CN103033678B - 短路电流实测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种短路电流实测方法，基于单片机的程序控制手段来实现的，通过控制断路器或者电子开关的关合及开断来实际地快速地在电源两侧制造短时间的短路情况，让断路器一关合马上就打开，断路器中的电弧燃弧最多20毫秒，电弧熄灭，短路被完全切除。在该时间内记录短路电流的大小及波形，该波形是通过测量、记录接在短路回路中的一个阻值很小的无感电阻（一般为毫欧级，可根据短路电流的大小进行调节或者选择）的两端的电压波形而得到的，再通过A/D转换将波形记录在控制器的CPU中，以便显示短路电流值。此方法可以获得真实的短路电流值，而且能看到短路电流的波形。这为其他电气设备的选择打下了基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气测量技术，特别涉及一种短路电流实测方法。
背景技术
选择电气设备时系统短路电流是重要的参数。目前在选择电气设备时，短路电流值皆为计算值。在计算短路电流时常常会做一些简化，所以计算的结果会出现误差。在实际测量中，短路电流的测量在继电保护系统中是通过电流互感器来测量的，电磁式电流互感器很容易在大短路电流下发生磁饱和的现象，以至于无法有效测量短路电流的瞬时波形。而在电气设备安装之前系统是不对短路电流进行测量的，没有测量的方法，只有在系统运行过程中，实际发生短路时才用电流互感器测量。
发明内容
本发明是针对短路电流测量存在的问题，提出了一种短路电流实测方法，短路电流实测器自身制造短路情况来迅速测量短路电流，可获取真实的短路电流参数。
本发明的技术方案为：一种短路电流实测方法，首先选用两组电力电子器件和一毫欧级无感电阻，依次串联后接在电源两端，毫欧级无感电阻两端接电流检测设备，测量前先导通第一组电力电子器件，控制器根据电源选定短路时间后，控制器控制第二组电力电子器件导通；同时短路计时开始，同时无感电阻上的电压经A/D转换后送控制器，每50微秒或要求高时可以10微秒采集一个电流点，短路时间一到，控制器控制第一组电力电子器件断开，一次短路测试结束，控制器输出测试结果。
所述电力电子器件可以用断路器代替，控制器对断路器发出的合闸和分闸信号输出到断路器的线圈，控制断路器合闸和分闸。
所述电力电子器件在电源为低压时可选可控硅，在电源为高压时可选断路器。
所述无感电阻测量及记录短路电流时，信号通过A/D变换把信号送入控制器，控制器处理电流信号，实现测量和显示，也可以把从无感电阻取出的信号直接送入示波器，实现该电流的测量和显示功能。
所述控制器可选单片机或可编程控制器，控制的短路时间可选5毫秒、10毫秒或20毫秒，对短路损害很敏感的设备或者回路可以选用更短的短路时间。
本发明的有益效果在于：本发明短路电流实测方法，人为制造出短路，短路持续时间很短，毫秒级时间，用实测的方法可以获得真实的短路电流值，而且能看到短路电流的波形。这为其他电气设备的选择打下了基础。
附图说明
图1为本发明低压系统中的短路电流实测方法原理图；
图2为本发明短路电流实测方法中测量及计算短路电流图；
图3为本发明高压系统的短路电流实测方法原理图；
图4为本发明短路电流实测方法工作过程框图。
具体实施方式
短路电流实测器基于单片机的程序性控制手段来实现的，通过控制断路器的开断来制造短路情况，让短路持续20毫秒（也可以只持续5毫秒或者10毫秒），定时一到就让快速断路器打开，燃弧最多20毫秒，电弧熄灭，短路被完全切除，并在该时间内记录短路电流的波形，该波形是通过测量、记录接在短路回路中的一个阻值很小的无感电阻（毫欧级）的两端的电压波形而得到的，再通过A/D转换将波形记录在控制器的CPU中，以便显示短路电流值。
低压系统中利用可关断电力电子器件来人为制造持续时间10ms之内的短路，如图1所示低压系统中的短路电流实测方法原理图。利用控制器发出触发脉冲控制电力电子器件的导通和关断，测量前令V3（或者V4）导通， V1（及V2）关断，然后控制器给V1（或者V2）一个触发脉冲，V1导通，此时待安装的电气设备在电源侧发生了短路，该触发脉冲同时使控制器内的计时器开始计时，到10毫秒时切断电力电子器件V1及V3（或者V2及V4）的触发电源,由于此时电源已经变成另一个半波，因此电力电子器件已经自行关断。在无感电阻两端AB接有示波器，可以观察短路电流波形，也可通过转换电路，将变成数字量的短路电流波形存入控制器的CPU中，如图2中所示短路电流实测方法中测量及计算短路电流图，以进行计算和显示。
高压系统中短路电流实测器的原理与低压系统相同，只是使用控制器来控制断路器的关合和分断，其原理图如图3所示。
该实测器的工作过程框图如图4所示：在测试前先将QF2关合，然后按图中的顺序，关合QF1，电源侧短路，控制器开始计时，测量串联在短路电路中的豪欧级级无感电阻上电压的波形送入控制器，断开QF2，一次测试结束，控制器输出结果。
Claims (5)
1.一种短路电流实测方法，其特征在于，首先选用两组电力电子器件和一毫欧级无感电阻，第一组电力电子器件、毫欧级无感电阻和第二组电力电子器件依次串联后接在电源两端，毫欧级无感电阻两端接电流检测设备，测量前先导通第一组电力电子器件，控制器根据电源选定短路时间后，控制器控制第二组电力电子器件导通；同时短路计时开始，同时无感电阻上的电压经A/D转换后送控制器，每50微秒或每10微秒采集一个电流点，短路时间一到，控制器控制第一组电力电子器件断开，一次短路测试结束，控制器输出测试结果。
2.根据权利要求1所述短路电流实测方法，其特征在于，所述电力电子器件用断路器代替，控制器对断路器发出的合闸和分闸信号输出到断路器的线圈，控制断路器合闸和分闸。
3.根据权利要求1所述短路电流实测方法，其特征在于，所述电力电子器件在电源为低压时选可控硅，在电源为高压时选断路器。
4.根据权利要求1所述短路电流实测方法，其特征在于，所述无感电阻测量及记录短路电流时，信号通过A/D变换把信号送入控制器，控制器处理电流信号，实现测量和显示，或把从无感电阻取出的信号直接送入示波器，实现该电流的测量和显示功能。
5.根据权利要求1所述短路电流实测方法，其特征在于，所述控制器选单片机或可编程控制器，控制的短路时间选5毫秒、10毫秒或20毫秒。
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