CN109061460B - 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法 - Google Patents

一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109061460B
CN109061460B CN201811018279.0A CN201811018279A CN109061460B CN 109061460 B CN109061460 B CN 109061460B CN 201811018279 A CN201811018279 A CN 201811018279A CN 109061460 B CN109061460 B CN 109061460B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
circuit breaker
pole
power supply
oscillograph
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811018279.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109061460A (zh
Inventor
熊虎
于树义
沈煜
陈维新
李文佩
李家源
江晓光
周胜利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Priority to CN201811018279.0A priority Critical patent/CN109061460B/zh
Publication of CN109061460A publication Critical patent/CN109061460A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109061460B publication Critical patent/CN109061460B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers

Abstract

本发明提供一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，包括以下具体步骤，通过导线完成电源断路器、大电流冲击电源、柱上断路器以及示波记录仪的连接，将大电流冲击电源与柱上断路器相连接的导线上通过电流线圈探头连接到示波记录仪的电流接线柱上，完成测量接线；将断路器保护延时定值设置为0s，设置保护整定值Is；将断路器脱扣器线圈接通，开启示波记录仪，设置电流探头参数、电压探头参数、记录时长参数、采样速率，储存文件名；根据示波记录仪记录的波形进行计算，从而完成柱上断路器快速切除故障能力的精确测量。本发明消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时对保护动作时间记录的误差影响，更精确的给出保护动作时间的测量值。

