本發明專利技術公開了一種VFTC的測量系統和方法，涉及電力系統過電壓保護技術領域，使用Rogwski線圈測量GIS中隔離開關開合空載短母線產生的特快速暫態過電壓VFTC，將測量信號通過光纖傳輸到測量設備，并通過光纖采用激光為進行高電位測量VFTC提供電源。本發明專利技術公開的系統和方法，利用Rogwski線圈對GIS中隔離開關開合空載短母線過程中產生的VFTC進行測量，并通過光纖進行電能供應和信號傳輸，解決了GIS內部高電位測量VFTC所需的寬頻帶、抗干擾、電位隔離、信號傳輸、電能供應等問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統過電壓保護
，尤其涉及一種VFTC(Very Fast Transient Current,特快速暫態電流)的測量方法和系統。
技術介紹
在電力工業中，GIS是指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣金屬封閉開關設備”(Gas Insulated Switchgear)簡稱GIS,它將一座變電站中除變壓器以外的一次設備，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，經優化設計有機地組合成一個整體。GIS的優點在于占地面積小，可靠性高，安全性強，維護工作量很小。GIS中隔離開關切合空載母線時會產生多次重擊穿，產生頻率高達上百MHz的VFT0，在330kV電壓等級以上系統可能對GIS及其臨近設備造成危害。現有研究缺乏對VFTC的測量和試驗研究，造成對隔離開關觸頭間隙擊穿后的電弧特性知之甚少，只能采用一些簡單的電弧模型進行仿真，造成VFTO的測量結果和仿真結果不能相互印證。VFTC的測量能為隔離開關的電弧特性研究提供試驗手段，通過對VFTC和VFTO 的測量波形進行分析，可以明確隔離開關電弧的產生、燃弧特性和熄弧規律，為隔離開關電弧特性研究和仿真建模提供試驗依據。但要實現GIS中VFTC的準確測量，具有較高的難度。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術要解決的一個技術問題是提供一種VFTC的測量系統，能夠利用 Rogwski線圈進行VFTC測量。一種特快速暫態電流VFTC的測量系統，包括測量子系統，用于使用Rogwski線圈測量GIS中隔離開關開合空載短母線過程中產生的VFTC ;傳輸子系統，用于將所述Rogwski 線圈測量的VFTC信號通過光纖傳輸到測量設備；激光供能裝置，用于通過光纖采用激光為所述傳輸子系統提供電源。根據本專利技術系統的一個實施例，在所述GIS中隔離開關的靜觸頭處安裝高頻 Rogwski線圈；所述傳輸子系統包括光發射機和光接收機；所述高頻Rogwski線圈測量的 VFTC信號通過所述光發射機轉換為光信號，通過光纖進行傳輸，所述光接收機將所述光信號轉換為電信號并傳輸給所述測量設備。根據本專利技術系統的一個實施例，所述光發射機與所述Rogwski線圈封在所述靜觸頭中；所述Rogwski線圈安裝在所述靜觸頭內的導電管上；所述光發射機將所述Rogwski 線圈測量的VFTC信號轉化為光信號，通過光纖將所述光信號從GIS中引出；所述GIS外的所述光接收機接收到所述光信號，將所述光信號轉換為電信號，接入所述測量設備；置于所述GIS外的所述激光供能裝置通過供能光纖給所述光發射機供電。根據本專利技術系統的一個實施例,在所述靜觸頭內部,在所述Rogwski線圈和光發射機的外部添加金屬屏蔽盒；將所述光接收機與所述激光供能裝置分開封裝，所述光接收機采用電池供電。根據本專利技術系統的一個實施例，使用多模光纖將所述光發射機的激光供能接口和所述GIS腔體外的所述激光供能裝置的激光輸出接口連接；使用單模光纖將所述光發射機的信號傳輸接口和所述GIS腔體外的光接收機上的光信號輸入接口連接；使用同軸電纜連接所述光接收機上的電信號輸出接口和所述測量設備。本專利技術的系統利用Rogwski線圈對GIS中隔離開關開合空載短母線過程中產生的 VFTC進行測量，并通過光纖進行電能供應和信號傳輸。本專利技術要解決的一個技術問題是提供一種VFTC的測量方法，能夠利用Rogwski線圈進行VFTC測量。