本发明涉及变压器中性点智能保护设备技术领域，尤其涉及一种检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统及方法。
背景技术：
电容式110kv变压器中性点智能保护设备采用可控间隙和避雷器并联保护方式，结构如图1所示，其中，b为避雷器，110kv变压器中性点保护常用的避雷器型号为y1.5w-60/144。可控间隙由固定间隙与控制间隙串联组成，其中g为固定间隙，k为控制间隙。为了提高可控间隙的可靠性，固定间隙采用复合型羊角间隙，复合型羊角间隙结构如图2所示，采用真空开关作为控制间隙，通过真空开关的控制回路以实现开关的自动分/合闸。
由于固定间隙和控制间隙自身的电容值都很小且不稳定，两者之间的电压分配易受外界条件的干扰，无法获得确定的数值，于是采用电容均压回路c1和c2分配两个间隙之间的电压；为给控制间隙的控制回路提供电压输入信号，与控制间隙并联的电容器里串联了测量电容器c3(共同构成分压器)，控制间隙受控制回路的触发动作。
变压器中性点采用可控间隙和避雷器并联保护方式时，可控间隙与避雷器的配合原则是：
(a)当系统发生单相接地但不失地故障时，其过电压对中性点绝缘无威胁，控制间隙和避雷器不动作。
(b)当系统发生暂时过电压时(系统单相接地且失地或非全相运行)，控制间隙动作，保护变压器中性点绝缘和避雷器。
(c)雷电及操作过电压作用下，控制间隙不动作，避雷器动作限制过电压。
为了提高可控间隙的可靠性，固定间隙采用复合型羊角间隙，复合型羊角间隙结构如图2所示，采用真空开关作为控制间隙，通过真空开关的控制回路以实现开关的自动分/合闸。
但是在实际使用过程中，当变压器中性点智能保护设备发生雷电过电压时，无法对变压器中性点智能保护设备的控制间隙和避雷器是否动作进行判断，当控制间隙在不应该动作的条件下动作了，继电保护就会误动，从而造成线路误跳闸，影响使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统及方法，通过该检验系统和方法检验变压器中性点智能保护设备是否在雷电过电压作用下，控制间隙不动作而避雷器动作。
本发明通过下述技术方案实现：
检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统，包括测试电路，所述测试电路包括冲击电压发生器、分压器、第一示波器、电容c1、电容c2、电容c3、第二示波器、真空开关、支柱绝缘子、复合型羊角间隙、避雷器以及分流器；
所述冲击电压发生器、所述避雷器以及所述分流器依次串联，且所述冲击电压发生器和所述分流器均接地；
所述分压器的输入端连接于所述冲击电压发生器，所述分压器的接地端接地；所述第一示波器的输入端与所述分压器的输出端连接，所述第一示波器的输出端与所述分压器的接地端连接，且所述第一示波器的输出端接地；
所述电容c1、所述电容c2和所述电容c3依次串联，且所述电容c1连接于所述冲击电压发生器，所述电容c3接地；所述真空开关并联于所述电容c2和所述电容c3的两端，所述第二示波器并联在所述电容c3的两端；且所述第二示波器接地；
所述支柱绝缘子的一端接地，另一端用于支撑所述复合型羊角间隙，且所述复合型羊角间隙并联在所述电容c1的两端。
优选地，所述分压器包括电容ca和电容cb，所述电容ca和所述电容cb串联，且所述电容ca连接于所述保护电阻，所述电容cb接地；所述第一示波器并联于所述电容cb的两端，且所述第一示波器接地。
使用上述检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统的方法，包括以下步骤：
s1：调节变压器中性点智能保护设备的固定间隙至预设距离，并通过所述冲击电压发生器向所述测试电路施加雷电冲击电压；
s2：获取所述变压器中性点智能保护设备的控制间隙的工作状态以及流过所述避雷器的雷电冲击电流，并根据所述雷电冲击电流判断所述避雷器的工作状态；所述控制间隙的工作状态包括合闸状态和分闸状态，所述避雷器的工作状态包括动作状态和未动作状态。
优选地，还包括步骤s3，所述步骤s3用于获取所述固定间隙的工作状态；所述工作状态包括击穿状态和未击穿状态。
优选地，所述雷电冲击电压为正极性的1.2/50us的雷电冲击电压。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
通过该测试系统向变压器中性点智能保护设备进行雷电冲击试验，以模拟变压器中性点智能保护设备发生雷电过电压的情况，从而检验控制间隙是否在不该动作的情况下动作了。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明变压器中性点智能保护设备的结构示意图；
图2为本发明复合型羊角间隙结构示意图；
