CN103487677A - 便携式自动调谐试验仪 - Google Patents

Abstract

一种便携式自动调谐试验仪，用以对消弧线圈自动调谐成套装置进行试验，包括：电源发生器，用以产生若干种电压，以适应消弧线圈自动调谐成套装置；模数转换模块，连接消弧线圈自动调谐成套装置，用以采集消弧线圈自动调谐成套装置的模拟量数据，并将模拟量数据转换成数字量数据；电容器组，用以提供最低为0uF的可变电容值，以模拟消弧线圈自动调谐成套装置实际运行状态下的线路投切；处理器，连接电源发生器、模数转换模块以及电容器组，用以计算消弧线圈自动调谐成套装置的电容电流。

Description

便携式自动调谐试验仪

技术领域

本发明涉及电网的调谐试验设备领域，特别涉及一种便携式自动调谐试验仪。

 

背景技术

随着城乡电网的扩大及电缆出线的增多，电力系统对地电容电流急剧增加。当中性点不接地电网发生单相接地故障时，故障点电弧可能不能有效熄弧。这样会使故障扩大，形成断线故障或永久接地故障，更严重的是发展为相间短路的严重事故；越来越多的瞬时单相接地故障不能自动消除，间歇性弧光接地过电压频繁出现，对电力系统中的弱绝缘设备构成威胁，易发生系统电缆放炮、开关绝缘子爆炸等事故，严重威胁电力系统的安全运行。

安装消弧线圈，特别是消弧线圈自动调谐成套装置的运用，可确保快速可靠熄弧。但目前存在的问题是：电容电流计算的准确度问题，消弧成套装置有若干个档位，当前所停档位是否正确，如无法校准消弧线圈成套装置，系统有可能会处于欠补偿或全补偿状态进而导致系统三相不平衡甚至谐振；目前是消弧线圈厂家自带简易工装新设备安装后进行调试；在设备运行年检或检修时，相关自动调谐试验方法为使用调压器，直接加电容，采用人为短接方式，既不安全、不可靠，试验步骤还比较繁琐，难以实现，甚至都不做此项试验。因此，迫切需要对应的试验设备，相关试验才能自行操作，提前消除隐患，节省费用。

 

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种便携式自动调谐试验仪，实现了安全可靠的自动调谐试验，且节约了成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种便携式自动调谐试验仪，用以对消弧线圈自动调谐成套装置进行试验，包括：

电源发生器，用以产生若干种电压，以适应消弧线圈自动调谐成套装置；

模数转换模块，连接消弧线圈自动调谐成套装置，用以采集消弧线圈自动调谐成套装置的模拟量数据，并将模拟量数据转换成数字量数据；

电容器组，用以提供最低为0uF的可变电容值，以模拟消弧线圈自动调谐成套装置实际运行状态下的线路投切；

处理器，连接电源发生器、模数转换模块以及电容器组，用以计算消弧线圈自动调谐成套装置的电容电流。

较佳的，模数转换模块采集的数据包括移位电压以及零序电流。

较佳的，便携式自动调谐试验仪还包括互感器，连接模数转换模块，用以保护便携式自动调谐试验仪。

较佳的，互感器包括：

时间继电器自动切除回路，用以对大电流输出回路延时保护；

一次回路电压电流保护回路，用以保护便携式自动调谐试验仪的一次设备模块。

较佳的，便携式自动调谐试验仪还包括打印设备以及显示设备，连接在处理器上，用以打印以及显示。

较佳的，便携式自动调谐试验仪还包括至少一个按键，连接在处理器上，用以控制处理器。

较佳的，按键为一个，采用单键飞梭控制处理器。

 

附图说明

图1所示的是本发明的结构示意图；

图2所示的是本发明的试验状态下的接入方式示意图；

图3所示的是本发明的操作示意图。

 