Description

一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法
技术领域
本发明涉及柱上断路器保护特性的测量领域，具体为一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法。
背景技术
10kV柱上断路器的具有快速切除故障的能力，主要是快速切除相间短路故障电流。当发生相间短路故障时，柱上断路器内置电流互感器检测到短路电流，当短路电流超过脱扣器整定值时，脱扣器立即动作，由操作机构驱动断路器动触头与静触头在真空灭弧室分开，断路器分闸。影响柱上断路器快速切除故障能力的主要组部件有电流互感器、脱扣器、操作机构和真空灭弧室。为检测柱上断路器快速切除故障能力，需要精确测量柱上断路器相间故障的保护动作时间。
发明内容
为解决上述问题，提供一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时对保护动作时间记录的误差影响，更精确的给出保护动作时间的测量值。
本发明的技术方案：
一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，包括以下具体步骤，
通过导线完成电源断路器、大电流冲击电源、柱上断路器以及示波记录仪的连接，柱上断路器处于合闸状态，柱上断路器三相进线侧接入大电流冲击电源输出端，柱上断路器出线侧短路接地；
将大电流冲击电源与柱上断路器相连接的导线上通过电流线圈探头连接到示波记录仪的电流接线柱上，完成测量接线；
将断路器保护延时定值设置为0s，设置保护整定值Is；
将断路器脱扣器线圈断开，接通电源断路器，使大电流冲击电源按20A/s的速率逐渐增大电流，直至某一相达到保护整定值Is，维持此时大电流冲击电源的电流调节系统的输出位置，为断路器的大电流冲击做准备，断开电源断路器；
将断路器脱扣器线圈接通，开启示波记录仪，设置电流探头参数、电压探头参数、记录时长参数、采样速率，储存文件名；
开启示波记录仪采集功能，接通电源断路器，示波记录仪测量并记录断路器从施加试验电流到断路器分闸过程的电流、电压和时间；
根据示波记录仪记录的波形进行计算，从而完成柱上断路器快速切除故障能力的精确测量。
所述示波记录仪设置电流探头参数为10A:1V、电压探头参数为1:1、记录时长参数120s、采样速率为200kS/s。
所述柱上断路器快速切除故障能力的精确测量的方法包括保护动作开始时刻的确定、保护动作结束时刻的确定以及保护动作时间的计算，所述保护动作开始时刻的确定的具体方法为，
(1)取电流峰峰值A计算电流的有效值，避免积分计算，提高计算速度；
①第i个周波的电流峰峰值Ai的计算如式(1)
Ai＝Imax-i-Imin-i (1)
式中：Imax-i为第i个周波的最大值，计算如式(2)，Imin-i为第i个周波的最小值，计算如式(3)，
Imax-i＝max(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (2)
Imin-i＝min(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (3)
式(2)～(3)中，I(ti)为ti时刻的电流测量值；dt为时间间隔，在采样率200kS/s下，dt＝0.005ms；ti为第i个周波的起始时刻，计算如式(4)，
ti＝i×20ms (4)
②第i个周波的电流有效值Ic-i如式(5)
Ic-i＝Ai/1.4142 (5)；
(2)保护动作开始时刻
当第i个周波的电流有效值Ic-i超过保护电流整定值Is时，那么保护动作开始时刻ts即为第i个周波的起始时刻，计算公式如式(6)
if Ic-i≥Is
then ts＝ti (6)
此步骤计算消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时，更精确的给出了保护动作的开始时刻。
所述保护动作结束时刻的确定的方法为，
当断路器保护动作完成后，断路器断开，三相电流为0A，示波记录仪记录的电流为0A的时刻tc为保护动作结束时刻，为避免泄露电流的影响，设置阈值0.1A，保护整定电流值远大于阈值，tc的计算公式如式(7)
if I(te)≤0.1(te≥ts)
then tc＝te (7)。
式(7)中，te为电流降低到阈值0.1A以下的时刻。
所述保护动作时间的计算具体为，
断路器保护动作时间tp如式(8)
tp＝tc-ts (8)。
所述示波记录仪采用横河DL850示波记录仪。
本发明的有益效果是：从柱上断路器的一次侧接入大电流冲击电源，模拟相间短路故障电流，利用示波记录仪高速测量柱上断路器快速切除故障的各项参数，包括电流和时间，通过一次切除故障试验得到柱上断路器保护动作时间，判断快速切除故障能力。本发明消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时对保护动作时间记录的误差影响，更精确的给出保护动作时间的测量值。
附图说明
图1为本发明柱上断路器快速切除故障测量接线结构示意图；
图2为本发明柱上断路器保护动作过程的电流波形图。
图中标号分别表示：1—电源断路器，2—大电流冲击电源，3—柱上断路器，4—示波记录仪，5—电流线圈探头，6—电流接线柱。
具体实施方式
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案进行清楚、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下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明的技术方案：
一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，包括以下具体步骤，
通过导线完成电源断路器1、大电流冲击电源2、柱上断路器3以及示波记录仪4的连接，柱上断路器3处于合闸状态，柱上断路器3三相进线侧接入大电流2冲击电源输出端，柱上断路器3出线侧短路接地；
将大电流冲击电源2与柱上断路器3相连接的导线上通过电流线圈探头5连接到示波记录仪4的电流接线柱6上，完成测量接线；
将断路器保护延时定值设置为0s，设置保护整定值Is；
将断路器脱扣器线圈断开，接通电源断路器，使大电流冲击电源按20A/s的速率逐渐增大电流，直至某一相达到保护整定值Is，维持此时大电流冲击电源的电流调节系统的输出位置，为断路器的大电流冲击做准备，断开电源断路器；
将断路器脱扣器线圈接通，开启示波记录仪，设置电流探头参数、电压探头参数、记录时长参数、采样速率，储存文件名；
开启示波记录仪采集功能，接通电源断路器，示波记录仪测量并记录断路器从施加试验电流到断路器分闸过程的电流、电压和时间；
根据示波记录仪记录的波形进行计算，从而完成柱上断路器快速切除故障能力的精确测量。
所述示波记录仪设置电流探头参数为10A:1V、电压探头参数为1:1、记录时长参数120s、采样速率为200kS/s。
