[发明专利]电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法及装置，所述方法包括：将电容式电压互感器运行状态下、模拟故障状态下的散射参数分别转换为对应的阻抗参数，作为第一阻抗参数、第二阻抗参数；分别获取所述第一阻抗参数、所述第二阻抗参数的阻抗频响特性曲线；对所述第一阻抗参数、所述第二阻抗参数的阻抗频响特性曲线进行比幅比相分析，判定所述电容式电压互感器电容元件是否击穿。本发明提供的电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法及装置，通过模拟电容式电压互感器高压电容的击穿情况，分别将运行过程中、击穿状态下的阻抗频响特性曲线进行对比，从而快速、准确地检测电容式电压互感器的故障情况，具有成本低、实施性强的优点。

技术领域

本发明涉及电力设备故障检测技术领域，具体涉及一种电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法及装置。

背景技术

电容式电压互感器(以下简称CVT)是电网计量、控制、保护的重要电压信号监测装备,在电力系统中已广泛使用。和常规的电磁式电压互感器相比，CVT除了可防止电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振外，还可以减缓系统雷电侵入过电压陡度，降低系统绝缘损坏风险。

然而，目前对于CVT的研究还不足，CVT常因其电容元件的击穿而产生失真或错误信号，不仅会直接影响电压测量的准确度，同时还严重威胁电网安全运行。目前较为常用的方式是对电容式电压互感器的二次回路电压进行监测，但是这种方式无法准确区分故障类型和位置，监测效率和精度都难以保障。因此。如何提供一种检测方法能够快速、准确地检测出故障位置，以辅助电力系统安全运行工作，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法及装置，该方法通过模拟CVT高压电容的击穿情况，分别将运行过程中、击穿状态下的阻抗频响特性曲线进行对比，从而快速、准确地检测CVT的故障情况，具有成本低、实施性强的优点。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种电容式电压互感器电容元件击穿的检测方法，包括：

将电容式电压互感器运行状态下、模拟故障状态下的散射参数分别转换为对应的阻抗参数，作为第一阻抗参数、第二阻抗参数；

分别获取所述第一阻抗参数、所述第二阻抗参数的阻抗频响特性曲线；

对所述第一阻抗参数、所述第二阻抗参数的阻抗频响特性曲线进行比幅比相分析，判定所述电容式电压互感器电容元件是否击穿。

进一步地，所述将电容式电压互感器运行状态下、模拟故障状态下的散射参数分别转换为对应的阻抗参数，包括：

获得电容式电压互感器二端口网络的散射参数矩阵S，采用的计算公式为：

式中，a ₁、a ₂为电容式电压互感器二端口的归一化入射散射变量；b₁、b₂为电容式电压互感器二端口的归一化反射散射变量；S₁₁与S₁₂为电容式电压互感器二端口网络的折射特性；S_21、S₂₂为电容式电压互感器二端口网络的反射特性；

构建电容式电压互感器二端口网络的阻抗参数矩阵Z：

其中，以端口电流为激励，端口电压为响应，所述电容式电压互感器二端口网络的阻抗参数矩阵与所述激励、所述响应的关系满足：

式中，V1、V2为端口电压；I1、I2为端口电流；

根据所述散射参数矩阵S及阻抗参数矩阵Z，得到电容式电压互感器的传递函数矩阵T：