專利名稱：Gis耐壓測試方法
技術領域：
本申請涉及電力技術領域，特別是涉及一種GIS耐壓測試方法。
背景技術：
GIS (Gas Insulated Switchgear,氣體絕緣金屬封閉開關)設備,主要用于將一座變電站中除變壓器以外的一切設備，包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設計有機地組合成一個整體。由于 GIS設備占地面積小、可靠性高、運行維護工作量少，在電力系統(tǒng)中應用越來越廣，特別適合于城市變電站，尤其對用地緊張和可靠性要求高的情況其優(yōu)點更突出。因此，各大城市電網(wǎng)陸續(xù)投運了大量的GIS設備，大大提高了高壓開關設備的運行可靠性，顯著減少了設備運行維護工作量。但在推廣應用GIS設備的過程中出現(xiàn)了一些問題，特別是采用雙母線接線的GIS 變電站，在間隔擴建或檢修后，為滿足現(xiàn)場試驗條件，并且避免母線隔離開關斷口不發(fā)生試驗電壓疊加母線反向運行相電壓擊穿而危及運行設備的情況，該電壓等級的母線必須全部停電，這將對互帶能力不強的電網(wǎng)的可靠供電造成很大影響，停電協(xié)調(diào)極其困難，尤其有些對供電可靠性要求特別高的用戶根本無法停電(如電鐵、煉鋼廠等)，而根據(jù)《氣體絕緣金屬封閉電器現(xiàn)場耐壓試驗導則》(DL/T 555-94)要求，GIS新安裝部分、擴建部分及解體檢修的部分均應做絕緣耐壓試驗，《氣體絕緣金屬封閉開關設備現(xiàn)場交接試驗規(guī)程》(DL/T 618-1997)也對絕緣耐壓試驗進行了明確要求。因此如何在雙母線接線的GIS變電站對試驗間隔進行交流耐壓試驗時避免變電站母線全部停電，是目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請實施例提供一種GIS耐壓測試方法，以實現(xiàn)在雙母線接線的GIS 變電站對試驗間隔進行交流耐壓試驗時無需變電站母線全部停電。為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提供的技術方案如下—種氣體絕緣金屬封閉開關GIS耐壓測試方法，應用于雙母線接線的GIS設備變電站，其中待測間隔與原運行GIS設備之間的隔離開關斷開，該方法包括以下步驟獲取所述雙母線接線的GIS設備變電站上任意一個母線上電壓互感器的低壓繞組上的電壓，且將該電壓作為參考電壓；獲取所述待測間隔上的試驗電壓，并利用分壓器對所述試驗電壓進行采樣得到反饋電壓；比較所述參考電壓和反饋電壓，根據(jù)比較結果生成一與所述參考電壓的頻率相同、相位一致的初級輸出電壓，并將所述初級輸出電壓放大后經(jīng)過由勵磁變壓器和電抗器組成的串聯(lián)諧振電路輸出到所述待測試間隔上。 優(yōu)選地，比較所述參考電壓和反饋電壓，根據(jù)比較結果生成一與所述參考電壓的
3頻率相同、相位一致的初級輸出電壓，具體包括將所述參考電壓和反饋電壓相比較，得到一直流電壓；對所述直流電壓進行低通濾波；將所述直流電壓作為控制電壓，控制壓控振蕩器生成一與參考電壓的頻率和相位均一致的電壓；計算生成的所述電壓與所述參考電壓的頻率差和相位差；判斷所述頻率差是否為零，且判斷所述相位差是否大于I度；且當所述頻率差為零且所述相位差大于I度，將生成的所述電壓作為反饋電壓向所述相位比較器發(fā)送；當所述頻率差為零且所述相位差小于等于I度，將生成的所述電壓作為初級輸出電壓并輸出。優(yōu)選地，該方法進一步包括當所述頻率差不為零時，生成斷電信號，并向監(jiān)護保護模塊發(fā)送，阻止相所述待測試間隔上輸出電壓。 優(yōu)選地，該方法進一步包括當所述頻率差為零，且所述相位差小于等于I度，利用示波器或者指示燈進行指
/Jn ο優(yōu)選地，該方法進一步包括判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求；當所述串聯(lián)諧振電路滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求時，改變對調(diào)節(jié)后直流電壓的放大倍率，并將倍率放大后的直流電壓作為輸出電壓輸出；當所述串聯(lián)諧振電路不滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求時，調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振電路的電感量，并再次判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求。由以上技術方案可見，本申請實施例提供的該GIS耐壓測試方法，通過采集母線上的參考電壓，并對待測試間隔上的試驗電壓進行取樣得到反饋電壓，然后將參考電壓和反饋電壓進行比較，生成一與參考電壓同頻同相的輸出電壓，并且將該輸出電壓經(jīng)過串聯(lián)諧振回路輸出到待測試間隔上。