一种高压供电系统测试装置及其静电测试方法与流程

本发明涉及电力设备静电测试，特别是涉及一种高压供电系统测试装置及其静电测试方法。

背景技术：

1、随着电力系统的发展，在高压输电线路上，设置更多的在线监测设备，高压输电线路在线监测设备能够对输电线路的工作状况进行全方位、多功能的实时监测，特别是在恶劣的气候或外界环境下，在线监测设备的使用大大降低了输电线路遭受破坏的风险，并可及时反馈监测信息，将高压输电线路的运行故障消灭于萌芽之中。

2、然而，随着在线监测技术的发展，供电问题却成为了在线监测设备待解决的重要问题之一。其传统的供电方式如鲤电池、新能源发电等均存在换电工作繁琐、供电稳定性受环境因素影响大等缺点，已经越来越不能满足在线监测节点快速增容的发展趋势。由于高压输电线路自身的高电压特性，常规的低压侧供电方式无法满足高压侧用电设备的用电需求，而高压供电系统可以解决此问题。

3、同时由于高压输电线路及杆塔，所处环境恶劣，经常会出现强烈静电的干扰，因此需要设计一种静电测试方法，检测高压供电系统是否能在强静电下正常运行。

4、发明人发现，高压输电线路在实际传输时，由于存在电压的波动，导致高压供电系统出现不稳定的问题；现有的高压供电系统测试装置，未考虑实际高压输电线路载流大或者载流小时在线监测设备的供电稳定问题，静电测试结果无法满足真实的野外高压供电系统的运行情况。

5、同时现有的高压供电系统静电测试方法中，并没有公开接触放电下采用耦合板作为放电点的测试，同时也未公开接触放电和空气放电下静电枪枪头的具体操作方式。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种高压供电系统测试装置及其静电测试方法，通过引入电能变换控制电路和锂电池，解决高压输电线路载流大或者载流小时在线监测设备的供电问题，保证高压供电系统测试装置供电的稳定性；在接触放电下，通过设置耦合板的方式，可以模拟测试设备在静电放电时所受到的干扰，可以更加准确实现测试设备在静电放电下的受干扰情况；

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种高压供电系统测试装置，包括：

4、所述测试装置为高压供电系统模拟装置，包括高压取电装置、磁耦合谐振式无线传能装置、电能变换控制电路、取电监测装置和锂电池；所述磁耦合谐振式无线传能装置包括高频能量转换电路，能量收发线圈，高频整流稳压电路；

5、所述高压取电装置取电方式为，从模拟高压输电线路取出电能；所述电能的大小是可调变化的。

6、第二方面，本发明提供一种高压供电系统的静电测试方法，包括：

7、采用静电枪对测试装置分别施加，空气放电和接触放电的静电放电干扰，观察测试装置在静电放电干扰下工作状况，得到测试结果；

8、所述采用静电枪对测试装置分别施加静电放电干扰包含以下步骤：

9、s1、组装测试装置，其中磁耦合谐振式无线传能装置采用两线圈结构，能量收发线圈之间的距离为1m，取电监测装置作为负载；

10、具体地，将测试装置放置在方形木桌上；

11、s2、采用可调交流稳压电源模拟高压输电线路，给测试装置提供电能；

12、s3、通过电脑服务器监测取电监测装置的输入功率和输入电压变化；

13、s4、选择操作人员能够接触到的测试装置各个位置作为放电点；

14、接触放电的各放电点包括测试装置导体外壳、螺丝、缝隙处，还包括耦合板；

15、空气放电的各放电点包括测试装置绝缘体外壳、螺丝、缝隙处；

16、s5、打开静电放电发生器，调至接触放电模式，将静电枪枪头对准各放电点，以接触放电的方式施加±6kv的静电放电干扰，每个放电点放电次数为正、负放电极性各10次，放电间隔时间为≥1s；同时观察测试结果，取电监测装置的输入功率和输入电压变化是否正常；

17、所述接触放电模式时，静电枪枪头为尖头；

18、所述接触放电的各放电点为测试装置导体外壳、螺丝、缝隙处时，针对每一个放电点，静电枪枪头以平行和垂直放电点的方式分别接触各放电点，以平行和垂直放电点的方式各实施一轮；

19、所述接触放电放电点为耦合板时，针对测试装置的六个不同方位，静电枪枪头以平行和垂直耦合板的方式分别接触耦合板，以平行和垂直耦合板的方式各实施一轮；其中，耦合板尺寸为0.5*0.5*0.002m，耦合板以垂直于实验桌表面的方式进行放置，耦合板边缘距放置测试装置的方形木桌边缘处0.1m；