所述柱上断路器快速切除故障能力的精确测量的方法包括保护动作开始时刻的确定、保护动作结束时刻的确定以及保护动作时间的计算，所述保护动作开始时刻的确定的具体方法为，
(1)取电流峰峰值A计算电流的有效值，避免积分计算，提高计算速度；
①第i个周波的电流峰峰值Ai的计算如式(1)
Ai＝Imax-i-Imin-i (1)
式中：Imax-i为第i个周波的最大值，计算如式(2)，Imin-i为第i个周波的最小值，计算如式(3)，
Imax-i＝max(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (2)
Imin-i＝min(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (3)
式(2)～(3)中，I(ti)为ti时刻的电流测量值；dt为时间间隔，在采样率200kS/s下，dt＝0.005ms；ti为第i个周波的起始时刻，计算如式(4)，
ti＝i×20ms (4)
②第i个周波的电流有效值Ic-i如式(5)
Ic-i＝Ai/1.4142 (5)；
(2)保护动作开始时刻
当第i个周波的电流有效值Ic-i超过保护电流整定值Is时，那么保护动作开始时刻ts即为第i个周波的起始时刻，计算公式如式(6)
if Ic-i≥Is
then ts＝ti (6)
此步骤计算消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时，更精确的给出了保护动作的开始时刻。
所述保护动作结束时刻的确定的方法为，
当断路器保护动作完成后，断路器断开，三相电流为0A，示波记录仪记录的电流为0A的时刻tc为保护动作结束时刻，为避免泄露电流的影响，设置阈值0.1A，保护整定电流值远大于阈值，tc的计算公式如式(7)
if I(te)≤0.1(te≥ts)
then tc＝te (7)。
式(7)中，te为电流降低到阈值0.1A以下的时刻。
所述保护动作时间的计算具体为，
断路器保护动作时间tp如式(8)
tp＝tc-ts (8)。
所述示波记录仪采用横河DL850示波记录仪。
本发明从柱上断路器的一次侧接入大电流冲击电源，模拟相间短路故障电流，利用示波记录仪高速测量柱上断路器快速切除故障的各项参数，包括电流和时间，通过一次切除故障试验得到柱上断路器保护动作时间，判断快速切除故障能力。本发明消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时对保护动作时间记录的误差影响，更精确的给出保护动作时间的测量值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，其特征在于：包括以下具体步骤，
通过导线完成电源断路器、大电流冲击电源、柱上断路器以及示波记录仪的连接，柱上断路器处于合闸状态，柱上断路器三相进线侧接入大电流冲击电源输出端，柱上断路器出线侧短路接地；
将大电流冲击电源与柱上断路器相连接的导线上通过电流线圈探头连接到示波记录仪的电流接线柱上，完成测量接线；
将柱上断路器保护延时定值设置为0s，设置保护电流整定值Is；
将柱上断路器脱扣器线圈断开，接通电源断路器，使大电流冲击电源按20A/s的速率逐渐增大电流，直至某一相达到保护电流整定值Is，维持此时大电流冲击电源的电流调节系统的输出位置，为柱上断路器的大电流冲击做准备，断开电源断路器；
将柱上断路器脱扣器线圈接通，开启示波记录仪，设置电流探头参数、电压探头参数、记录时长参数、采样速率，储存文件名；
开启示波记录仪采集功能，接通电源断路器，示波记录仪测量并记录柱上断路器从施加试验电流到断路器分闸过程的电流、电压和时间；
根据示波记录仪记录的波形进行计算，从而完成柱上断路器快速切除故障能力的精确测量；
所述示波记录仪设置电流探头参数为10A:1V、电压探头参数为1:1、记录时长参数120s、采样速率为200kS/s；
所述柱上断路器快速切除故障能力的精确测量的方法包括保护动作开始时刻的确定、保护动作结束时刻的确定以及保护动作时间的计算，所述保护动作开始时刻的确定的具体方法为，
(1)取电流峰峰值A计算电流的有效值，避免积分计算，提高计算速度；
①第i个周波的电流峰峰值Ai的计算如式(1)
Ai＝Imax-i-Imin-i (1)
式中：Imax-i为第i个周波的最大值，计算如式(2)，Imin-i为第i个周波的最小值，计算如式(3)，
Imax-i＝max(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (2)
Imin-i＝min(I(ti),I(ti+dt),I(ti+2dt),…,I(ti+20ms)) (3)
式(2)～(3)中，I(ti)为ti时刻的电流测量值；dt为时间间隔，在采样率200kS/s下，dt＝0.005ms；ti为第i个周波的起始时刻，计算如式(4)，
ti＝i×20ms (4)
②第i个周波的电流有效值Ic-i如式(5)
Ic-i＝Ai/1.4142 (5)；
(2)保护动作开始时刻
当第i个周波的电流有效值Ic-i超过保护电流整定值Is时，那么保护动作开始时刻ts即为第i个周波的起始时刻，计算公式如式(6)
if Ic-i≥Is
then ts＝ti (6)
此步骤计算消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时，更精确的给出了保护动作的开始时刻；
所述保护动作结束时刻的确定的方法为，
当柱上断路器保护动作完成后，电源断路器断开，三相电流为0A，示波记录仪记录的电流为0A的时刻tc为保护动作结束时刻，为避免泄露电流的影响，设置阈值0.1A，保护整定电流值远大于阈值，tc的计算公式如式(7)
if I(te)≤0.1 (te≥ts)
then tc＝te (7)；
式(7)中，te为电流降低到阈值0.1A以下的时刻；
所述保护动作时间的计算具体为，
柱上断路器保护动作时间tp如式(8)
tp＝tc-ts (8)；
所述示波记录仪采用横河DL850示波记录仪。
CN201811018279.0A 2018-09-03 2018-09-03 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法 Active CN109061460B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811018279.0A CN109061460B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811018279.0A CN109061460B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109061460A CN109061460A (zh) 2018-12-21
CN109061460B true CN109061460B (zh) 2020-10-02