由于參考電壓為母線上的電壓，反饋電壓與試驗電壓的頻率相同，且相位一致，所以將參考電壓和反饋電壓比較，就可以判斷出輸出到待測試間隔上的試驗電壓的頻率和相位是否與參考電壓一致，根據(jù)判斷結果將與參考電壓同頻同相的輸出電壓輸出到待測試間隔上。因此該方法可以保證在對待測試間隔進行測試時，輸出到待測試間隔上的測試電壓與母線的電壓頻率相同、相位一致。與現(xiàn)有技術相比，該方法可以在雙母線接線的GIS設備變電站中的兩條母線均運行的情況下對待測試間隔進行耐壓測試，避免了現(xiàn)有技術中對待測試間隔進行測試時要求變電站母線全部停電的問題。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的雙母線接線的GIS設備變電站的電氣連接示意圖；圖2為本申請實施例提供的一種GIS耐壓測試系統(tǒng)的連接示意圖結構示意圖；圖3為本申請實施例提供的一種GIS耐壓測試方法的流程示意圖；圖4為本申請實施例提供的一種生成初級輸出電壓的流程示意圖；圖5為本申請實施例提供的另一種生成初級輸出電壓的流程示意圖；圖6為本申請實施例提供的另一種GIS耐壓測試方法的流程示意圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實 施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護 的范圍。圖1為本申請實施例提供的雙母線接線的GIS設備變電站的電氣連接示意圖。如圖1所示，圖中I和II為兩條母線，1621、1622為隔離開關，16260、16230、16240 為接地開關，CT (Current Transformator)為電流互感器，2918、2028為隔離開關，20180、 20280為接地開關,PT(Pressure Transformator)為電壓互感器，圖中虛線框表示待測試間 隔，待測試間隔可以為擴建后的間隔，也可以為檢修后的間隔。圖2為本申請實施例提供的一種GIS耐壓測試系統(tǒng)的連接示意圖結構示意圖。如圖2所示，該系統(tǒng)所選擇的母線可以為兩條母線中的任意一條，PT為設置在母 線上的電壓互感器，PT的高壓繞組一端與母線相連接，另一端接地，并且PT具有至少一個 低壓繞組，Cx為待測試間隔，并且在測試時，待測試間隔Cx內(nèi)的接地開關全部斷開，并且將 除母線側隔離開關外的其他隔離開關全部閉合。如圖2所示，同頻同相電源1、串聯(lián)諧振裝置2、分壓器3和示波器4，其中同頻同相電源1上的參考電壓輸入端與PT的一個低壓繞組相連接，用于獲取PT 的一個低壓繞組上的電壓，并將獲取的電壓作為參考電壓；同頻同相電源1的反饋電壓輸 入端與分壓器3的測試端相連接，接收一反饋電壓，并且電壓輸出端與串聯(lián)諧振裝置2的輸 入端相連接。同頻同相電源1的作用是根據(jù)參考電壓和反饋電壓，產(chǎn)生一與參考電壓同頻同相 的輸出電壓并輸出到串聯(lián)諧振裝置2中。串聯(lián)諧振裝置2的輸出端與待測試間隔Cx的出線套管相連接，串聯(lián)諧振裝置2與 待測間隔Cx的等效電容形成串聯(lián)諧振的條件，使得該串聯(lián)諧振裝置2可以對輸出電壓進行 變壓，向待測試間隔Cx上輸出高的試驗電壓。分壓器3的高壓端與待測試間隔Cx的出線套管相連接，接地端接地，并且分壓器3 的測試端與同頻同相電源1的反饋電壓輸入端相連接，分壓器3的作用是對待測試間隔Cx 上的試驗電壓進行采樣，并將采樣后的電壓作為反饋電壓輸入到同頻同相電源1中。示波器4與同頻同相電源1的同頻同相信號輸出端，用于顯示輸出電壓與參考電 壓的頻率和相位關系。
實施例一圖3為本申請實施例提供的一種GIS耐壓測試方法的流程示意圖。本申請實施例提供該GIS耐壓測試方法，在測試時，其中待測間隔與原運行GIS 設備之間的隔離開關斷開。如圖3所示，該方法包括以下流程SlOO :獲取參考電壓。在每一母線上均設置有電壓互感器，并且電壓互感器具有至少一個低壓繞組，其中電壓互感器的高壓繞組一端與母線相連接，另一端接地。通過電壓互感器的低壓繞組， 就可以獲取母線上的電壓，將該電壓作為參考電壓，以便對試驗電壓進行調(diào)節(jié)。S200 :獲取反饋電壓。獲取所述待測間隔上的試驗電壓，并利用分壓器對所述試驗電壓進行采樣得到反饋電壓。S300:比較參考電壓和反饋電壓，根據(jù)比較結果生成一與所述參考電壓的頻率相同、相位一致的初級輸出電壓，并將初級輸出電壓放大后作為輸出電壓輸出。S400 :將輸出電壓經(jīng)過由勵磁變壓器和電抗器組成的串聯(lián)諧振裝置輸出到待測試間隔上。由于反饋電壓是通過分壓器獲取的待測試間隔上的試驗電壓，所以反饋電壓與試驗電壓的頻率相同、相位一致，因此在該步驟中，比較參考電壓和反饋電壓，就可以判斷出輸出到待測試間隔上的試驗電壓與參考電壓的頻率、相位關系。