CN111273167A - 一种隔离开关小感性电流开合试验电路 - Google Patents

一种隔离开关小感性电流开合试验电路 Download PDF

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    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
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Abstract

本申请提供一种隔离开关小感性电流开合试验电路，包括：交流电源；第一端与所述交流电源的第一端相连的抑制电阻，所述抑制电阻的第二端与电压监测节点相连；一端与所述电压监测节点相连、另一端接地的杂散电容；与所述杂散电容并联的集中电容；第二端接地的电感，设置在电感的第一端与所述电压监测节点之间的被测隔离开关；用于检测所述电压监测节点的电压的电压采集器，即可通过被测隔离开关分闸前后所述电压监测节点的电压的变化程度判断所述被测隔离开关试验电压是否满足要求。

Description

一种隔离开关小感性电流开合试验电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种隔离开关小感性电流开合试验电路。
背景技术
在电力系统中存在大量的感性负载，比如空载电源、电动机等等，与这些感性负载相连的隔离开关在分闸时，会有感性电流流过这些隔离开关，因此，需要这些隔离开关具有一定的隔离这些感性电流的能力，需要通过进行小感性电流开合试验对所述隔离开关的性能进行分析，但是，在进行小感性电流开合试验时，所述隔离开关由合闸位置改变为分闸位置时，由于负载发生变化，会使得试验电压会显著升高，如果，试验电压过度升高，会使得测试结果不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种隔离开关小感性电流开合试验电路，以实现对隔离开关进行小感性电流开合试验时，试验过程中的试验电压是否满足需求。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种隔离开关小感性电流开合试验电路，包括：
交流电源；
第一端与所述交流电源的第一端相连的抑制电阻，所述抑制电阻的第二端与电压监测节点相连；
一端与所述电压监测节点相连、另一端接地的杂散电容；
与所述杂散电容并联的集中电容；
第二端接地的电感，设置在电感的第一端与所述电压监测节点之间的被测隔离开关；
用于检测所述电压监测节点的电压的电压采集器。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，还包括：
与所述电压采集器相连的处理器；
所述处理器用于：存储并输出所述被测隔离开关分闸前后所述电压采集器输出的电压值。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，还包括：
所述处理器还用于：检测当前时刻所述电压采集器输出的电压值与上一时刻所述电压采集器输出的电压值的差值是否大于标定值，如果是，基于当前时刻之前的预设时间段内电压采集器采集到的电压值计算得到所述被测隔离开关分闸前所述电压监测节点的电压值；将当前时刻的采集到的电压值作为所述被测隔离开关分闸后所述电压监测节点的电压值；
判断所述被测隔离开关分闸前所述电压监测节点的电压值与所述被测隔离开关分闸后所述电压监测节点的电压值的比值是否在预设比值范围内；
如果在预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关DS试验电压符合要求的提示信息；
如果不在预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关DS试验电压不符合要求的提示信息。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，所述抑制电阻为可调电阻；
所述集中电容为可调电容；
所述电感为可调电感。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，
所述集中电容的电容值C依据公式
Figure BDA0001893311140000021
计算得到；其中，所述W＝2πf，f为交流电源的电源频率，L为电感的感抗，Cs为杂散电容的电容值；
所述抑制电阻的电阻值R通过公式
Figure BDA0001893311140000031
计算得到，其中，所述Ls为所述交流电源的等效短路电感值。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，还包括：
参数计算单元，用于依据公式
Figure BDA0001893311140000032
Figure BDA0001893311140000033
和U'2＝kU2计算并输出满足k的多个抑制电阻阻值R以及对应的所述集中电容的电容值C，其中，所述k不小于0.9，且不大于1.1。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，所述抑制电阻包括相互串联的第一电阻和第二电阻。
优选的，上述隔离开关小感性电流开合试验电路中，所述第一电阻的阻值为10kΩ。
当采用本申请实施例公开的隔离开关小感性电流开合试验电路测量被测隔离开关时，闭合所述被测隔离开关，通过所述交流电源向所述抑制电阻R、杂散电容和电感供电，通过电压采集器监测点电压，然后断开所述被测隔离开关，测量所述被测隔离开关断开时，所述点的瞬时电压，通过比较两次测量得到的点的电压值，即可判断所述被测隔离开关的试验电压是否满足要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的隔离开关小感性电流开合试验电路的结构示意图。
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。
本申请提供了一种用于测量隔离开关隔离感性电流的能力是否满足要求的隔离开关小感性电流开合试验电路，参见图1，该电路可以包括：
交流电源U1；
第一端与所述交流电源U1的第一端相连的抑制电阻R，所述抑制电阻R的第二端与电压监测节点A相连；
一端与所述电压监测节点A相连、另一端接地的杂散电容Cs；
与所述杂散电容Cs并联的集中电容C；
第二端接地的电感L，设置在电感L的第一端与所述电压监测节点A之间的被测隔离开关DS；
用于检测所述电压监测节点A的电压的电压采集器(未示出)。
当采用本申请实施例公开的隔离开关小感性电流开合试验电路测量被测隔离开关DS时，闭合所述被测隔离开关DS，通过所述交流电源U1向所述抑制电阻R、杂散电容Cs和电感L供电，通过电压采集器监测A点电压，然后断开所述被测隔离开关DS，测量所述被测隔离开关DS断开时，所述A点的瞬时电压，通过比较两次测量得到的A点的电压值，即可判断所述被测隔离开关DS的试验电压是否满足要求，如果不满足要求，重新设置所述隔离开关小感性电流开合试验电路的配置参数。