Family

ID=64759211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811018279.0A Active CN109061460B (zh) 2018-09-03 2018-09-03 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109061460B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110954791A (zh) * 2019-12-06 2020-04-03 西安锐驰电器有限公司 一种电力设备灭弧能力检测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100383547C (zh) * 2005-04-08 2008-04-23 苏盛 高压断路器状态监测方法
US9753088B2 (en) * 2014-11-03 2017-09-05 Eaton Corporation Portable diagnostic apparatus for testing circuit breakers
CN107884707B (zh) * 2017-09-30 2018-12-21 杨启蓓 高压断路器分合闸时间在线监测装置和方法
CN105510819B (zh) * 2016-01-04 2017-05-17 江苏省电力公司电力科学研究院 基于故障录波解析的断路器健康状况评估系统和方法
CN105891627B (zh) * 2016-03-30 2018-07-06 北京交通大学 单相断路器重合闸后加速保护时间的精确测定方法及系统
CN106374419B (zh) * 2016-11-11 2018-10-23 马鞍山钢铁股份有限公司 一种冶金供电网络快速切断短路电流的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109061460A (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107966633B (zh) 一种供电系统的配电网单相接地故障线路快速判断方法及系统
CN100580835C (zh) 断路器同步控制器及其控制方法
CN107064790B (zh) 电压时间型逻辑测试仪及测试方法
CN110161405B (zh) 一种三电源直流开断合成试验回路及其试验方法
CN104777420B (zh) 一种高压开关触头的测试系统及其测试方法
CN204575811U (zh) 一种高压开关触头的测试系统
CN109061460B (zh) 一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法
CN108872843B (zh) 一种10kV柱上断路器保护特性的一二次融合测量方法
CN111505496B (zh) 一种基于电弧能量的真空断路器电寿命评估方法
CN111614065B (zh) 一种基于线路参数识别的线路断线保护方法
CN204694822U (zh) 一种配电系统低压断路器的短路保护现场试验装置
CN104993455A (zh) 一种牵引变压器过流保护方法
CN112436481B (zh) 一种中性点非有效接地系统配电线路的自适应保护方法
CN101710689B (zh) 一种强馈入线路电流保护方法
CN112332385A (zh) 一种探测式的配电网相间重合前永久性故障判别方法
Ebner et al. Controlled switching of transformers-effects of closing time scatter and residual flux uncertainty
CN108493954B (zh) 一种并联电容器微涌流辅助合闸系统
Zhou Research on neutral voltage offset and its influencing factors of 20kV small resistance grounding system
CN115144700A (zh) 一种基于注入信号幅值的新能源并网系统故障保护方法
CN112379260A (zh) 一种开关设备快速温升试验方法及平台
CN206348433U (zh) 一种电能表用负荷开关过零操作测试系统
CN103033678B (zh) 短路电流实测方法
CN216599131U (zh) 一种断路器本体合分闸监视回路
CN214280922U (zh) 一种变压器零涌流合闸装置
CN110221149B (zh) 接触不良引火源防控装置火灾防控能力测试装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant