CN110780256A - 一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法 - Google Patents

一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法 Download PDF

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CN110780256A CN201911136990.0A CN201911136990A CN110780256A CN 110780256 A CN110780256 A CN 110780256A CN 201911136990 A CN201911136990 A CN 201911136990A CN 110780256 A CN110780256 A CN 110780256A
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熊虎
于树义
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Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法，系统的三相全压试验电源的三相输出端和返回端连接到柱上断路器主体；所述电源测量单元串联于三相全压试验电源的三相输出端与柱上断路器本体的三相输入端之间；所述控制终端通过电缆连接到柱上断路器本体上；所述二次测量单元串联于柱上断路器本体的电缆输出端与控制终端的相应电缆输入端之间；所述工控机的以太网输入端经以太网线与控制终端的以太网输出端相连，显示并储存一二次融合成套柱上断路器控制终端的测量数据，检测系统接线简单、结构明晰，检测方法步骤严谨、计算可靠，整体具有很好的实用性。

Description

一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测 方法
技术领域
本发明涉及一种断路器测量系统，具体涉及一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法。
背景技术
一二次融合成套柱上断路器有准确度要求，由于一二次融合成套柱上断路器的电流互感器、零序电流互感器和零序电压互感器内置于断路器本体内，并且已有将电子式电压互感器内置于断路器本体内的趋势，因此单独测量电流、电压、零序电流、零序电压的准确度非常困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法，用以解决成套柱上断路器的准确度检测。
本发明的技术方案：
一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统，包括柱上断路器主体、控制终端、工控机、三相全压试验电源、电源测量单元以及二次测量单元，
所述三相全压试验电源的三相输出端和返回端连接到柱上断路器主体，为柱上断路器主体提供0到10kV额定线电压范围的连续可调电压，提供0A到额定电流范围的连续可调电流；
所述电源测量单元串联于三相全压试验电源的三相输出端与柱上断路器本体的三相输入端之间，用以测量三相全压试验电源的三相电流Ia0、Ib0、Ic0，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率P0，无功功率Q0，零序电压V00，零序电流I00；
所述控制终端通过电缆连接到柱上断路器本体上，用以对柱上断路器本体进行控制并采集测量数据；
所述二次测量单元串联于柱上断路器本体的电缆输出端与控制终端的相应电缆输入端之间，测量经柱上断路器本体电流和电压互感器之后的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal，零序电压V01，零序电流I01；
所述工控机的以太网输入端经以太网线与控制终端的以太网输出端相连，显示并储存一二次融合成套柱上断路器控制终端的测量数据，包括三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr、零序电压V0r、零序电流I0r。
一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测方法，包括测量非零序参数以及测量零序参数，
所述测量非零序参数的步骤包括：
S1.调节三相全压试验电源电压和电流输出至柱上断路器本体的额定电压和额定电流，相角调节至30°；
S2.读取电源测量单元的三相电流Iaz、Ibz、Icz，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率Pz，无功功率Qz；
