模擬高壓環境下容性設備介損的系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種模擬高壓環境下容性設備介損的系統及方法。
【背景技術】
[0002]電介質損耗(dielectric losses)，簡稱介損，是電介質中在交變電場作用下轉換成熱能的能量。這些熱會使電介質升溫并可能引起熱擊穿，因此，在高電場強度或高頻的場合，應盡量采用介損因數較低的材料。所述介損因數即損耗角的正切tgS，在交變電場作用下，電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角的余角δ稱為損耗角。
[0003]在變電站高壓設備中，容性設備(如套管、CT、CVT、耦合電容器等)的數量占40%?50%，其自身的絕緣性能是關系到設備現場安全運行的重要技術指標。目前對于容性設備在線監測裝置及容性設備帶電測試儀的校驗工作已經廣泛開展，校驗裝置可分為低壓法和高壓法，兩者的不同之處在于信號模擬裝置的差異。低壓法可通過數字模擬產生所需的任意信號，但不能模擬容性設備實際的運行環境；高壓法可通過高壓設備搭建出容性設備真實的運行環境，但不能進行全量程的模擬，另一方面，由于容性設備的介損是由泄漏電流及參考電壓來決定的，為了達到預期的介損值，如圖1所示，現有的高壓法模擬容性設備介損時是通過高壓電容電阻串聯來實現，然而高壓電阻隨著溫度變化其自身阻值會發生變化。因此通過現有的高壓法模擬容性設備介損時，模擬出的介損值不穩定。
【發明內容】
[0004]基于此，本發明提供一種模擬高壓環境下容性設備介損的系統及方法，能夠消除高壓環境下，由于電阻發熱導致輸出的介損不穩定的問題。
[0005]本發明采用以下技術方案:
[0006]本發明一方面提供一種模擬高壓環境下容性設備介損的系統，包括:容性設備、試驗變壓器以及電壓移相裝置；
[0007]所述試驗變壓器，用于為所述容性設備提供輸入電壓；
[0008]所述電壓移相裝置，用于對測量到的所述輸入電壓的參考電壓進行移相處理，并輸出移相后的參考電壓；
[0009]所述模擬高壓環境下容性設備介損的系統，根據所述容性設備的泄露電流、所述移相后的參考電壓，輸出對應的容性設備介損值。
[0010]優選的，所述電壓移相裝置包括一對電壓輸入端和若干電壓輸出端；
[0011 ] 所述電壓移相裝置具體用于，將所測量到的所述輸入電壓的參考電壓進行若干不同相角的移相處理，并通過所述若干電壓輸出端輸出若干相角不同的電壓。
[0012]優選的，所述電壓移相裝置包括若干RC移相電路，每一電壓輸出端對應一 RC移相電路，每一 RC移相電路對電壓相角的改變不同。
[0013]優選的，所述電壓移相裝置包括9對電壓輸出端；
[0014]所述模擬高壓環境下容性設備介損的系統，根據所述容性設備的泄露電流、所述電壓移相裝置的9對電壓輸出端輸出的9個相角不同的電壓，輸出對應的介損值分別為δ 0、δ 0+0.3%, δ 0+0.5%, δ 0+1%, δ 0+2%, δ 0+5%, δ 0+10%^ 3。+20%及 3。+50% ;所述\為所述容性設備的固有介損。
[0015]優選的，所述RC移相電路包括精密電容及精密電阻；
[0016]所述精密電容的溫度系數小于等于-200±100ppm/°C，介質損耗小于等于5X10 4，所述精密電阻的電阻值為10kQ以上。
[0017]優選的，還包括泄露電流測量裝置和電壓測量裝置；
[0018]所述泄露電流測量裝置用于測量所述容性設備的泄露電流，
[0019]所述電壓測量裝置用于測量所述電壓移相裝置輸出的移相后的參考電壓。
[0020]優選的，所述容性設備為電容器。
[0021]本發明另一方面提供一種模擬高壓環境下容性設備介損的方法，包括:
[0022]向容性設備提供輸入電壓，獲取所述輸入電壓的參考電壓；
[0023]通過預設的電壓移相裝置對所述參考電壓進行移相處理；
