[发明专利]一种用于强电磁环境下的高压开关瞬态地电位测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，更具体地，涉及一种用于强电磁环境 下的高压开关瞬态地电位测试系统。

背景技术

近年来，随着国内智能电网建设进程的不断深入，已有多座智能变电 站投运，与常规变电站相比，在开关设备的基础上采用了智能电子装置 (IED，Intelligent Electronic Device)、电子式互感器及其合并单元、开关 设备控制器等智能组件，可以在线监测开关设备的关键性能参数，实现了 开关设备的智能化进程，为高压开关的全寿命周期管理以及运行维护提供 了技术保障。但就地化安装的方式导致智能组件紧挨高压开关设备，距离 电磁骚扰源位置上更加接近，这样使得这些电子设备的电磁兼容问题相比 以往更加突出，电子设备处于一个电磁污染非常严重的背景环境中。

针对电力系统中的电磁兼容问题而言，开关设备运行试验工况对控制 系统的干扰是其主要的表现形式，由于存在电和磁的紧密联系，智能变电 站一次回路发生的暂态过程会通过各种路径进入智能组件并对其产生各种 各样的暂态干扰。恶劣的电磁环境可能会对智能组件造成两种影响，其一 是破坏智能组件的绝缘、甚至导致电子电路上的芯片烧毁，形成不可逆的 永久性破坏；其二是干扰智能组件的正常工作，使其存在误动作的可能， 进而导致或扩大一次设备侧的故障。因此深入研究智能组件在现场运行环 境下的可靠性显得尤为重要。随着新一代智能变电站逐渐推进，智能变电 站的运行可靠性日益引起关注。目前智能变电站二次设备的电磁兼容抗扰 度要求仍然沿用传统变电站的标准，然而，从智能变电站二次设备的安装 位置来看，这些要求可能偏松，我国投运的智能变电站已经多次出现互感 器数据失真、通信丢包等各种电磁干扰问题，因此有必要对智能变电站二 次设备的电磁兼容抗扰度要求开展相应的分析研究，对智能化设备进行可 靠性评估，在智能电网的设计和运行中消除电磁干扰的隐患。目前由于没 有地电位的检测方法与预防手段，在试验中经常会造成智能组件的损坏。

因此，需要一种技术，以解决用于强电磁环境下高压开关瞬态地电位 测试的问题。

发明内容

本发明提供一种用于强电磁环境下的高压开关瞬态地电位测试系统， 以解决如何对强电磁环境下高压开关瞬态地电位测试的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种强电磁环境下的高压开关瞬态 地电位测试系统，所述系统包括：高压开关设备、高压探头、衰减器、匹 配电阻R₄、示波器、UPS电源、第一同轴电缆、第二同轴电缆、第三同轴 电缆、第一接地点O₁、第二接地点O₂、第三接地点O₃；

所述高压探头包括第零无感电阻R₀，所述高压探头的输入端连接于所 述高压开关设备的壳体表面；所述高压探头的输出端通过第一同轴电缆与 所述衰减器的输入端相连接；所述高压探头用于获取所述高压开关设备的 壳体表面的地电位电压信号；

所述衰减器内部为第一无感电阻R₁、第二无感电阻R₂、第三无感电 阻R₃，所述第一无感电阻R₁、所述第二无感电阻R₂、所述第三无感电阻 R₃通过衰减器的金属外壳实现屏蔽；所述衰减器用于将所述衰减器的输入 端输入的电压信号进行第一次分压；所述衰减器的输出端通过第二同轴电 缆输入所述示波器端口处的所述匹配电阻R₄；所述匹配电阻R₄用于将所 述匹配电阻R₄的输入端的电压信号进行第二次分压；所述匹配电阻R₄的 输出端与所述示波器相连接；所述示波器用于监测输入到所述示波器的地 电位电压波形；

所述高压开关设备与第一接地点O₁相连接；

所述高压探头的输出端外壳通过所述第三同轴电缆与第二接地点O₂相连接；所述高压探头的外壳与所述第一同轴电缆的屏蔽层相连接；

所述第二接地点O₂远离第一接地点O₁，所述第二接地点O₂与所述第 一接地点O₁至少间隔15米。

优选地，所述第零无感电阻R₀的电阻为5kΩ，功率为25W，最大测 量瞬态电压为50kV。

优选地，所述第一同轴电缆、所述第二同轴电缆和所述第三同轴电缆 的波阻抗为50Ω；