图3为本发明测试电路连接关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统，包括测试电路，测试电路包括冲击电压发生器、分压器、第一示波器、电容c1、电容c2、电容c3、第二示波器、真空开关、支柱绝缘子、复合型羊角间隙、避雷器以及分流器；
冲击电压发生器、避雷器以及分流器依次串联，且冲击电压发生器和分流器均接地；分压器包括电容ca和电容cb，电容ca和电容cb串联，且电容ca连接于冲击电压发生器，电容cb接地；第一示波器并联于电容cb的两端，且第一示波器接地；电容c1、电容c2和电容c3依次串联，且电容c1连接于冲击电压发生器，电容c3接地；真空开关并联于电容c2和电容c3的两端，第二示波器并联在电容c3的两端；且第二示波器接地；
支柱绝缘子设置为两个，且分别设置于复合型羊角间隙的两端，用于支撑复合型羊角间隙。具体地，支柱绝缘子的一端接地，另一端与复合型羊角间隙连接，且复合型羊角间隙并联在电容c1的两端。
正常情况下，当变压器中性点智能保护设备发生雷电过电压时，变压器中性点智能保护设备的控制间隙应处于未动作状态，避雷器处于动作状态。如果当变压器中性点智能保护设备发生雷电过电压时，控制间隙处于动作状态，就会造成线路误跳闸。基于此，在本实施例中，提供了一种测试系统，通过该测试系统向变压器中性点智能保护设备进行雷电冲击试验，以判断控制间隙是否在不该动作的时候动作了。具体地，向变压器中性点智能保护设备施加雷电冲击电压以模拟变压器中性点智能保护设备发生雷电过电压的情况，以检验控制间隙和避雷器是否出现误动作。
使用上述的检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统的方法，包括以下步骤：
s1：调节变压器中性点智能保护设备的固定间隙至预设距离，并通过冲击电压发生器向测试电路施加正极性的1.2/50us的雷电冲击电压；
s2：获取变压器中性点智能保护设备的控制间隙的工作状态以及流过避雷器的雷电冲击电流，并根据雷电冲击电流判断避雷器的工作状态；控制间隙的工作状态包括合闸状态和分闸状态；避雷器的工作状态包括动作状态和未动作状态。
进一步地，还包括步骤s3，步骤s3用于获取固定间隙的工作状态；工作状态包括击穿状态和未击穿状态。
正常情况下，当控制间隙合闸时，固定间隙应该处于击穿状态；控制间隙分闸时，固定间隙处于未击穿状态。在本实施例中，通过进一步获取固定间隙的工作状态，对变压器中性点智能保护设备的性能进行判断，避免出现当控制间隙合闸时，固定间隙处于未击穿状态，从而造成变压器中性点智能保护设备的误动作。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统，其特征在于，包括测试电路，所述测试电路包括冲击电压发生器、分压器、第一示波器、电容c1、电容c2、电容c3、第二示波器、真空开关、支柱绝缘子、复合型羊角间隙、避雷器以及分流器；
所述冲击电压发生器、所述避雷器以及所述分流器依次串联，且所述冲击电压发生器和所述分流器均接地；
所述分压器的输入端连接于所述冲击电压发生器，所述分压器的接地端接地；所述第一示波器的输入端与所述分压器的输出端连接，所述第一示波器的输出端与所述分压器的接地端连接，且所述第一示波器的输出端接地；
所述电容c1、所述电容c2和所述电容c3依次串联，且所述电容c1连接于所述冲击电压发生器，所述电容c3接地；所述真空开关并联于所述电容c2和所述电容c3的两端，所述第二示波器并联在所述电容c3的两端；且所述第二示波器接地；
所述支柱绝缘子的一端接地，另一端用于支撑所述复合型羊角间隙，且所述复合型羊角间隙并联在所述电容c1的两端。
2.根据权利要求1所述的检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统，其特征在于，所述分压器包括电容ca和电容cb，所述电容ca和所述电容cb串联，且所述电容ca连接于所述冲击电压发生器，所述电容cb接地；所述第一示波器并联于所述电容cb的两端，且所述第一示波器接地。
3.使用权利要求1或2所述的检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：调节变压器中性点智能保护设备的固定间隙至预设距离，并通过所述冲击电压发生器向所述测试电路施加雷电冲击电压；
s2：获取所述变压器中性点智能保护设备的控制间隙的工作状态以及流过所述避雷器的雷电冲击电流，并根据所述雷电冲击电流判断所述避雷器的工作状态；所述控制间隙的工作状态包括合闸状态和分闸状态，所述避雷器的工作状态包括动作状态和未动作状态。
4.根据权利要求3所述的检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的方法，其特征在于，还包括步骤s3，所述步骤s3用于获取所述固定间隙的工作状态；所述工作状态包括击穿状态和未击穿状态。
5.根据权利要求3所述的检验控制间隙和避雷器在雷电过电压下状态的方法，其特征在于，所述雷电冲击电压为正极性的1.2/50us的雷电冲击电压。
技术总结