S3.读取二次测量单元的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal；
S4.读取工控机显示的三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr；
根据上述步骤S1-S4测量的参数，分别完成一次线电压准确度等级的测量、一次相电流测量准确度的测量、成套化线电压准确度等级的测量、成套化相电流准确度等级的测量、控制终端供电电压准确度的测量、成套化有功准确度等级的测量、成套化无功准确度等级的测量；
所述测量零序参数的步骤包括：
S5.调节三相全压试验电源的A相电压和电流至柱上断路器本体的A相额定电压和额定电流；
S6.读取电源测量单元的零序电压V00，零序电流I00；
S7.读取二次测量单元的零序电压V01，零序电流I01；
S8.读取工控机显示的零序电压V0r、零序电流I0r；
根据上述步骤S5-S8测量的参数，分别完成一次零序电压准确度等级的测量、成套化零序电压准确度等级的测量、一次零序电流准确度的测量、成套化零序电流准确度的测量。
所述一次线电压准确度等级的测量具体为，
ΔV＝max[abs(Vacl-Vac),abs(Vbcl-Vbc),abs(Vcal-Vca)]×100％/Vh (1)
式中，ΔV为一次线电压准确度等级，max[]函数为取最大值，abs()函数为取绝对值，Vh为电压互感器一次侧量程，当ΔV≤0.5％时满足要求，
所述一次相电流测量准确度等级的测量具体为，
ΔI＝max[abs(Ia-Iaz),abs(Ib-Ibz),abs(Ic-Icz)]×100％/Ih (2)
式中，ΔI为一次相电流准确度等级，Ih为电流互感器一次侧量程，当ΔI≤0.5％时满足要求；
所述成套化线电压准确度等级的测量具体为，
ΔVall＝max[abs(Vacr-Vac),abs(Vbcr-Vbc),abs(Vcar-Vca)]×100％/Vh (3)
式中，ΔVall为成套化线电压准确度等级，当ΔVall≤1％时满足要求；
所述成套化相电流准确度等级的测量具体为，
ΔIall＝max[abs(Iar-Iaz),abs(Ibr-Ibz),abs(Icr-Icz)]×100％/Ih (4)
式中，ΔIall为成套化相电流准确度等级，当ΔIall≤1％时满足要求；
所述控制终端供电电压准确度等级的测量具体为，
ΔVk＝max[abs(Vach-Vac),abs(Vbch-Vbc),abs(Vcah-Vca)]×100％/Vh (5)
式中，ΔVk为控制终端供电电压准确度等级，当ΔVk≤3％时满足要求；
所述成套化有功准确度等级的测量具体为，
ΔP＝abs(Pr-Pz)×100％/Ph (6)
式中，ΔP为成套化有功准确度等级，Ph为有功测量量程，当ΔP≤0.5％时满足要求；
所述成套化无功准确度等级的测量具体为，
ΔQ＝abs(Qr-Qz)×100％/Qh (7)
式中，ΔQ为成套化无功准确度等级，Qh为无功测量量程，当ΔQ≤2％时满足要求。
所述一次零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0＝abs(V01-V00)×100％/V0h (8)
式中，ΔV0为一次零序电压准确度等级，V0h为零序电压互感器一次侧量程，当ΔV0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0all＝abs(V0r-V00)×100％/V0h (9)
式中，ΔV0all为成套化零序电压准确度等级，当ΔV0all≤6％时满足要求；
所述一次零序电流测量误差的测量具体为，
ΔI0＝abs(I01-I00)×100％/I00 (10)
式中，ΔI0为一次零序电流的测量误差，当ΔI0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电流测量误差的测量具体为，
ΔI0all＝abs(I0r-I00)×100％/I00 (11)
式中，ΔI0all为一次零序电流的测量误差，当ΔI0all≤5％时满足要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出了一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法，检测系统包括三相全压试验电源、电源测量单元、二次测量单元、工控机，三相全压试验电源给柱上断路器本体提供各种工况电流和电压；电源测量单元串联于三相全压试验电源和柱上断路器本体之间，用于测量三相全压试验电源施加于柱上断路器本体上的三相电流、三相电压、零序电流、零序电压、有功功率、无功功率等10个电气参数；二次测量单元通过电缆和标准航空插座串联于柱上断路器本体和控制终端之间，用于测量内置于柱上断路器本体的电流互感器、电压互感器、零序电流互感器、零序电压互感器(传感器)输出的电气量，给出包括三相电流、三相电压、控制终端三相供电电压、零序电流、零序电压等11个电气参数；工控机连接控制终端用于显示其电气参数记录值，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、零序电流、零序电压等10个电气参数。