[发明专利]同频同相校验装置及其校验方法

说明书

公开了一种同频同相校验装置及其校验方法，同频同相校验装置包括：同频同相电源(1)，其连接变频电源控制器(2)，同频同相电源(1)基于来自变频电源控制器(2)的电压控制信号输出与参考电压同频同相的输出电压，变频电源控制器(2)，其一侧连接信号发生器(6)以接收参考电压信号以及连接高压电容分压器(5)以接收试验电压信号，另一侧连接同频同相电源(1)，信号发生器(6)，其模拟GIS母线PT二次信号生成参考电压信号以输入变频电源控制器(2)，校验单元(7)，其包括测量参考电压频率的第一频率传感器(8)、测量试验电压频率的第二频率传感器(9)和实时测量试验电压与参考电压的相位偏差的相位差测量仪(10)。

技术领域

本发明涉及一种GIS电力技术领域，特别是一种同频同相校验装置及其校验方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear，简称GIS)，具有占地面积小、受外界环境条件影响小、可靠性高等优点，在我国城市电网中大量使用。特别是随着我国经济发展和城市化进程的加速，GIS设备的需求量急剧增加。GIS设备扩建或检修后，需要通过现场交流耐压试验检验制造和装配质量，确保其绝缘性能良好。

目前，我国早期投运的GIS已经进入寿命的中后期，根据设备生命周期的浴盆曲线，这批GIS设备已进入故障多发期，大大增加了GIS的停电检修需求；另外变电站的负荷随着经济的发展不断增加，导致了变电站扩建的需求。根据GIS设备检修和交接验收标准，检修/扩建后的GIS需要进行交流耐压试验。常规的GIS交流耐压都采用谐振加压方式，需要在运变电站停电进行配合，这与当前全社会对电网供电可靠性日益提高的要求产生了巨大的矛盾。部分供电局被迫选择采用24小时带电空载的方式来对检修/扩建的GIS进行检验，这无疑难以发现设备潜在的绝缘缺陷，为GIS设备的后续运行留下了可能存在的事故隐患。

采用现有GIS串联谐振耐压试验技术对扩建或检修间隔进行交流耐压时，如被试间隔与运行设备间仅靠母线隔离开关断口进行隔离，若试验电压与运行电压发生峰值反向叠加，极有可能会超过母线隔离开关断口的绝缘耐受能力，导致断口击穿，甚至可能发生母线短路接地故障，危及运行系统安全。为防止出现上述情况，现有试验技术要求：相邻运行设备必须停电并可靠接地，双母线GIS变电站必须全站停电，这将对电网供电可靠性造成极大影响，同时也存在转供电困难、电网运行风险高等缺陷。

为了解决上述问题，同频同相交流耐压试验技术应运而生。该技术采用相邻运行设备电压(如取运行母线电压互感器二次侧电压)作为参考电压，通过串联谐振方式产生试验电压，并利用锁相环技术对其频率和相位进行实时动态跟踪，使试验电压与运行电压的频率和相位处于“同频同相”状态。此时，运行部分与被试间隔间的隔离开关断口承受的电压为运行电压与试验电压绝对值之差，远小于隔离开关断口的工频击穿电压，因而不会导致该隔离开关断口击穿，也不会对其它处于带电运行状态的GIS设备产生不利影响。因此，同频同相交流耐压试验技术可在母线及相邻GIS间隔不停电的情况下完成对扩建或大修设备的耐压试验。

长期使用或外部原因导致同频同相控制装置的比较、判别功能出现偏差甚至错误，将会直接导致试验系统发生“失同”的风险，试验间隔母线隔离开关断口就有可能放电击穿，可能会对运行电网造成冲击。

关于同频同相耐压试验控制装置的定期校验，目前处于“无校验标准、无校验装置、无校验机构”的状态，国内外尚无人员和机构开展过同频同相耐压试验控制装置校验研究。鉴于此，急需开展同频同相耐压试验控制装置校验方面的研制。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

为解决上述现有技术的不足之处，本发明提供一种同频同相校验装置及其校验方法，其能够精确地校验同频同相耐压试验控制装置且远离GIS运行侧，提高了应用广泛性和安全性，且不会对GIS运行侧产生干扰。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。