[实用新型]一种高压电力设备端口阻抗特性的测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，属于电力设备测量技术领域。

背景技术

在电力系统中，电力变压器、高压电抗器、高压电容器等无源设备，在电力系统稳态及暂态中的等效，常以其端口特性等效表示。设备的端口特性测量，主要是端口阻抗伴随频率的变化情况，它不仅是高压电力设备本身重要的固有参数，也是电力系统分析中建立设备模型的基础。端口特性的准确测量对于电力系统的仿真分析、电磁暂态计算、故障复现、设计评估等研究和工作具有重要意义。

目前对于低电压等级的小型设备端口特性的测量，已有比较成熟的方法，可以通过阻抗测量仪直接连接并进行测量。而对高压系统中的大型电力设备，如变压器、电抗器等的端口特性，由于其结构的特殊性，目前缺乏固定的测试设备和实用的测量方法。首先，大型电力设备体积庞大，待测高压端与低压端距离较远，设备端口无法直接与阻抗测量仪的测试端连接；其次，测量过程中，由于高频下存在杂散参数，连接线的引入和自身参数的变化都会对测量结果造成一定的影响。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，以克服已有技术上的上述缺陷，用带屏蔽层的同轴电缆连接受试设备端口和阻抗测量仪，通过测量信号源内阻与被测设备的分压比，以获得大型电力设备的端口特性。

本实用新型提出的高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，包括：连接电缆、测量附件、阻抗测量仪和计算机；所述的测量附件通过连接电缆分别与被测大型电力设备的高压端和低压端相连；所述的阻抗测量仪通过电缆与测量附件相连，同时阻抗测量仪通过信号线与所述的计算机相连。

本实用新型提出的高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，其优点是本测量装置适用于高压电力设备的端口特性测试，具有频带较宽，精度较高，所受干扰小等特点。测量基于扫频原理，充分利用大型电力设备直流阻抗低的特点，提高测量频率范围和信号强度，在频率较高的频率范围内，可以用较小的正弦信号产生较大的输出响应，以获得理想的测量精度。其次，本测试装置将连接线的高频杂散参数，通过对固定测量位置的连接电缆参数的测量和标定予以考虑；同时，本测试装置考虑了设备内阻、连接电缆阻抗和被测设备阻抗直接的关系，通过数据计算，使测量结果更加精确。

附图说明

图1是本实用新型提出的高压电力设备端口阻抗特性的测试装置的结构示意图。

图1中，1为连接电缆，2为被测大型电力设备，3为被测大型电力设备的高压端，4为测量附件，5为阻抗测量仪，6为计算机，7为被测大型电力设备的低压端。

具体实施方式

本实用新型提出的高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，其结构如图1所示，包括：连接电缆1、测量附件4、阻抗测量仪5和计算机6。测量附件4通过连接电缆1分别与被测大型电力设备的高压端3和低压端7相连。阻抗测量仪5通过连接电缆1与测量附件4相连，同时阻抗测量仪5通过信号线与所述的计算机6相连。

本实用新型提出的高压电力设备端口阻抗特性的测试装置，其工作过程为：

第1步：连接电缆参数标定

由于本测量方法测将电缆的阻抗考虑在测量系统内，测得的阻抗值包含电缆阻抗和受试设备阻抗，因此电缆参数对测试结果有较大影响；同时高频下的杂散参数又会改变连接电缆本身的阻抗特性，这些因素都会影响测量结果，在测量前后对电缆阻抗进行测量标定，可以有效降低引入误差。

需对连接电缆需进行标定的参数包括：短路阻抗，开路导纳，和电缆长度。首先将电缆按照测量要求的位置固定，保证其对外部的杂散参数在测量时维持不变，分别对电缆的终端进行短接和开路，在首端用阻抗测量仪测量器阻抗特性，测得的结果即为其短路阻抗和开路导纳。测量结果将为步骤3中的处理计算提供参数依据。

第2步：测量设备连接

连接电缆1的一端接在受试设备的高压端3，同时接地线与设备外壳相连，测试信号通过测量附件、阻抗测量仪最后连接到计算机终端；连接接口处通过金属胶带和金属棉填充固定。整个受试设备和测量系统连接图如图1所示。

第3步：设备阻抗特性测试

利用阻抗测量仪5，测得连接电缆与受试设备的合成阻抗测量，记录数据以供后处理。

第4步：数据后处理

对测量结果进行校正，可获得被测电力设备的阻抗。

本实用新型的一个实施例中，采用的测量仪器及主要参数如表一所示。

表一测量仪器参数