在本申请上述实施例公开的技术方案中，为了使得用户能够读取所述被测隔离开关DS在分闸前后A点的电压值的变化情况，上述方案中，还可以包括：
与所述电压采集器相连的处理器；
所述处理器用于：存储并输出所述被测隔离开关DS分闸前后所述电压采集器输出的电压值。即，所述处理器可以采用手动触发的方式记录一段时间内的A点的电压情况，例如，当用户需要对所述被测隔离开关DS进行分闸操作时，触发所述处理器进行数据激励，此时，所述处理器采集并存储所述电压采集器采集到的电压值，当所述被测隔离开关DS分闸时，所述A点的电压值会被所述处理器采集得到。当然，所述处理器也可以实时监测所述A点的电压值，并对采集到的电压值进行自动存储，当然为了降低所述处理器存储数据的量，上述方案中，所述处理器还可以通过以下方式存储A点的电压值：
检测当前时刻所述电压采集器输出的电压值与上一时刻所述电压采集器输出的电压值的差值是否大于标定值，如果大于标定值，则表明所述被测隔离开关DS出现分闸操作，基于当前时刻之前的预设时间段内电压采集器采集到的电压值计算得到所述被测隔离开关DS分闸前所述电压监测节点A的电压值，例如，对所述当前时刻之前的预设时间段内采集到的电压值进行均值处理，将均值结果即为被测隔离开关DS分闸之前的A点的电压值；将当前时刻的采集到的电压值作为所述被测隔离开关DS分闸后所述电压监测节点A的电压值；
判断所述被测隔离开关DS分闸所述电压监测节点A的电压值与所述被测隔离开关DS分闸后所述电压监测节点A的电压值的比值是否在预设比值范围内，例如，预设比值上限可以为1.1，下限可以为0.9，也可以为其他标定值；
如果在预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关DS符合要求的提示信息；
如果不在预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关DS不符合要求的提示信息。
此外，为了使得用户能够依据实际需求，测量不同类型的被测隔离开关DS，上述电路中，所述抑制电阻R可以为可调电阻；所述集中电容C可以为可调电容；所述电感可以为可调电感。
例如，在本申请是实施例公开的技术方案中，如果所述交流电源U1的电源频率f、电感的感抗L以及杂散电容的电容值Cs均为已知参数时，所述集中电容C的电容值C依据公式
Figure BDA0001893311140000061
计算得到；其中，所述w＝2πf，通过将集中电容C的电容值C设置为
Figure BDA0001893311140000062
可以使得当所述被测隔离开关DS闭合时，回路处于并联谐振或接近并联谐振状态；
所述抑制电阻R的电阻值R通过公式
Figure BDA0001893311140000063
计算得到，其中，所述Ls为所述交流电源U1的等效短路电感值。
进一步的，为了向用户提供更多的电路配置选择，上述电路中，还可以包括一个参数计算单元，该参数计算单元可集成于处理器中，其用于依据公式
Figure BDA0001893311140000064
和U'2＝kU2计算并输出满足k的多个抑制电阻R阻值R以及对应的所述集中电容C的电容值C，其中，所述k不小于0.9，且不大于1.1，此时，用户可以依据所述参数计算单元选择合适的抑制电阻R和集中电容C。
进一步的，在本申请实施例公开的技术方案中，所述抑制电阻R可以由多个电阻串联而成，例如，其可以由相互串联的第一电阻和第二电阻构成，其中所述第一电阻的阻值可以为固定值，其阻值可以设置为10kΩ。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，包括：
交流电源；
第一端与所述交流电源的第一端相连的抑制电阻，所述抑制电阻的第二端与电压监测节点相连；
一端与所述电压监测节点相连、另一端接地的杂散电容；
与所述杂散电容并联的集中电容；
第二端接地的电感，设置在电感的第一端与所述电压监测节点之间的被测隔离开关；
用于检测所述电压监测节点的电压的电压采集器；
所述集中电容的电容值C依据公式
Figure FDA0001893311130000011
计算得到；其中，所述W＝2πf，f为交流电源的电源频率，L为电感的感抗，Cs为杂散电容的电容值；
所述抑制电阻的电阻值R通过公式
Figure FDA0001893311130000012
计算得到，其中，所述Ls为所述交流电源的等效短路电感值。
2.根据权利要求1所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，还包括：
与所述电压采集器相连的处理器；
所述处理器用于：存储并输出所述被测隔离开关分闸前后所述电压采集器输出的电压值。
3.根据权利要求2所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，还包括：
所述处理器还用于：检测当前时刻所述电压采集器输出的电压值与上一时刻所述电压采集器输出的电压值的差值是否大于标定值，如果是，基于当前时刻之前的预设时间段内电压采集器采集到的电压值计算得到所述被测隔离开关分闸前所述电压监测节点的电压值；将当前时刻的采集到的电压值作为所述被测隔离开关分闸后所述电压监测节点的电压值；
判断所述被测隔离开关分闸前所述电压监测节点的电压值与所述被测隔离开关分闸后所述电压监测节点的电压值的比值是在预设比值范围内；
如果在所述预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关试验电压符合要求的提示信息；
如果不在所述预设比值范围内，输出用于表征所述被测隔离开关试验电压不符合要求的提示信息。
4.根据权利要求1所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，所述抑制电阻为可调电阻；
所述集中电容为可调电容；
所述电感为可调电感。
5.根据权利要求1所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，还包括：
参数计算单元，用于依据公式
Figure FDA0001893311130000021
Figure FDA0001893311130000022
和U'2＝kU2计算并输出满足k的多个抑制电阻阻值R以及对应的所述集中电容的电容值C，其中，所述k不小于0.9，且不大于1.1。
6.根据权利要求1所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，所述抑制电阻包括相互串联的第一电阻和第二电阻。
7.根据权利要求6所述的隔离开关小感性电流开合试验电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为10kΩ。
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