[0024]獲取所述容性設備的泄露電流，根據所述泄露電流、移相后的參考電壓得出對應的容性設備介損值。
[0025]優選的，所述通過預設的電壓移相裝置對所述參考電壓進行移相處理包括，
[0026]通過預設的電壓移相裝置，對所述參考電壓進行若干相角的移相處理，得到若干相角不同的電壓。
[0027]優選的，所述容性設備為電容器。
[0028]實施本發明的上述技術方案的有益效果包括:基于電壓移相技術，通過預設的電壓移相裝置對輸入容性設備的參考電壓的相位進行改變，可真實模擬高壓容性設備的運行環境，并且通過對參考電壓相角的改變來實現模擬系統輸出介損的改變，解決了以往高壓電阻電容模擬介損時，電阻發熱導致阻值改變的難題，可在高壓法環境下穩定模擬某一預期介損值。
【附圖說明】
[0029]圖1為現有的模擬高壓環境下容性設備介損的系統結構示意圖；
[0030]圖2為本發明實施例的模擬高壓環境下容性設備介損的系統結構示意圖；
[0031]圖3為本發明實施例的電壓移相裝置的結構示意圖；
[0032]圖4為本發明另一實施例的模擬高壓環境下容性設備介損的方法的流程示意性結構圖。
【具體實施方式】
[0033]為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明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發明一部分實施例，而非全部實施例。基于本發明中的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。
[0034]本發明提供的實施例包括模擬高壓環境下容性設備介損的系統實施例，還包括相應的模擬高壓環境下容性設備介損的方法實施例。以下分別進行詳細說明。
[0035]圖2為本發明實施例的模擬高壓環境下容性設備介損的系統結構示意圖。如圖2中所示，所述系統主要包括:容性設備、試驗變壓器以及電壓移相裝置。其中，所述試驗變壓器用于為所述容性設備提供輸入電壓；所述電壓移相裝置，用于對測量到的所述輸入電壓的參考電壓進行移相處理，并輸出移相后的參考電壓。
[0036]由于容性設備的介損是由泄漏電流及參考電壓來決定的，為了達到實驗預期的介損值，可通過對參考電壓進行移相來獲得試驗所需的介損值。因此，基于上述所述模擬高壓環境下容性設備介損的系統，可根據所述容性設備的泄露電流、所述移相后的參考電壓得出對應的容性設備介損值。需要說明的是，泄漏電流是指電器在正常工作時，其火線與零線之間產生的極為微小的電流，相當于一般電器的靜電一樣，可用泄漏電流測試儀測量。
[0037]作為一優選實施方式，所述電壓移相裝置包括一對電壓輸入端和若干電壓輸出端；所述電壓移相裝置可將測量到的所述參考電壓進行若干不同相角的移相處理，并通過所述若干電壓輸出端分別輸出若干相角不同的電壓。
[0038]優選地，所述電壓移相裝置包括若干不同RC移相電路，每一電壓輸出端對應一 RC移相電路，每一 RC移相電路對電壓相角的改變不同。每個RC移相電路包括精密電容及精密電阻；所述精密電容的電容量偏差彡±1%、溫度系數彡-200±100(ppm/°C )、介質損耗^ 5X104(例如，精密電容的優選型號CBB72A/B，額定電壓為63V)。精密電阻是指電阻的阻值誤差、電阻的的熱穩定性、電阻器的分布參數等項指標均達到一定標準的電阻器。本實施例中所述精密電阻的電阻值為10kQ以上(例如10kQ/2W的電阻)。由于通常測量到的參考電壓僅有57V，而電壓移相裝置內RC電路中的電阻均在10k Ω以上，產生的功率很小，不會引起電阻發熱，因此通過此方法所模擬出的介損值很穩定。
[0039]作為一優選實施方式，所述容性設備為電容器。在模擬容性設備介損時，不使用高壓電阻而只采用一個標準的電容器，這樣所模擬出的介損即是電容器本身的介損，該介損值為固定的S。。可改善