[发明专利]电容式电压互感器的故障模拟装置及模拟方法

说明书

本发明提供一种电容式电压互感器的故障模拟装置及模拟方法，该装置包括：上节电容器包括绝缘子模块、多个并联设置的电容模块和多个第一开关模块，其中，每一电容模块的两端分别通过独立的第一开关模块与绝缘子模块的第一端和第二端对应连接，通过控制第一开关模块、调节上节电容器的电容值；中节电容器的一端与绝缘子模块的第二端电连接、另一端与下节电容器的第一端电连接；下节电容器包括多个串联连接的电容饼和多个第二开关模块；其中，每一第二开关模块的一端对应连接不同串联位置的电容饼、另一端连接下节电容器第二端，通过控制第二开关模块、调节下节电容器的电容值。本发明可以为电容式电压互感器的实时故障检测提供准确的电气参量。

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种电容式电压互感器的故障模拟装置及模拟方法。

背景技术

电容式电压互感器是供电压测量、功率控制、自动控制、继电保护并兼作电力线载波电容用的电力设备，被广泛应用于各类电压等级的电网中，可以为计量、保护和监控系统提供原始电气参量，是电网中一种不可或缺的设备。电容式电压互感器在运行过程中，由于电容单元故障频发，会直接或间接引发电容式电压互感器电磁单元发热、PT断线、电压升高等现象。因此有必要对电容式电压互感器进行实时监测。

对电容式电压互感器进行实时监测，需要收集在发生故障时的诸多电气参量，需要通过电容式电压互感器的故障模拟，得到电容式电压互感器故障的判断标准。目前，主要通过对电容式电压互感器的电容单元发生的各种故障进行仿真建模，从而得到相关故障发生时的电气参量。

然而，仿真建模得到的电气参量与电容式电压互感器中的电容单元发生故障时的实际电气参量存在一定的差异，无法为电容式电压互感器的实时故障检测提供判断标准。因此，亟需一种离网模拟的电容式电压互感器的故障模拟装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种电容式电压互感器的故障模拟装置及模拟方法，以解决目前仿真建模得到的电气参量与实际发生故障时的电气参量不一致的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种电容式电压互感器的故障模拟装置，包括串联设置的上节电容器、中节电容器、下节电容器和电磁单元；其中，

上节电容器包括绝缘子模块、多个并联设置的电容模块和多个第一开关模块，其中，每一电容模块的两端分别通过独立的第一开关模块与绝缘子模块的第一端和第二端对应连接，通过控制第一开关模块、调节上节电容器的电容值；中节电容器的一端与绝缘子模块的第二端电连接、另一端与下节电容器的第一端电连接；

下节电容器包括多个串联连接的电容饼和多个第二开关模块；其中，每一第二开关模块的一端对应连接不同串联位置的电容饼、另一端连接下节电容器的第二端，通过控制第二开关模块、调节下节电容器的电容值。

本发明实施例提供一种电容式电压互感器的故障模拟装置，通过设计一种实体的模拟装置，包括可灵活调节电容值的上节电容器和下节电容器，可以真实的离网模拟电容式电压互感器的电容单元的各种故障。通过采用多个第一开关模块和第二开关模块，可迅速的改变接入模拟装置中的电容值，调节速度更快，能够更加真实的模拟电容器从完好到被击穿瞬间的暂态特性，为捕捉瞬时电气参量变化提供可靠的依据，可以为电容式电压互感器的实时故障检测提供判断标准。

在一种可能的实现方式中，上节电容器包括2-5个电容模块，电容模块以安全电气距离排布在绝缘子模块四周。

一些实施例中，上节电容器包括3个电容模块，3个电容模块呈品字形结构排列；绝缘子模块为支柱绝缘子，其中，电容模块以支柱绝缘子为中心、以安全电气距离呈圆周排布。

在一种可能的实现方式中，多个电容模块均分别位于对应的钢架构上，且在电容模块和钢架构之间设有绝缘底座。

在一种可能的实现方式中，绝缘子模块、中节电容器、下节电容器和电磁单元顺次连接、且同轴设置。