專利名稱：一種高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，屬于電力設(shè)備測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，電力變壓器、高壓電抗器、高壓電容器等無(wú)源設(shè)備，在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)中的等效，常以其端口特性等效表示。設(shè)備的端口特性測(cè)量，主要是端口阻抗伴隨頻率的變化情況，它不僅是高壓電力設(shè)備本身重要的固有參數(shù)，也是電力系統(tǒng)分析中建立設(shè)備模型的基礎(chǔ)。端口特性的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于電力系統(tǒng)的仿真分析、電磁暫態(tài)計(jì)算、故障復(fù)現(xiàn)、設(shè)計(jì)評(píng)估等研究和工作具有重要意義。目前對(duì)于低電壓等級(jí)的小型設(shè)備端口特性的測(cè)量，已有比較成熟的方法，可以通過(guò)阻抗測(cè)量?jī)x直接連接并進(jìn)行測(cè)量。而對(duì)高壓系統(tǒng)中的大型電力設(shè)備，如變壓器、電抗器等的端口特性，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，目前缺乏固定的測(cè)試設(shè)備和實(shí)用的測(cè)量方法。首先，大型電力設(shè)備體積龐大，待測(cè)高壓端與低壓端距離較遠(yuǎn)，設(shè)備端口無(wú)法直接與阻抗測(cè)量?jī)x的測(cè)試端連接；其次，測(cè)量過(guò)程中，由于高頻下存在雜散參數(shù)，連接線的引入和自身參數(shù)的變化都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，以克服已有技術(shù)上的上述缺陷，用帶屏蔽層的同軸電纜連接受試設(shè)備端口和阻抗測(cè)量?jī)x，通過(guò)測(cè)量信號(hào)源內(nèi)阻與被測(cè)設(shè)備的分壓比，以獲得大型電力設(shè)備的端口特性。本實(shí)用新型提出的高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，包括:連接電纜、測(cè)量附件、阻抗測(cè)量?jī)x和計(jì)算機(jī)；所述的測(cè)量附件通過(guò)連接電纜分別與被測(cè)大型電力設(shè)備的高壓端和低壓端相連；所述的阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)電纜與測(cè)量附件相連，同時(shí)阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)信號(hào)線與所述的計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型提出的高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，其優(yōu)點(diǎn)是本測(cè)量裝置適用于高壓電力設(shè)備的端口特性測(cè)試，具有頻帶較寬，精度較高，所受干擾小等特點(diǎn)。測(cè)量基于掃頻原理，充分利用大型電力設(shè)備直流阻抗低的特點(diǎn)，提高測(cè)量頻率范圍和信號(hào)強(qiáng)度，在頻率較高的頻率范圍內(nèi)，可以用較小的正弦信號(hào)產(chǎn)生較大的輸出響應(yīng)，以獲得理想的測(cè)量精度。其次，本測(cè)試裝置將連接線的高頻雜散參數(shù)，通過(guò)對(duì)固定測(cè)量位置的連接電纜參數(shù)的測(cè)量和標(biāo)定予以考慮；同時(shí)，本測(cè)試裝置考慮了設(shè)備內(nèi)阻、連接電纜阻抗和被測(cè)設(shè)備阻抗直接的關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，使測(cè)量結(jié)果更加精確。

圖1是本實(shí)用新型提出的高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，I為連接電纜，2為被測(cè)大型電力設(shè)備，3為被測(cè)大型電力設(shè)備的高壓端，4為測(cè)量附件，5為阻抗測(cè)量?jī)x，6為計(jì)算機(jī)，7為被測(cè)大型電力設(shè)備的低壓端。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:連接電纜1、測(cè)量附件4、阻抗測(cè)量?jī)x5和計(jì)算機(jī)6。測(cè)量附件4通過(guò)連接電纜I分別與被測(cè)大型電力設(shè)備的高壓端3和低壓端7相連。阻抗測(cè)量?jī)x5通過(guò)連接電纜I與測(cè)量附件4相連，同時(shí)阻抗測(cè)量?jī)x5通過(guò)信號(hào)線與所述的計(jì)算機(jī)6相連。