根據(jù)比較結果將初級輸出電壓調(diào)節(jié)成與參考電壓的頻率相同、相位一致后，初級輸出電壓經(jīng)過放大后經(jīng)過串聯(lián)諧振回路作為試驗電壓輸出到待測試間隔上。因此，通過該步驟就可以保證在對待測試間隔進行測試時，輸出到待測試間隔上的試驗電壓與母線上的電壓的頻率相同、相位一致。在本申請實施例中，如圖4所示，步驟S300具體包括S301 :將參考電壓和反饋電壓相比較，得到一直流電壓。將參考電壓和反饋電壓進行比較，得到兩者的相位差值，并將其轉換成一直流電壓來表示。這里得到的直流電壓正比于參考電壓和反饋電壓的相位差。S302 :對得到的直流電壓進行低通濾波。對得到的直流脈沖電壓進行低通濾波，將直流電壓中的高壓干擾濾出，避免高壓干擾對后續(xù)測試的影響。S303:將所述直流電壓作為控制電壓，控制壓控振蕩器生成一與參考電壓的頻率和相位均一致的電壓。利用濾波后直流電壓控制壓控振蕩器，使得壓控振蕩器生成電壓與參考電壓的相位差縮小，且頻率與參考電壓一致，即對參考電壓的頻率和相位進行跟蹤，且生成的電壓與參考電壓達到一致時就鎖定。S304 :計算生成的所述電壓與所述參考電壓的頻率差和相位差。通常情況下，壓控振蕩器生成電壓和參考電壓的頻率均為工業(yè)用電頻率50Hz，兩者的頻率不會出現(xiàn)較大的變化，但為了保證得到的待測是間隔上的試驗電壓與參考電壓為同頻同相，所以需要計算反饋電壓與參考電壓的頻率差。
S305 :判斷頻率差是否為零，且判斷相位差是否大于I度。試驗電壓與參考電壓的相位之間允許一定的相位差別，在本申請實施例中，相位差允許在I度以內(nèi)(包括I度)。S306:當頻率差為零且相位差大于I度，將生成的電壓作為反饋電壓并再次將參考電壓和反饋電壓相比較。頻率差為零時，生成的電壓與參考電壓的頻率相同，而相位差大于I度，則表示生成的電壓的相位不符合同頻同相的要求，所以需要將本次生成的電壓作為反饋電壓再次與參考電壓進行比較，并持續(xù)對生成的電壓進行調(diào)整，直至頻率差為零，且相位差小于等于I 度為止。S307:當頻率差為零且相位差小于等于I度，將生成的電壓放大后作為輸出電壓輸出。當相位差小于等于I度，即可認為生成的電壓與參考電壓為同頻同相，所以可以直接將生成的電壓信號放大后作為輸出電壓輸出。此外，如圖5所示，步驟S300還可以包括S308 :當頻率差不為零時，阻止將調(diào)節(jié)后的直流電壓放大后輸出。當頻率差不為零時，即調(diào)節(jié)后的直流電壓與參考電壓的頻率不同，此時將調(diào)節(jié)后的直流電壓輸出的待測試間隔上，會導致待測試間隔上的試驗電壓的頻率與母線的電壓的頻率(即參考電壓)將會不相同，那么就會出現(xiàn)待測試間隔上的試驗電壓最大值與運行母線電壓最大值反相180度疊加，造成母線隔離開關斷口突然擊穿的危險，所以此時需要阻止將壓控振蕩器生成的電壓輸出到放大回路，在本申請實施例中，具體步驟可以包括生成斷電信號并將斷電信號向監(jiān)護保護模塊發(fā)送，監(jiān)護控制模塊將放大電路的電源斷開，阻止將生成的電壓信號輸出到回路。S309 :當頻率差為零，且相位差小于等于I度，利用示波器或者指示燈進行指示。為了方便測試人員可以直觀地知道試驗電壓是否與參考電壓同頻同相，在本申請實施例中，還可以設置有示波器或指示燈，并且當頻率差為零，且相位差小于等于I度，利用示波器顯示，或者向指示燈供電，以便對同頻同相進行指示。在實際應用中，測試人員可以根據(jù)試驗條件不同，來操作待測試間隔內(nèi)的斷路器、 隔離開關和接地開關的導通或關閉，進而改變試驗條件，完成不同試驗條件對待測室間隔的耐壓測試。實施例二上述實施例中，僅僅對待測間隔進行了一次加壓測試，為了對待測間隔進行更好地耐壓測試，在本申請實施例中，如圖6所示，在將生成的電壓放大后作為輸出電壓輸出后，該GIS耐壓測試方法還可以包括S500 :判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求。這里滿足工頻串聯(lián)諧振要求是指串聯(lián)諧振電路達到或接近工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)。當判斷結果為是時，進行步驟S600 ;當判斷結果為否時，進行步驟S700。S600 :改變對生成的初級輸出電壓的放大倍率，并將倍率放大后的電壓作為輸出電壓輸出。改變對生成的初級輸出電壓的放大倍率，其目的是是為了提高待測間隔上的試驗電壓，以檢測待測間隔的耐壓程度。S700 :調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振電路的電感量，并再次判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求。當串聯(lián)諧振電路不接近工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)時，此時需要調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振電路中的可調(diào)感電抗器的電感量，來對串聯(lián)諧振電路的諧振狀態(tài)進行改變。以上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現(xiàn)本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