检测系统能够同时给出准确度检测所需的所有31个电气参数。检测方法给出了包括测量非零序参数和测量零序参数两个部分的检测步骤，给出的测量非零序参数的步骤有4个，给出的测量零序参数的步骤有4个，在得到相应测量数据之后，检测方法给出了11个准确度检测项目计算公式和判断条件，包括计算一次线电压准确度等级、一次相电流测量准确度等级、成套化线电压准确度等级、成套化相电流准确度等级、控制终端供电电压准确度等级、成套化有功准确度等级、成套化无功准确度等级、一次零序电压准确度等级、成套化零序电压准确度等级、一次零序电流测量误差、成套化零序电流测量误差。检测方法能够有效给出准确度检测所需11个检测项目的结果和结论。本发明提出的一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统及其检测方法，检测系统接线简单、结构明晰，检测方法步骤严谨、计算可靠，整体具有很好的实用性。
附图说明
图1是本发明测量系统结构示意图。
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。
一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统，包括柱上断路器主体1、控制终端2、工控机3、三相全压试验电源4、电源测量单元5以及二次测量单元6，
所述三相全压试验电源4的三相输出端和返回端连接到柱上断路器主体1，为柱上断路器主体1提供0到10kV额定线电压范围的连续可调电压，提供0A到额定电流范围的连续可调电流；
所述电源测量单元5串联于三相全压试验电源4的三相输出端与柱上断路器本体1的三相输入端之间，用以测量三相全压试验电源4的三相电流Ia0、Ib0、Ic0，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率P0，无功功率Q0，零序电压V00，零序电流I00；
所述控制终端2通过电缆连接到柱上断路器本体1上，用以对柱上断路器本体1进行控制并采集测量数据；
所述二次测量单元6串联于柱上断路器本体1的电缆输出端与控制终端2的相应电缆输入端之间，测量经柱上断路器本体1电流和电压互感器之后的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal，零序电压V01，零序电流I01；
所述工控机3的以太网输入端经以太网线与控制终端2的以太网输出端相连，显示并储存一二次融合成套柱上断路器控制终端的测量数据，包括三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr、零序电压V0r、零序电流I0r。
一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测方法，包括测量非零序参数以及测量零序参数，
所述测量非零序参数的步骤包括：
S1.调节三相全压试验电源4电压和电流输出至柱上断路器本体1的额定电压和额定电流，相角调节至30°；
S2.读取电源测量单元5的三相电流Iaz、Ibz、Icz，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率Pz，无功功率Qz；
S3.读取二次测量单元6的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal；
S4.读取工控机3显示的三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr；
根据上述步骤S1-S4测量的参数，分别完成一次线电压准确度等级的测量、一次相电流测量准确度的测量、成套化线电压准确度等级的测量、成套化相电流准确度等级的测量、控制终端供电电压准确度的测量、成套化有功准确度等级的测量、成套化无功准确度等级的测量；
所述测量零序参数的步骤包括：
S5.调节三相全压试验电源4的A相电压和电流至柱上断路器本体1的A相额定电压和额定电流；
S6.读取电源测量单元5的零序电压V00，零序电流I00；
S7.读取二次测量单元6的零序电压V01，零序电流I01；
S8.读取工控机3显示的零序电压V0r、零序电流I0r；
根据上述步骤S5-S8测量的参数，分别完成一次零序电压准确度等级的测量、成套化零序电压准确度等级的测量、一次零序电流准确度的测量、成套化零序电流准确度的测量。
所述一次线电压准确度等级的测量具体为，