本實(shí)用新型提出的高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，其工作過(guò)程為:第I步:連接電纜參數(shù)標(biāo)定由于本測(cè)量方法測(cè)將電纜的阻抗考慮在測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)，測(cè)得的阻抗值包含電纜阻抗和受試設(shè)備阻抗，因此電纜參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果有較大影響；同時(shí)高頻下的雜散參數(shù)又會(huì)改變連接電纜本身的阻抗特性，這些因素都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，在測(cè)量前后對(duì)電纜阻抗進(jìn)行測(cè)量標(biāo)定，可以有效降低引入誤差。需對(duì)連接電纜需進(jìn)行標(biāo)定的參數(shù)包括:短路阻抗，開(kāi)路導(dǎo)納，和電纜長(zhǎng)度。首先將電纜按照測(cè)量要求的位置固定，保證其對(duì)外部的雜散參數(shù)在測(cè)量時(shí)維持不變，分別對(duì)電纜的終端進(jìn)行短接和開(kāi)路，在首端用阻抗測(cè)量?jī)x測(cè)量器阻抗特性，測(cè)得的結(jié)果即為其短路阻抗和開(kāi)路導(dǎo)納。測(cè)量結(jié)果將為步驟3中的處理計(jì)算提供參數(shù)依據(jù)。第2步:測(cè)量設(shè)備連接連接電纜I的一端接在受試設(shè)備的高壓端3，同時(shí)接地線與設(shè)備外殼相連，測(cè)試信號(hào)通過(guò)測(cè)量附件、阻抗測(cè)量?jī)x最后連接到計(jì)算機(jī)終端；連接接口處通過(guò)金屬膠帶和金屬棉填充固定。整個(gè)受試設(shè)備和測(cè)量系統(tǒng)連接圖如圖1所示。
第3步:設(shè)備阻抗特性測(cè)試?yán)米杩箿y(cè)量?jī)x5，測(cè)得連接電纜與受試設(shè)備的合成阻抗測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)以供后處理。第4步:數(shù)據(jù)后處理對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正，可獲得被測(cè)電力設(shè)備的阻抗。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，采用的測(cè)量?jī)x器及主要參數(shù)如表一所示。表一測(cè)量?jī)x器參數(shù)
權(quán)利要求1.一種高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，其特征在于該裝置包括:連接電纜、測(cè)量附件、阻抗測(cè)量?jī)x和計(jì)算機(jī)；所述的測(cè)量附件通過(guò)連接電纜分別與被測(cè)大型電力設(shè)備的高壓端和低壓端相連；所述的阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)電纜與測(cè)量附件相連，同時(shí)阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)信號(hào)線與所述的計(jì)算機(jī)相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高壓電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)試裝置，屬于電力設(shè)備測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。本裝置包括連接電纜、測(cè)量附件、阻抗測(cè)量?jī)x和計(jì)算機(jī)。測(cè)量附件通過(guò)連接電纜分別與被測(cè)大型電力設(shè)備的高壓端和低壓端相連。阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)電纜與測(cè)量附件相連，同時(shí)阻抗測(cè)量?jī)x通過(guò)信號(hào)線與所述的計(jì)算機(jī)相連。本測(cè)量裝置考慮了儀器內(nèi)阻和電纜阻抗，基于波過(guò)程理論，從測(cè)量阻抗反推出受試設(shè)備特征阻抗。本實(shí)用新型的測(cè)量裝置具有抗干擾和引入誤差小等特點(diǎn)，能有效提高大型電力設(shè)備端口阻抗特性的測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203012053SQ201220705148
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者余占清, 何金良, 張曉 , 羅兵, 蔡漢生, 傅闖, 陳喜鵬, 曾嶸, 莊池杰 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司