[发明专利]一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统

说明书

本发明提供了一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块。其中：所述恢复电压测量模块包括高压探头和第一示波器，用于测量灭弧室触头间隙恢复电压；所述场致发射电流测量模块包括无感电阻和第二示波器，用于测量无感电阻电压；所得触头间隙恢复电压和所得弧后无感电阻电压经电流补偿模块调节补偿后，输出精确场致发射电流。本发明实现了对场致发射电流的在线补偿。

技术领域

本发明涉及灭弧室技术领域，更具体地，涉及一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统。

背景技术

电力系统为即时平衡系统，系统运行过程中会产生大量的无功功率，而无功功率会使电力系统的电压发生偏离，产生损耗；因此无功功率补偿对维持电网安全、优质、经济运行具有重要作用。在电力系统进行无功补偿时，投切电容器组是产生无功功率最经济有效的方式。真空断路器能够在预击穿、复燃、重击穿产生的高频过零时将其开断，然而在实验研究和电力系统实际运行情况中发现，真空断路器投切容性负载尤其是在投切背靠背电容器组时却有很高的重击穿风险。其中，场致发射电流被认为是引发容性开断重击穿现象的重要因素之一。

2019年7月26日公开的中国专利CN110058135A提供了一种灭弧室用触头间场致发射电流检测试验系统，包括电压源、变压器、控制开关、分压器、试品灭弧室、无感电阻和瞬态电压抑制器；其中：所述变压器的一侧连接所述电压源，所述变压器的另一侧依次连接所述控制开关和分压器；所述试品灭弧室连接所述无感电阻，且所述试品灭弧室和无感电阻串联后与所述分压器并联；所述瞬态电压抑制器与所述无感电阻并联，所述无感电阻远离所述试品灭弧室的输入端接地。该系统仅能实现对灭弧室用触头间场致发射电流的测量，不能实现对场致发射电流的在线补偿。

发明内容

本发明为克服上述现有技术无法对场致发射电流在线补偿的缺陷，提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种灭弧室用弧后场致发射电流测量补偿系统，所述系统包括恢复电压测量模块、场致发射电流测量模块和电流补偿模块；

所述恢复电压测量模块包括高压探头和第一示波器；

所述场致发射电流测量模块包括无感电阻和第二示波器；

所述电流补偿模块包括微分电路单元和加法器，加法器包括加法器第一输入端，加法器第二输入端和加法器输出端；

所述高压探头采集灭弧室的电压信号，高压探头的输出端与第一示波器的输入端连接，第一示波器的输出端与微分电路单元的输入端连接，微分电路单元的输出端与加法器第一输入端连接；

所述无感电阻与灭弧室串联，第二示波器采集无感电阻的电压信号，第二示波器的输出端与加法器第二输入端连接；

所述微分电路对所得触头间隙恢复电压做放大和微分运算，所述加法器对灭弧室触头间隙恢复电压和无感电阻的电压做求和运算。

所述加法器输出端的输出量为补偿后的精确场致发射电流。

优选地，所述高压探头上还设有接地端子。接地端子用于保护第一示波器和实验者。

优选地，所述高压探头为高压差分探头。

优选地，所述高压探头的型号为ETA5026。

优先地，所述场致发射电流测量模块还包括反向并联二极管，所述反向并联二极管与所述无感电阻并联。所述反向并联二极管有一个导通电压，当无感电阻上的电压超过所述导通电压时反向并联二极管导通，形成对无感电阻的过电压保护。