一種特快速暫態過電壓VFTC的測量方法，其特征在于，包括使用Rogwski線圈測量GIS中隔離開關開合空載短母線過程中產生的VFTC ;將所述Rogwski線圈測量的VFTC的信號通過光纖傳輸到測量設備，并通過光纖采用激光為進行測量VFTC提供電源。根據本專利技術方法的一個實施例，在所述GIS中隔離開關的靜觸頭處安裝高頻 Rogwski線圈，所述高頻Rogwski線圈測量的VFTC信號通過光發射機轉換為光信號，通過光纖進行傳輸，在接收端通過光接收機把光信號轉換為電信號并傳輸給所述測量設備。根據本專利技術方法的一個實施例，所述光發射機與所述Rogwski線圈封在所述靜觸頭中；所述Rogwski線圈安裝在所述靜觸頭內的導電管上；所述光發射機將所述Rogwski 線圈測量的VFTC信號轉換為光信號，通過光纖將所述光信號從GIS中引出；所述GIS外的所述光接收機接收到所述光信號，將所述光信號轉換為電信號，并發送到所述測量設備；置于所述GIS外的所述激光供能裝置通過供能光纖給所述光發射機供電。根據本專利技術方法的一個實施例,在所述靜觸頭內部,在所述Rogwski線圈和光發射機外部添加金屬屏蔽盒，并將所述光接收機與所述激光供能裝置分開封裝；所述光接收機采用電池供電。根據本專利技術方法的一個實施例，使用多模光纖將所述光發射機的激光供能接口和所述GIS腔體外的所述激光供能裝置的激光輸出接口連接；使用單模光纖將所述光發射機的信號傳輸接口和所述GIS腔體外的光接收機上的光信號輸入接口連接；使用同軸電纜連接所述光接收機上的電信號輸出接口和所述測量設備。本專利技術的方法利用Rogwski線圈對GIS中隔離開關開合空載短母線過程中產生的 VFTC進行測量，通過光纖進行電能供應和信號傳輸。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為根據本專利技術的VFTC的測量系統的一個實施例的示意圖；圖2為根據本專利技術的VFTC的測量系統的另一個實施例的示意圖；圖3為根據本專利技術的VFTC的測量系統的測量回路的一個實施例的示意圖；圖4為根據本專利技術VFTC的測量方法的一個實施例的流程圖；圖5為本專利技術的靜觸頭中布置傳感器線圈的一個實施例的示意圖。具體實施例方式下面參照附圖對本專利技術進行更全面的描述，其中說明本專利技術的示例性實施例。下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術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專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。圖I為根據本專利技術的VFTC的測量系統的一個實施例的示意圖。如圖I所示VFTC的測量系統I包括測量子系統11、傳輸子系統12和激光供能裝置13。測量子系統11使用RogWSki線圈測量GIS中隔離開關開合空載短母線產生的特快速暫態過電壓VFTC。傳輸子系統12將測量信號通過光纖傳輸到測量設備；激光供能裝置13通過光纖采用激光為傳輸子系統提供電源。圖2為根據本專利技術的VFTC的測量系統的另一個實施例的示意圖。如圖2所示使用Rogwski線圈在高電位處測量GIS中隔離開關開合空載短母線產生的VFTC， 也可以使用Rogwski線圈在低電位處測量VFTC，在GIS中隔離開關的靜觸頭處安裝高頻 Rogwski線圈。傳輸子系統21包括光發射機211和光接收機212。高頻Rogwski線圈測量的VFTC信號通過光纖傳送到光發射機211，并通過光發射機211轉換為光信號本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：詹花茂，李志兵，陳維江，李成榕，王浩，段韶峰，陳國強，顏湘蓮，歐陽卓，劉北陽，鄭記玲，趙承楠，
申請(專利權)人：華北電力大學，中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：
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