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一种GIS电路回路电阻测量仪及测量方法.pdf

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一种 GIS 电路 回路 电阻 测量仪 测量方法
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摘要
申请专利号:

CN201611047726.6

申请日:

2016.11.23

公开号:

CN106483382A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 27/08申请日:20161123|||公开
IPC分类号: G01R27/08 主分类号: G01R27/08
申请人: 云南电网有限责任公司电力科学研究院
发明人: 彭晶; 周仿荣; 王科; 谭向宇; 程志万; 彭?#33258;? 马宏明; 杨明昆; 刘光祺
地址: 650217 云南省昆明市经济技术开发区云大西路105号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#24344;权知识产权代理事务所(普通合伙) 11363 代理人: 逯长明;许伟群
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法律状态
申请(专利)号:

CN201611047726.6

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例公开了一种GIS电路回路电阻测量仪及测量方法,属于电力设备技术领域。GIS电路回路电阻测量仪包括电压源、电压表、电流表、电流施加线圈、电流测量线圈以及待测GIS设备。电流施加线圈与电流测量线圈为柔性线圈或钳型线圈,分别包覆第一接地片与第二接地片。电压源向电流施加线圈施加电压,电流施加线圈中出现感应电流,第一接地片上相应地出现感应电流。本发明采用感应升流的原理,在不拆开GIS接地连接片的情况下对GIS电路回路电阻进行测试,避免了GIS内部存在的感应电流可能对测量仪器造成干扰,导致测量结果出现偏差的问题,提高了测量精度,缩短了测量时间。

权利要求书

1.一种GIS电路回路电阻测量仪,其特征在于,所述GIS电路回路电阻测量仪包括电压
源(S)、电压表(V)、电流表(A)、电流施加线圈(1)、电流测量线圈(2)以及待测GIS设备(3),
其中,
所述待测GIS设备包括依次连接的第一接地片(31)、第一接地开关(32)、回路电阻
(33)、第二接地开关(34)以及第二接地片(35);
所述电流施加线圈(1)与所述电源相连,所述电流施加线圈(1)为柔性线圈或钳型线
圈,所述电流施加线圈(1)包覆所述第一接地片(31);
所述电压表(V)一端与所述第一接地片(31)上靠近所述第一接地开关(32)的一侧相
连,所述电压表(V)另一端与所述第二接地片(35)上靠近所述第二接地开关(34)的一侧相
连;
所述电流测量线圈(2)与所述电流表(A)相连,所述电流测量线圈(2)为柔性线圈或钳
型线圈,所述电流测量线圈(2)包覆所述第二接地片(35)。
2.根据权利要求1所述的一种GIS电路回路电阻测量仪,其特征在于,所述电压源(S)为
低频电压源,频率范围为1~10Hz。
3.根据权利要求1所述的一种GIS电路回路电阻测量仪,其特征在于,所述电压源(S)为
超低频电压源,频率范围为0.1~1Hz。
4.根据权利要求1所述的一种GIS电路回路电阻测量仪,其特征在于,所述电压表(V)的
准确级别为毫伏级。
5.根据权利要求1所述的一种GIS电路回路电阻测量仪,其特征在于,所述电流表(A)量
程大于100A。
6.一种GIS电路回路电阻测量方法,其特征在于,所述GIS电路回路电阻测量方法包括:
闭合第一接地开关与第二接地开关,使第一接地片、第一接地开关、回路电阻、第二接
地开关以及第二接地片与大地形成电流回路;
将电流施加线圈包覆所述第一接地片;
将电流测量线圈包覆所述第二接地片;
调节电压源的输出电压,读取电压表及电流表的示数;
根据所述电压表及电流表的示数计算回路电阻电阻值。
7.根据权利要求6所述的一种GIS电路回路电阻测量方法,其特征在于,所述将电流施
加线圈包覆所述第一接地片的方法包括:所述电流施加线圈穿心或缠绕于所述第一接地片
上。
8.根据权利要求6所述的一种GIS电路回路电阻测量方法,其特征在于,所述将电流测
量线圈包覆所述第二接地片的方法包括:所述电流测量线圈穿心或缠绕于所述第二接地片
上。
9.根据权利要求6所述的一种GIS电路回路电阻测量方法,其特征在于,所述根据所述
电压表及电流表的示数计算回路电阻电阻值的方法包括:所述电阻?#26723;?#20110;所述电压表示数
除以所述电流表示数。

说明书

一种GIS电路回路电阻测量仪及测量方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域,特别是涉及一种GIS电路回路电阻测量仪及测量
方法。

背景技术

GIS是气体绝?#31561;?#23553;?#20806;?#21512;电器的英文简称,它由断路器、隔离开关、接地开关、互
感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,这些设备或部件全部封闭在金属接地的外
壳中,在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体,故也称SF6全封?#20806;?#21512;电器。在电力?#20302;?#30340;实
际运行中,GIS设备会出现内部触头或其它连接部位对中不良、插入深度不足、接触不良等
原因导致的回路电阻增大的问题,致使GIS出现发热或绝缘?#25910;希?#20174;而导致电力?#20302;?#23384;在安
全隐患。由于GIS的主母线封闭在金属壳内,工作人员无法得知GIS设备内部连接情况,只有
通过测量其回路电阻,才能了解各部件是否链接紧密。目前国?#20918;?#20934;及行业标准中均要求
在GIS交接试验、预防性试验中进行回路电阻的测量。

