CN111929572A - 一种断路器分合闸时间估算装置及方法 - Google Patents

一种断路器分合闸时间估算装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种断路器分合闸时间估算装置及方法，所述的装置包括定时出口模块、开入采样模块、线性拟合参数计算及输入模块和分合闸时间计算及输出模块；所述定时出口模块与断路器分合闸驱动回路相连接，用于驱动断路器分合闸操作并将出口时刻传递给断路器机械分合闸时间计算模块；所述开入采样模块与断路器主触点及辅助触点相连接，用于采集触点变位时刻，经线性拟合参数计算及输入模块，输出给断路器分合闸时间计算及输出模块；通过断路器分合闸时间估算方法，计算输出断路器的分合闸时间。将断路器的机械离散性与预击穿时间、燃弧时间分离出来，更利于掌握断路器分合闸特性；提供了断路器分合闸时间估算方法。

Description

一种断路器分合闸时间估算装置及方法
技术领域
本发明涉及断路器分合闸时间装置及方法，尤其涉及一种断路器分合闸时间估算装置及方法。
背景技术
对于断路器带电选相合闸控制关注合闸时间和预击穿时间，分闸控制关注分闸时间和燃弧时间的估算，现有技术采用断路器分合闸时间不带电测试获取一个统计值的方法估算，并认为该统计值不变；带电调试过程中通过电气关合时间和分断时间来反推预击穿时间和燃弧时间，将断路器本身的分合闸时间离散值算到了预击穿时间和燃弧时间中，不利于分析预击穿时间和燃弧时间的影响量因子，也不利于装置更加精准的控制断路器选相分合闸、提升选相控制效果。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种准确控制断路器选相分合闸的断路器分合闸时间估算装置及方法。
技术方案：本发明所述的装置包括定时出口模块、开入采样模块、线性拟合参数计算及输入模块和分合闸时间计算及输出模块；定时出口模块与断路器分合闸驱动回路相连接，用于驱动断路器分合闸操作并将出口时刻传递给断路器机械分合闸时间计算模块；开入采样模块与断路器主触点及辅助触点相连接，用于采集触点变位时刻，经线性拟合参数计算及输入模块，输出给断路器分合闸时间计算及输出模块；通过断路器分合闸时间估算方法，计算输出断路器的分合闸时间；开入采样模块采集主触点和辅助触点的开入变位。
本发明所述的估算方法，包括如下步骤：
(1)实时接收出口指令并定时出口，驱动断路器进行分合闸操作；所述出口指令由分合闸开入给出；
(2)采集主触点和辅助触点开入变位时刻；所述主触点开入变位是通过外部施加直流电源在主断口上实现的，此时断路器与一次高压电缆分隔开；
(3)根据步骤1和步骤2记录的时刻值计算出主触头和辅助触头的分合闸时间，得到主触头与辅助触头分合闸时间的表达式；所述表达式是通过多次试验数据线性拟合后得到的；断路器分合闸时间计算公式为Tm＝T2-T1，其中T1为步骤1中的出口时刻，T2为步骤2中的变位时刻；线性拟合的方法由最小二乘法和中位数法切换的方法实现，当数据聚集时采用中位数法拟合，表达式为Tm＝Ta+Toffset；当数据分散时采用最小二乘法拟合，表达式为Tm＝k·Ta+Toffset；其中Tm为主触头分合闸时间，Ta为辅助触头分合闸时间，当采用中位数法时，比例因子k固定取值为1。
(4)在断路器带电分合闸时，通过步骤1、步骤2、步骤3计算出辅助触头机械动作时间后，通过线性关系估算出主触头的分合闸时间。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著有益效果：1、将断路器的机械离散性与预击穿时间、燃弧时间分离出来，更利于掌握断路器分合闸特性；2、提供了断路器分合闸时间估算方法，为选相分合装置的控制性能提升提供了解决方法。
附图说明
图1为本发明的装置主要功能模块示意图；
图2为本发明的估算流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明所述的装置，提供定时出口接点与断路器动作线圈相连驱动断路器动作，同时具有开入采样模块采集主触点和辅助触点的开入变位，通过记录的出口时刻和开入变位时刻计算断路器的分合闸时间。本发明所述的装置包括定时出口模块1、开入采样模块2、线性拟合参数计算及输入模块3和分合闸时间计算及输出模块4，其中，定时出口模块1与断路器动作线圈相连接，接收定时动作指令后定时出口，驱动断路器动作，并将动作时刻输出给分合闸时间计算及输出模块4，开入采样模块2连接断路器的主触点和辅助触点，也作为分合闸时间计算及输出模块4的输入，由分合闸时间计算及输出模块4计算出主触头和辅助触头的分合闸时间，输出给线性拟合参数计算及输入模块3，计算出线性拟合的参数作为输入给分合闸时间计算及输出模块4，最终估算出断路器分合闸时间。
如图2所示，本发明还提供一种断路器分合闸时间估算方法，包括以下步骤：
(1)实时接收断路器分合闸指令，并通过定时出口模块驱动断路器线圈，进而驱动断路器进行分合闸操作，记录三相出口时刻T1xA、T1xB、T1xC，其中x取值为c或者o，分别表示合闸出口和分闸出口；
(2)判断一次设备是否带电，当一次设备不带电时，开入采样模块采集主触点和辅助触点的开入变位时刻T2A、T2B、T2C，通过公式Tm＝T2-T1分别计算三相主触点和辅助触点的分合闸时间，其中T1为步骤1中记录的出口时刻；
(3)通过一次设备不带电多次测试主触点和辅助触点的分合闸时间，包括合闸动作时间和分闸动作时间，采用最小二乘法和中位数法两种方法根据辅助触点分合闸时间的方差值进行切换，方差小时，采用中位数进行线性拟合，方差大时，采用最小二乘法进行线性拟合，最终得到主触点与辅助触点机械动作时间线性关系为Tm＝k·Ta+Toffset，其中Tm为主触点的分合闸时间，Ta为辅助触点的分合闸时间，当采用中位数法时，比例因子k固定取值为1。将计算得到的线性拟合参数输入计算模块；
(4)当一次设备带电时，定时出口模块出口后，开入采样模块只采集辅助触点开入变位时刻，通过公式Ta＝T2-T1计算辅助触点的分合闸时间，最后通过计算出的比例因子k和偏置Toffset，通过公式Tm＝k·Ta+Toffset最终得到带电操作情况下断路器分合闸时间估算值。