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權利要求
1.一種氣體絕緣金屬封閉開關Gis耐壓測試方法，應用于雙母線接線的GIS設備變電站，其中待測間隔與原運行GIS設備之間的隔離開關斷開，其特征在于，包括以下步驟獲取所述雙母線接線的GIS設備變電站上任意一個母線上電壓互感器的低壓繞組上的電壓，且將該電壓作為參考電壓；獲取所述待測間隔上的試驗電壓，并利用分壓器對所述試驗電壓進行采樣得到反饋電壓；比較所述參考電壓和反饋電壓，根據(jù)比較結果生成一與所述參考電壓的頻率相同、相位一致的初級輸出電壓，并將所述初級輸出電壓放大后經(jīng)過由勵磁變壓器和電抗器組成的串聯(lián)諧振電路輸出到所述待測試間隔上。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，比較所述參考電壓和反饋電壓，根據(jù)比較結果生成一與所述參考電壓的頻率相同、相位一致的初級輸出電壓，具體包括將所述參考電壓和反饋電壓相比較，得到一直流電壓；對所述直流電壓進行低通濾波；將所述直流電壓作為控制電壓，控制壓控振蕩器生成一與參考電壓的頻率和相位均一致的電壓；計算生成的所述電壓與所述參考電壓的頻率差和相位差；判斷所述頻率差是否為零，且判斷所述相位差是否大于I度；且當所述頻率差為零且所述相位差大于I度，將生成的所述電壓作為反饋電壓向所述相位比較器發(fā)送；當所述頻率差為零且所述相位差小于等于I度，將生成的所述電壓作為初級輸出電壓并輸出。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括當所述頻率差不為零時，生成斷電信號，并向監(jiān)護保護模塊發(fā)送，阻止相所述待測試間隔上輸出電壓。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括當所述頻率差為零，且所述相位差小于等于I度，利用示波器或者指示燈進行指示。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，進一步包括判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求；當所述串聯(lián)諧振電路滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求時，改變對調(diào)節(jié)后直流電壓的放大倍率，并將倍率放大后的直流電壓作為輸出電壓輸出；當所述串聯(lián)諧振電路不滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求時，調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振電路的電感量， 并再次判斷串聯(lián)諧振電路是否滿足工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)要求。
全文摘要
本申請公開了一種GIS耐壓測試方法，該方法包括同頻同相電源、串聯(lián)諧振裝置、分壓器和示波器，其中同頻同相電源的參考電壓輸入端與雙母線接線的GIS設備變電站任一母線上的電壓互感器的低壓繞組相連接，電壓輸出端與串聯(lián)諧振裝置的輸入端相連接，用于產(chǎn)生與參考電壓同頻同相的輸出電壓；串聯(lián)諧振裝置的輸出端與待測試間隔相連接；分壓器的高壓端與待測試間隔的出線套管相連接，接地端接地，并且分壓器的測試端與同頻同相電源的反饋電壓輸入端相連接；示波器與同頻同相電源的同頻同相信號輸出端。與現(xiàn)有技術相比，該方法可兩條母線均運行的情況下對待測試間隔進行耐壓測試，避免了對待測試間隔進行測試時需要母線全部停電的問題。
文檔編號G01R31/12GK102590717SQ20121003276
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權日2012年2月14日
發(fā)明者何寧, 印華, 吳高林, 唐世宇, 王謙, 肖前波, 葛凱, 逄凱 申請人:重慶市電力公司電力科學研究院