传统的断路器回路电阻测量方法为在断路器导电回路两端施加电流,并测量断路
器两端电压,最终计算得到断路器回路电阻。而GIS导电回路封闭在金属管道内,在进行回
路电阻测量时,不可能打开GIS管道后,再在导电回路两端施加电流,故其测量方法与传统
的断路器回路电阻测量方法略有不同。现有的GIS电路回路电阻测量仪普遍采用直流电阻
测量仪,测量方法为,将GIS两侧的接地开关调整至接地位置,分别拆两个开接地开关附近
的接地连接片,使接地开关与GIS导电回路连接,此时可?#28304;?#25509;地开关处测得GIS电路回路
电阻。

然而,使用将接地连接片拆开,使接地开关与GIS导电回路连接测量GIS电路回路
电阻的测量方法中,接地连接片的断开会导致GIS导电回路与大地的相连中断,GIS内部存
在的感应电可能对测量仪器造成干扰,导致测量结果出现一定偏差。

发明内容

本发明提供了一种GIS电路回路电阻测量仪及测量方法,以解决现有技术中的GIS
电路回路电阻测量仪测量电阻?#24065;?#25509;地连接片断开,导致测量结果出现一定偏差的问题。

为了解决上述技术问题,本发明实施例公开了如下技术方案:

一种GIS电路回路电阻测量仪,GIS电路回路电阻测量仪包括电压源、电压表、电流
表、电流施加线圈、电流测量线圈以及待测GIS设备,其中,待测GIS设备包括依次连接的第
一接地片、第一接地开关、回路电阻、第二接地开关以及第二接地片;电流施加线圈与电源
相连,电流施加线圈为柔性线圈或钳型线圈,电流施加线圈包覆第一接地片;电压表一端与
第一接地片上靠近第一接地开关的一侧相连,电压表另一端与第二接地片上靠近第二接地
开关的一侧相连;电流测量线圈与电流表相连,电流测量线圈为柔性线圈或钳型线圈,电流
测量线圈包覆第二接地片。

优选的,电压源为低频电压源,频率范围为1~10Hz。

优选的,电压源为超低频电压源,频率范围为0.1~1Hz。

优选的,电压表的准确级别为毫伏级。

优选的,电流表量程大于100A。

一种GIS电路回路电阻测量方法,GIS电路回路电阻测量方法包括:闭合第一接地
开关与第二接地开关,使第一接地片、第一接地开关、回路电阻、第二接地开关以及第二接
地片与大地形成电流回路;将电流施加线圈包覆第一接地片;将电流测量线圈包覆第二接
地片;调节电压源的输出电压,读取电压表及电流表的示数;根据电压表及电流表的示数计
算回路电阻电阻值。

优选的,将电流施加线圈包覆第一接地片的方法包括:电流施加线圈穿心或缠绕
于第一接地片上。

优选的,将电流测量线圈包覆第二接地片的方法包括:电流测量线圈穿心或缠绕
于第二接地片上。

优选的,根据电压表及电流表的示数计算回路电阻电阻值的方法包括:电阻?#26723;?br />于电压表示数除以电流表示数。

由以上技术方案可见,本发明提供的一种GIS电路回路电阻测量仪,包括电压源、
电压表、电流表、电流施加线圈、电流测量线圈以及待测GIS设备。电流施加线圈与电源相
连,电流施加线圈为柔性线圈或钳型线圈,电流施加线圈包覆第一接地片;电压表一端与第
一接地片上靠近第一接地开关的一侧相连,电压表另一端与第二接地片上靠近第二接地开
关的一侧相连;电流测量线圈与电流表相连,电流测量线圈为柔性线圈或钳型线圈,电流测
量线圈包覆第二接地片。电压源向电流施加线圈施加电压,电流施加线圈中出现感应电流,
被电流施加线圈包覆的第一接地片上相应地出现感应电流,第一接地片上的电流向回路电
阻以及第二接地片传输,电流测量线圈感应到第二接地片上的电流,电流表检测出电流测
量线圈的电流即为回路电阻的电流,电压表检测出回路电阻两端电压。将回路电阻的电流
除以回路电阻的电压后得到回路电阻大小。本发明采用感应升流的原理,在不拆开GIS接地
连接片的情况下对GIS电路回路电阻进行测试,避免了现有的GIS电路回路电阻测试仪在测
试过程中需拆开GIS接地连接片,GIS内部存在的感应电可能对测量仪器造成干扰,导致测
量结果出现偏差的问题,提高了测量精度,缩短了测量时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而?#20934;?#22320;,对于本领域普通技术人员而
?#35029;?#22312;不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种GIS电路回路电阻测量仪结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种GIS电路回路电阻测量方法流程示意图;