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。

请参考图1，一种便携式自动调谐试验仪，用以对消弧线圈自动调谐成套装置进行试验，包括：电源发生器，用以产生若干种电压，以适应消弧线圈自动调谐成套装置；模数转换模块2，连接消弧线圈自动调谐成套装置，用以采集消弧线圈自动调谐成套装置的模拟量数据，并将模拟量数据转换成数字量数据；电容器组1，用以提供最低为0uF的可变电容值，以模拟消弧线圈自动调谐成套装置实际运行状态下的线路投切；处理器3，连接电源发生器、模数转换模块以及电容器组，用以计算消弧线圈自动调谐成套装置的电容电流。模数转换模块采集的数据包括移位电压以及零序电流。

采用大功率的电源发生器：可产生15V、 24V 、36V 、110V各电压可自行切换（本发明在此不对所述4种电压进行限制，技术人员可根据实际情况进行设置），适应各电压等级的消弧装置试验时所需的位移电压、小电流选线试验时所需的零序电流；精密的电容器组：采用BIN方式输入1、2、4、8、16（电容器组合采用二进制组合编码1，2，3，4，5，如投切电容1时为1uf,投切2时为2uf，同时投切1，2时为3uf，投切编码3时为4uf，编码4时为8uf，等以此类推），可产生0-31uF（本发明在此同样不对此电容值进行限制）电容模拟实际运行时的线路投切；需要时还可以外接电容。电容量的切换靠自锁式带显示的按钮；通过数据方式传送给处理器，试验仪根据消弧线圈自动调谐成套装置电压自动计算消弧线圈自动调谐成套装置的电容电流。

便携式自动调谐试验仪还包括互感器4，连接模数转换模块，用以保护便携式自动调谐试验仪。互感器4包括：时间继电器自动切除回路，用以对大电流输出回路延时保护；一次回路电压电流保护回路，用以保护便携式自动调谐试验仪的一次设备模块。

便携式自动调谐试验仪还包括打印设备6以及显示设备7，连接在处理器上，用以打印以及显示计算得到的数据。还可以包括若干按键5，连接在处理器上，用以控制处理器。在这里，采用的按键为一个按键，通过单键飞梭（是一个可以按下的旋钮，调节时只需要一个手指就可以完成——转动旋钮可以移动菜单项目光标，按下旋钮确定要调节的项目，之后转动旋钮来增减此选项中的数值（也就是调节效果），最后再次按下旋钮确定。）控制处理器。

以下对本发明的试验原理进行解释说明，请参考图2和图3：

模拟实际运行状态：

消弧线圈自动调谐成套装置处于检修状态，便携式自动调谐试验仪与消弧线圈自动调谐成套装置够成完整的串联谐振回路，代替消弧线圈自动调谐成套装置在实际运行时接地变中性点产生的位移电压及回路容抗值。电源发生器模拟消弧线圈自动调谐成套装置的不对称电压、电容器组模拟馈线对地电容，采用串联方式将模拟量注入到消弧线圈自动调谐成套装置。根据所加电容量，检验消弧线圈自动调谐成套装置是否会自动寻找合适档位自动调档，另外，可再改变注入量大小，查看消弧线圈自动调谐成套装置是否自动跟踪改变档位；

电容电流计算：

根据不同电压等级，实际所加电容量电流（Ic=UωC）与消弧成套装置计算电容电流进行对比，误差在预定范围之内即可（较佳的为±3%之内）；

位移电压中点电流采样：

消弧线圈自动调谐成套装置所采样电压、电流，与本发明的调谐试验仪电压电流数据比较，调谐试验仪所加电压、电流为实际现场一次数据，消弧线圈自动调谐成套装置所采集数据为经过PT，CT二次数据乘变比所得数据，两者进行对比，误差在预定范围之内即可；

电容电流计算原理:   