ΔV＝max[abs(Vacl-Vac),abs(Vbcl-Vbc),abs(Vcal-Vca)]×100％/Vh (1)
式中，ΔV为一次线电压准确度等级，max[]函数为取最大值，abs()函数为取绝对值，Vh为电压互感器一次侧量程，当ΔV≤0.5％时满足要求，
所述一次相电流测量准确度等级的测量具体为，
ΔI＝max[abs(Ia-Iaz),abs(Ib-Ibz),abs(Ic-Icz)]×100％/Ih (2)
式中，ΔI为一次相电流准确度等级，Ih为电流互感器一次侧量程，当ΔI≤0.5％时满足要求；
所述成套化线电压准确度等级的测量具体为，
ΔVall＝max[abs(Vacr-Vac),abs(Vbcr-Vbc),abs(Vcar-Vca)]×100％/Vh (3)
式中，ΔVall为成套化线电压准确度等级，当ΔVall≤1％时满足要求；
所述成套化相电流准确度等级的测量具体为，
ΔIall＝max[abs(Iar-Iaz),abs(Ibr-Ibz),abs(Icr-Icz)]×100％/Ih (4)
式中，ΔIall为成套化相电流准确度等级，当ΔIall≤1％时满足要求；
所述控制终端供电电压准确度等级的测量具体为，
ΔVk＝max[abs(Vach-Vac),abs(Vbch-Vbc),abs(Vcah-Vca)]×100％/Vh (5)
式中，ΔVk为控制终端供电电压准确度等级，当ΔVk≤3％时满足要求；
所述成套化有功准确度等级的测量具体为，
ΔP＝abs(Pr-Pz)×100％/Ph (6)
式中，ΔP为成套化有功准确度等级，Ph为有功测量量程，当ΔP≤0.5％时满足要求；
所述成套化无功准确度等级的测量具体为，
ΔQ＝abs(Qr-Qz)×100％/Qh (7)
式中，ΔQ为成套化无功准确度等级，Qh为无功测量量程，当ΔQ≤2％时满足要求。
所述一次零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0＝abs(V01-V00)×100％/V0h (8)
式中，ΔV0为一次零序电压准确度等级，V0h为零序电压互感器一次侧量程，当ΔV0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0all＝abs(V0r-V00)×100％/V0h (9)
式中，ΔV0all为成套化零序电压准确度等级，当ΔV0all≤6％时满足要求；
所述一次零序电流测量误差的测量具体为，
ΔI0＝abs(I01-I00)×100％/I00 (10)
式中，ΔI0为一次零序电流的测量误差，当ΔI0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电流测量误差的测量具体为，
ΔI0all＝abs(I0r-I00)×100％/I00 (11)
式中，ΔI0all为一次零序电流的测量误差，当ΔI0all≤5％时满足要求。
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 (4)

1.一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测系统，其特征在于，包括柱上断路器主体(1)、控制终端(2)、工控机(3)、三相全压试验电源(4)、电源测量单元(5)以及二次测量单元(6)，
所述三相全压试验电源(4)的三相输出端和返回端连接到柱上断路器主体(1)，为柱上断路器主体(1)提供0到10kV额定线电压范围的连续可调电压，提供0A到额定电流范围的连续可调电流；
所述电源测量单元(5)串联于三相全压试验电源(4)的三相输出端与柱上断路器本体(1)的三相输入端之间，用以测量三相全压试验电源(4)的三相电流Ia0、Ib0、Ic0，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率P0，无功功率Q0，零序电压V00，零序电流I00；
所述控制终端(2)通过电缆连接到柱上断路器本体(1)上，用以对柱上断路器本体(1)进行控制并采集测量数据；
所述二次测量单元(6)串联于柱上断路器本体(1)的电缆输出端与控制终端(2)的相应电缆输入端之间，测量经柱上断路器本体(1)电流和电压互感器之后的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal，零序电压V01，零序电流I01；
所述工控机(3)的以太网输入端经以太网线与控制终端(2)的以太网输出端相连，显示并储存一二次融合成套柱上断路器控制终端的测量数据，包括三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr、零序电压V0r、零序电流I0r。
2.一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测方法，其特征在于，包括测量非零序参数以及测量零序参数，