20、s6、更换静电枪枪头，将静电放电发生器，调至空气放电模式，将静电枪枪头对准各放电点，以空气放电的方式施加±8kv的静电放电干扰，每个放电点放电次数为正、负放电极性各10次，放电间隔时间为≥1s；同时观察测试结果，取电监测装置输入功率和输入电压变化是否正常；

21、所述空气放电模式时，静电枪枪头为圆头；

22、所述空气放电放电点为测试装置绝缘体外壳、螺丝、缝隙处时，针对每一个放电点，静电枪枪头以平行和垂直放电点的方式分别无限接近各放电点，以平行和垂直放电点的方式各实施一轮；

23、s7、测试结束，观察结果为测试装置在静电放电干扰的情况下，取电监测装置未出现异常显示，取电监测装置的输入功率和输入电压正常；可证明高压供电系统能在静电放电干扰下正常工作。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

25、本发明高压供电系统测试装置，通过电能变换控制电路和锂电池，解决高压输电线路载流大或者载流小时在线监测设备的供电问题，保证高压供电系统测试装置供电的稳定性；该测试装置可以满足实际高压供电系统的供电情况，使静电测试结果更具真实性；

26、本发明在接触放电下，还包括将耦合板作为放电点进行测试，可以模拟测试设备在静电放电时所受到的干扰，可以更加准确实现高压供电系统静电放电下的受干扰情况；同时通过周期性地进行测试和优化，进而提高测试设备的抗干扰能力；

27、本发明针对每一个放电点，静电枪枪头均采用以平行和垂直放电点的方式分别进行静电干扰测试，使高压供电系统的测试更加全面性，提高了高压供电系统静电干扰测试的准确性。

技术特征：

1.一种高压供电系统测试装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的高压供电系统测试装置，其特征在于，所述电能变换控制电路利用两个继电器位置控制测试装置供电状态的切换，在电流较大时，第一继电器与锂电池充放电模块连接，第二继电器直接与取电监测装置连接，实现对取电监测装置直接供电以及对锂电池充电；在电流较小时，第一继电器断开，第二继电器与高频整流稳压电路中的储能电容、锂电池、取电监测装置连接，实现锂电池与储能电容对取电监测装置共同供电。

3.一种高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，包括：

4.如权利要求3所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述采用静电枪对测试装置分别施加静电放电干扰，包含以下步骤：

5.如权利要求4所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，接触放电的各放电点包括测试装置导体外壳、螺丝、缝隙处，还包括耦合板；

6.如权利要求4所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述接触放电模式时，静电枪枪头为尖头；所述空气放电模式时，静电枪枪头为圆头。

7.如权利要求5所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述接触放电的各放电点为测试装置导体外壳、螺丝、缝隙处时，针对每一个放电点，静电枪枪头以平行和垂直放电点的方式分别接触各放电点，以平行和垂直放电点的方式各实施一轮。

8.如权利要求5所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述接触放电放电点为耦合板时，针对测试装置的六个不同方位，静电枪枪头以平行和垂直耦合板的方式分别接触耦合板，以平行和垂直耦合板的方式各实施一轮。

9.如权利要求8所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述耦合板尺寸为0.5*0.5*0.002m，耦合板以垂直于实验桌表面的方式进行放置，耦合板边缘距放置测试装置的方形木桌边缘处0.1m。

10.如权利要求5所述的高压供电系统测试装置的静电测试方法，其特征在于，所述空气放电放电点为测试装置绝缘体外壳、螺丝、缝隙处时，针对每一个放电点，静电枪枪头以平行和垂直放电点的方式分别无限接近各放电点，以平行和垂直放电点的方式各实施一轮。

技术总结本发明公开一种高压供电系统测试装置及其静电测试方法，包括：测试装置为高压供电系统模拟装置，包括高压取电装置、磁耦合谐振式无线传能装置、电能变换控制电路、取电监测装置和锂电池；所述磁耦合谐振式无线传能装置包括高频能量转换电路，能量收发线圈，高频整流稳压电路；采用静电枪对测试装置分别施加，空气放电和接触放电的静电放电干扰，观察测试装置在静电放电干扰下工作状况，得到测试结果。技术研发人员：张兴华,孔斌,马欣,孟健,郭丹丹,翟顾丽,胡凤,孔德贵,王青雷,李岩,冯平民,陈啸,刘蕊,张高丽,张国栋,马璐瑶,吴新飞受保护的技术使用者：国网山东省电力公司汶上县供电公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9