图示说明,

S-电压源,V-电压表,A-电流表,1-电流施加线圈,2-电流测量线圈,3-GIS设备,
31-第一接地片,32-第一接地开关,33-回路电阻,34-第二接地开关,35-第二接地片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人?#22791;?#22909;地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实
施例中的附图,对本发明实施例中的技术方?#38468;?#34892;清楚、完整地描述,显然,所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其他实施例,?#21152;?#24403;属于本发明保护
的范围。

图1为本发明实施例提供的一种GIS电路回路电阻测量仪结构示意图,由图1可见,
GIS电路回路电阻测量仪包括电压源S、电压表V、电流表A、电流施加线圈1、电流测量线圈2
以及待测GIS设备3。待测GIS设备3包括依次连接的第一接地片31、第一接地开关32、回路电
阻33、第二接地开关34以及第二接地片35;电流施加线圈1与电源相连,电流施加线圈1为柔
性线圈或钳型线圈,电流施加线圈1包覆第一接地片31;电压表V一端与第一接地片31上靠
近第一接地开关32的一侧相连,电压表V另一端与第二接地片35上靠近第二接地开关34的
一侧相连;电流测量线圈2与电流表A相连,电流测量线圈2为柔性线圈或钳型线圈,电流测
量线圈2包覆第二接地片35。

电压源S为低频电压源,频率范围为1~10Hz。电压源S也可以为超低频电压源,频
率范围为0.1~1Hz。由于电容、电感及分布?#38382;云?#29575;敏感,频?#35797;?#39640;,电容、电感及分布参
数对测试结果的影响越大,故采用低频(1Hz~10Hz)或超低频(0.1Hz~1Hz)可将测试过程
中电容、电感及分布?#38382;?#23545;测试结果的影响降至最低。

电压表V的准确级别为毫伏级。由于GIS电路回路电阻33通常在几十到几百μΩ之
间,GIS电路回路电阻测试电流通常大于或等于100A,故需要电压表V准确级至少为mV级。

电流表A量程大于100A,GIS电路回路电阻33测试电流大于或等于100A,故需要电
流表A的量程足够大以保证不超程和损坏电流表A。

电流施加线圈1为柔性线圈或钳型线圈,且通过穿心或缠绕的方式安装在第一接
地连接片。电流施加线圈1的匝数大于1?#36873;?#38067;形结构或柔性结构保证了无需拆开第一接地
连接片即可通过穿心或缠绕的方式进行安装。匝数大于1匝保证了电流施加线圈1符合感应
升流的基本原理,可使得回路电阻33所在电流回路感应出大电流。

电流测量线圈2为柔性线圈或钳型线圈,且通过穿心或缠绕的方式安装在第二接
地连接片上。钳形结构或柔性结构保证了无需拆开第二接地连接片即可通过穿心或缠绕的
方式进行安装。

图2为本发明实施例提供的一种GIS电路回路电阻测量方法流程示意图,由图2可
知,GIS电路回路电阻测量方法包括:闭合第一接地开关32与第二接地开关34,使第一接地
片31、第一接地开关32、回路电阻33、第二接地开关34以及第二接地片35与大地形成电流回
路;将电流施加线圈1包覆第一接地片31;将电流测量线圈2包覆第二接地片35;调节电压源
S的输出电压,读取电压表V及电流表A的示数;根据电压表V及电流表A的示数计算回路电阻
33电阻值。

将电流施加线圈1包覆第一接地片31的方法包括:电流施加线圈1穿心或缠绕于第
一接地片31上。将电流测量线圈2包覆第二接地片35的方法包括:电流测量线圈2穿心或缠
绕于第二接地片35上。

电压表V示数为U,电流表A示数为I。根据电压表V及电流表A的示数计算回路电阻
33电阻值R的方法包括:电阻?#26723;?#20110;电压表V示数除以电流表A示数,即

电压源S向电流施加线圈1施加电压,电流施加线圈1中出现感应电流,被电流施加
线圈1包覆的第一接地片31上相应地出现感应电流,第一接地片31上的电流向回路电阻33
以及第二接地片35传输,电流测量线圈2感应到第二接地片35上的电流,电流表A检测出电
流测量线圈2的电流即为回路电阻33的电流,电压表V检测出回路电阻33两端电压。将回路
电阻33的电流除以回路电阻33的电压后得到回路电阻33大小。本发明采用感应升流的原
理,在不拆开GIS接地连接片的情况下对GIS电路回路电阻33进行测试,避免了现有的GIS电
路回路电阻33测试仪在测试过程中需拆开GIS接地连接片,GIS内部存在的感应电可能对测
量仪器造成干扰,导致测量结果出现偏差的问题,提高了测量精度,缩短了测量时间。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部
分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置或
?#20302;?#23454;施例而?#35029;?#30001;于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法
实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及?#20302;?#23454;施例仅仅是示意性的,其中所述作为
分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或
者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根
据实?#23454;?#38656;要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术
人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。

需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一
个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实?#23454;?#20851;系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些
要素,而?#19968;?#21253;括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设
备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除
在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人
员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润?#25105;?#24212;
视为本发明的保护范围。

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