所述测量非零序参数的步骤包括：
S1.调节三相全压试验电源(4)电压和电流输出至柱上断路器本体(1)的额定电压和额定电流，相角调节至30°；
S2.读取电源测量单元(5)的三相电流Iaz、Ibz、Icz，三相线电压Vac、Vbc、Vca，有功功率Pz，无功功率Qz；
S3.读取二次测量单元(6)的三相电流Ia、Ib、Ic，三相供电用输出电压Vach、Vbch、Vcah，三相测量用输出电压Vacl、Vbcl、Vcal；
S4.读取工控机(3)显示的三相线电流Iar、Ibr、Icr、三相线电压Vacr、Vbcr、Vcar、有功功率Pr、无功功率Qr；
根据上述步骤S1-S4测量的参数，分别完成一次线电压准确度等级的测量、一次相电流测量准确度的测量、成套化线电压准确度等级的测量、成套化相电流准确度等级的测量、控制终端供电电压准确度的测量、成套化有功准确度等级的测量、成套化无功准确度等级的测量；
所述测量零序参数的步骤包括：
S5.调节三相全压试验电源(4)的A相电压和电流至柱上断路器本体(1)的A相额定电压和额定电流；
S6.读取电源测量单元(5)的零序电压V00，零序电流I00；
S7.读取二次测量单元(6)的零序电压V01，零序电流I01；
S8.读取工控机(3)显示的零序电压V0r、零序电流I0r；
根据上述步骤S5-S8测量的参数，分别完成一次零序电压准确度等级的测量、成套化零序电压准确度等级的测量、一次零序电流准确度的测量、成套化零序电流准确度的测量。
3.根据权利要求2所述的一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测方法，其特征在于，
所述一次线电压准确度等级的测量具体为，
ΔV＝max[abs(Vacl-Vac),abs(Vbcl-Vbc),abs(Vcal-Vca)]×100％/Vh (1)
式中，ΔV为一次线电压准确度，max[]函数为取最大值，abs()函数为取绝对值，Vh为电压互感器一次侧量程，当ΔV≤0.5％时满足要求，
所述一次相电流测量准确度的测量具体为，
ΔI＝max[abs(Ia-Iaz),abs(Ib-Ibz),abs(Ic-Icz)]×100％/Ih (2)
式中，ΔI为一次相电流准确度，Ih为电流互感器一次侧量程，当ΔI≤0.5％时满足要求；
所述成套化线电压准确度等级的测量具体为，
ΔVall＝max[abs(Vacr-Vac),abs(Vbcr-Vbc),abs(Vcar-Vca)]×100％/Vh (3)
式中，ΔVall为成套化线电压准确度，当ΔVall≤1％时满足要求；
所述成套化相电流准确度等级的测量具体为，
ΔIall＝max[abs(Iar-Iaz),abs(Ibr-Ibz),abs(Icr-Icz)]×100％/Ih (4)
式中，ΔIall为成套化相电流准确度，当ΔIall≤1％时满足要求；
所述控制终端供电电压准确度的测量具体为，
ΔVk＝max[abs(Vach-Vac),abs(Vbch-Vbc),abs(Vcah-Vca)]×100％/Vh (5)
式中，ΔVk为控制终端供电电压准确度，当ΔVk≤3％时满足要求；
所述成套化有功准确度等级的测量具体为，
ΔP＝abs(Pr-Pz)×100％/Ph (6)
式中，ΔP为一次零序电压准确度，Ph为有功测量量程，当ΔP≤0.5％时满足要求；
所述成套化无功准确度等级的测量具体为，
ΔQ＝abs(Qr-Qz)×100％/Qh (7)
式中，ΔQ为一次零序电压准确度，Qh为无功测量量程，当ΔQ≤2％时满足要求。
4.根据权利要求2所述的一种一二次融合成套柱上断路器准确度检测方法，其特征在于，
所述一次零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0＝abs(V01-V00)×100％/V0h (8)
式中，ΔV0为一次零序电压准确度，V0h为零序电压互感器一次侧量程，当ΔV0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电压准确度等级的测量具体为，
ΔV0all＝abs(V0r-V00)×100％/V0h (9)
式中，ΔV0all为成套化零序电压准确度，当ΔV0all≤6％时满足要求；
所述一次零序电流准确度的测量具体为，
ΔI0＝abs(I01-I00)×100％/I00 (10)
式中，ΔI0为一次零序电流的测量误差，当ΔI0≤3％时满足要求；
所述成套化零序电流准确度的测量具体为，
ΔI0all＝abs(I0r-I00)×100％/I00 (11)
式中，ΔI0all为一次零序电流的测量误差，当ΔI0all≤5％时满足要求。
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