[发明专利]电容型设备绝缘在线监测系统校验方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容型设备绝缘在线监测系统的校验方法和装置，适用于电容型设备绝缘在线监测系统的测量准确度和稳定性，属于电力设备绝缘在线监测技术领域。

背景技术

随着电力系统的发展，系统的运行电压已从10KV发展到500KV，因此电力系统一次设备的绝缘状况对于系统的安全运行具有十分重要的意义，传统技术是采用预防性试验方法检测一次设备的绝缘状况，这种方法已无法满足电力系统安全运行的要求。

绝缘在线监测技术已在电力系统广泛应用，并且为保证电力系统安全运行起到越来越重要的作用，因此国家电网公司也在科技发展纲要中将其列为重要的发展方向，但是如何对于绝缘在线监测系统的性能进行科学的检测和评估，还缺少有效的方法和手段。

电容型设备绝缘在线监测系统是通过监测设备的运行电压U和其绝缘的漏电流I，通过对参数U和I的分析计算，得到反应设备绝缘状况的参数，包括绝缘泄漏电流、绝缘等值容性和介损等。目前对于电容型设备绝缘在线监测系统的校验主要采用电阻、电容元件串并联方法，其缺点是需要通过改变电阻、电容值的方法来设置各种参数，因此实际操作的工作量比较大，其次这种方法也难以模拟系统三相运行工况，同时，这种方法不能模拟三次谐波电流对于测量的影响。

发明内容

本发明针对现有电容型设备绝缘在线监测系统的校验技术存在的不足，提供一种测量准确度高、测量数据便于处理和保存的电容型设备绝缘在线监测系统校验方法及其装置。

本发明的电容型设备绝缘在线监测系统校验方法是：

首先合成三相标准电压信号和标准电流信号，利用标准电流的幅值和相位改变来设置校验电容型设备绝缘在线监测系统的电容和介损，根据电容型设备绝缘状况建立数学模型，设计典型的数据库，通过D/A转换器将合成的数字电压、电流信号转换成为模拟信号，再经过程控精密功放单元进行调理和放大；根据电容型设备绝缘状况建立的数学模型是：

u_a＝U_asinωt                                    (1)

i_a＝I_a1sin(ωt+α_a1)+I_a3sin(3ωt+α_a3)          (2)

u_b＝U_bsin(ωt+120°)                            (3)

i_b＝I_b1sin(ωt+120°+α_b1)+I_b3sin(3ωt+α_b3)    (4)

u_c＝U_csin(ωt-120°)                            (5)

i_c＝I_c1sin(ωt-120°+α_c1)+I_c3sin(3ωt+α_c3)    (6)

公式(1)和公式(2)分别为a相电压和a相电流的表达式，公式(3)和公式(4)分别为b相电压和b相电流的表达式，公式(5)和公式(6)分别为c相电压和c相电流的表达式，公式(1)和(2)中符号含义进行说明：

u_a—a相电压信号，

U_a—a相电压信号峰值，

i_a—a相电流信号，

I_a1—a相基波电流信号峰值，

α_a1—a相基波电流信号相位，

I_a3—a相三次谐波电流信号峰值，

α_a3--a相三次谐波电流信号相位，

其余公式中符号含义是对应相同的。

本发明的实现上述电容型设备绝缘在线监测系统校验方法的装置包括计算机、六通道D/A转换器和六通道程控精密功放单元；六通道D/A转换器通过USB接口与计算机连接，用于将数字量参数转换成为模拟量，六通道D/A转换器的六通道信号同步输出；六通道程控精密功放单元与六通道D/A转换器连接，用于将D/A输出的信号进行调理和放大，六通道程控精密功放单元由三通道电压放大单元和三通道电流放大单元构成。