U0：消弧线圈自动调谐成套装置的不对称电压；C：消弧线圈自动调谐成套装置对地的等效电容；R：回路电阻；L：有载调节消弧线圈。

运用串联谐振原理，计算回路电流；Io=U0/{R+J(XL-Xc)}。调谐自动试验仪的试验量直接加入消弧线圈自动调谐成套装置，消弧线圈自动调谐成套装置处于谐振点附近，消弧线圈电感已知、系统回路电阻、阻尼电阻、根据已知条件计算出系统电容容抗。

不同电压等级电容电流计算：计算公式Ic=Un*ωC

如10.5KV，1uf

Ic=6062*2*3.14*50*0.000001；

本实施例可适用于6～66kV电压等级配电网的消弧线圈自动调谐成套装置电容电流计算自动跟踪试验；模拟线路投切（在一次设备加试验量）改变电容大小检验消弧成套装置计算及跟踪调档；改变验收时无法验证设备是否可以自动调档的现状；内部配置高精度电容器，模拟实际线路电容电流，配置电容(0-31uf)可调，以10KV为例可实现(0-60A)电容电流，最大程度模拟了线路投切时的状态，检测消弧线圈自动调谐成套装置是否实时计算跟踪调档；可直接加在一次设备，大容量功率长时间运行。

电容投切，实际上就是模拟线路投切，采用多组电容并联方式通过便携式自动调谐试验仪来控制；便携式自动调谐试验仪接入消弧线圈自动调谐成套装置，与消弧线圈自动调谐成套装置串联，便携式自动调谐试验仪试验线一端接在消弧线圈自动调谐成套装置A端就可以，另一端接地与消弧装置X端（如有阻尼电阻装置接电阻接地处）同地。

接地选线，便携式自动调谐试验仪本身内部产生电压电流；模拟实际运行中的位移电压和馈线零序CT产生的零序电流，一般认为系统超过35%相电压判线路单相接地，零序电流值各厂家门限不一致（一般30mA)；便携式自动调谐试验仪就是给小电流选线装置模拟加一组电压电流，让小电流选线判出接地线路。

自动调谐试验仪仅5kg左右可替代比较笨重的继保仪进行模拟选线试验，消弧选线装置试验，可提供变量电流，模拟投切中电阻产生变量；更接近实际运行状态；电压电流校准、提供 15-110V切换，电流满足300mA-5A切换、校验零序CT变比及电流幅值。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种便携式自动调谐试验仪，用以对消弧线圈自动调谐成套装置进行试验，其特征在于，包括：

电源发生器，用以产生若干种电压，以适应所述消弧线圈自动调谐成套装置；

模数转换模块，连接所述消弧线圈自动调谐成套装置，用以采集所述消弧线圈自动调谐成套装置的模拟量数据，并将所述模拟量数据转换成数字量数据；

电容器组，用以提供最低为0uF的可变电容值，以模拟所述消弧线圈自动调谐成套装置实际运行状态下的线路投切；

处理器，连接所述电源发生器、所述模数转换模块以及所述电容器组，用以计算所述消弧线圈自动调谐成套装置的电容电流。

2.根据权利要求1所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述模数转换模块采集的所述数据包括移位电压以及零序电流。

3.根据权利要求1所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述便携式自动调谐试验仪还包括互感器，连接所述模数转换模块，用以保护所述便携式自动调谐试验仪。

4.根据权利要求1所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述互感器包括：

时间继电器自动切除回路，用以对大电流输出回路延时保护；

一次回路电压电流保护回路，用以保护所述便携式自动调谐试验仪的一次设备模块。

5.根据权利要求1所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述便携式自动调谐试验仪还包括打印设备以及显示设备，连接在所述处理器上，用以打印以及显示。

6.根据权利要求1所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述便携式自动调谐试验仪还包括至少一个按键，连接在所述处理器上，用以控制所述处理器。

7.根据权利要求6所述的便携式自动调谐试验仪，其特征在于，所述按键为一个，采用单键飞梭控制所述处理器。

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