电时间。

3.一种确定冲击电压分压器线性度参数的系统，所述系统包括：

第一初始单元，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电，确定冲击电压发生器的充电效率，包括：

所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述冲击电压发生器的充电电压总值n×U_n，所述确定冲击电压发生器的充电效率为实际充电电压总值U_m除以充电电压总值n×U_n；

第二初始单元，用于将待测试的冲击电压分压器连接至所述冲击电压发生器，基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，对所述冲击电压发生器进行充电后再进行放电，确定所述冲击电压发生器的放电效率，包括：

采用冲击电压分压器测量冲击电压发生器的放电电压，所述冲击电压分压器实际测量放电电压峰值为U₂，所述冲击电压发生器的实际充电电压总值U_m，所述确定冲击电压发生器的放电效率为实际测量放电电压总值U₂除以充电电压总值U_m；

结果单元，用于获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，基于所述差值进行计算，获取所述冲击电压分压器的线性度参数；

所述结果单元，用于获取所述冲击电压发生器的放电效率与所述冲击电压发生器的充电效率的差值，计算所述差值的平均值，并获取各电压下效率的差值与平均值的正负最大偏差，将正负向最大偏差值间的参数范围确定为待测试的所述冲击电压分压器的线性度参数，包括：

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个充电效率k_ci；

获取多个不同充电电压条件下，所述冲击电压发生器的多个放电效率k_fi；

计算多个不同充电电压条件下，对应的多个放电效率k_fi与多个充电效率k_ci的差值k_fci；

计算多个电压点下差值k_fci的平均值，并计算多个差值k_fci中与平均值的最大正向差值δ_﹢与最大负向差值δ_-，最大负向差值δ_-与最大正向差值δ_﹢为所述冲击电压分压器的线性度参数范围。

4.根据权利要求3所述的系统，所述第一初始单元，用于基于预先确定的冲击电压发生器在不同充电电压下需要的最短充电时间，包括：

确定不同充电电压下冲击电压发生器分别需要的最短充电时间；

拟合包括不同充电电压及对应的最短充电时间的关系曲线；

基于所述关系曲线，确定冲击电压发生器在任意充电电压下需要的最短充电时间。