一种基于变电站感应磁场和感应电压的测量装置

何龙翟

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

高压试验是指采用高压对电气设备的电气性能进行测试。在实际变电检修中，高压试验大多数在现场进行。在500 kV或换流站中，一部分线路带电，另一部分不带电。对停电线路进行高压预算，旁边带电的线路会产生强磁场影响试验仪器，从而影响试验结果。现阶段缺少针对高压试验时对磁场和感应电压测量的装置，从而无法修正其结果。因此，本文提出一种新型测量装置——感应磁场及感应电压测量装置，能够当所处环境是强磁场及设备上感应电压很大时，建议检修试验人员换个位置或环境进行测量。

1 高压试验

1.1 高压试验概述

变电站中的一、二次设备检修问题长久以来备受关注，而高压试验是现场检修最重要的一项检修方法[1-2]。高压试验是指采用高压对电气设备的电气性能进行测试。根据试验结果分析判断各种性能，消除潜伏性缺陷，及时发现并处理设备老化和劣化问题，从而确定设备运行的可靠性[3-4]。

1.2 传统高压试验测量的缺点

在实际变电检修中，对停电线路进行高压预算，旁边带电线路会产生强磁场影响试验仪器，从而影响试验结果。例如，在避雷器定期预试里，要对避雷器泄漏电流进行测量时，不同试验电源能在相应的测试端感应几百伏的电压。由于感应电压的存在，所测避雷器两端的电压包括直流高压发生器输出的电压和感应电压的叠加值，使得测试时避雷器两端所测电压值小于避雷器两端实际电压值，造成泄漏电流测量值不准确。而0.75U电压时，泄漏电流刚好处于避雷器伏安特性曲线拐点周围，较小的感应电压能够对测量结果造成较大影响[5-6]。

2 感应磁场和感应电压测量装置

2.1 感应磁场和感应电压测量装置所要解决的问题

在实际变电检修时，高压试验大多数在现场进行。在500kV或换流站中，一部分线路带电，另一部分不带电。对停电的线路进行高压电压预算，旁边带电的线路会产生强磁场，该强磁场影响试验仪器，从而影响试验结果。现阶段也缺少针对高压试验时，对磁场和感应电压测量的装置，从而无法对其结果进行修正。

2.2 新型感应磁场和感应电压测量装置

为避免在强磁场环境中进行高压试验时造成试验结果误差，提出一种测量磁场和感应电压测量的装置。当所处环境是强磁场及设备上感应电压很大时，可建议检修试验人员换个位置或环境进行测量。

2.3 感应磁场和感应电压测量装置技术方案

本文所提新型感应磁场和感应电压测量装置内部的相关模块，如图1所示。

（1）CPU管理模块：收集电压采集模块和磁场采集模块传来的数据，并进行处理；

（2）磁场采集传感器：收集所处环境的磁场信息；

（3）采集“+”“-”及电压采集模块：用来测量所处环境，接上被试品测量点，测量其上面的感应耐压；

（4）液晶模块：设置显示相关信息，显示电压和磁场的测量结果；

（5）电源模块：锂电池模块，为整个装置供电。

2.4 感应磁场和感应电压测量装置使用方法

结合图1测量装置的结构可知，感应磁场和感应电压测量装置的使用方法如下：

（1）在进行高压实验前，连接好试验线及被试品；

（2）在所处的环境中打开设备；

（3）观察磁场测量情况，若在环境中测量的磁场较大，则用电压采集模块测量其被试品上的感应电压；

（4）若感应电压很大，则远离磁场部分，使其到一个弱磁场环境下测量，从而保证测量的稳定性和精度。

图1 测量装置模块化结构

2.5 所提感应磁场和感应电压测量装置的优势

本文提出的感应磁场和感应电压测量装置，具有以下优点：

（1）能够避免在强磁场环境中进行高压试验，修正试验结果带来的误差；

（2）装置最核心的改进在于当检修试验人员所处的检修试验环境为强磁场及设备上感应电压很大时，此时感应磁场及感应电压测量装置会利用“+”“-”及电压采集模块检测；

（3）通过装置中的CPU管理模块收集“+”“-”模块中电压采集模块和磁场采集模块传来的数据，并进行处理；

（4）CPU管理模块将相关信息利用液晶模块进行显示，包括CPU处理后的相关信息以及显示电压和磁场的测量结果，从而给出建议，使检修试验人员换个位置或环境进行测量，提高对磁场和感应电压测量结果的准确性。

3 结 论

本文提出了一种新型的感应磁场和感应电压测量装置，不仅具有体积小、重量轻、造价低、安全可靠以及操作方便等特点，而且当所处环境是强磁场及设备上感应电压很大时，可建议检修试验人员换个位置或环境进行测量。大量试验证明，所设计的感应磁场和感应电压测量装置具有较强的工程实际意义，推广前景广阔，具有较强的创新性。