Claims (5)

1.一种断路器分合闸时间估算装置，其特征在于：所述的装置包括定时出口模块(1)、开入采样模块(2)、线性拟合参数计算及输入模块(3)和分合闸时间计算及输出模块(4)；所述定时出口模块(1)与断路器分合闸驱动回路相连接，用于驱动断路器分合闸操作并将出口时刻传递给断路器机械分合闸时间计算模块；所述开入采样模块(2)与断路器主触点及辅助触点相连接，用于采集触点变位时刻，经线性拟合参数计算及输入模块(3)，输出给断路器分合闸时间计算及输出模块(4)；通过断路器分合闸时间估算方法，计算输出断路器的分合闸时间。
2.根据权利要求1所述的断路器分合闸时间估算装置，其特征在于开入采样模块(2)采集主触点和辅助触点的开入变位。
3.如权利要求1所述的断路器分合闸时间估算方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)实时接收出口指令并定时出口，驱动断路器进行分合闸操作；所述出口指令由分合闸开入给出；
(2)采集主触点和辅助触点开入变位时刻；所述主触点开入变位通过外部施加直流电源在主断口上实现，断路器与一次高压电缆分隔开；
(3)根据步骤1和步骤2记录的时刻值计算出主触头和辅助触头的分合闸时间，得到主触头与辅助触头分合闸时间的表达式；所述表达式是通过多次试验数据线性拟合后得到的；
(4)在断路器带电分合闸时，通过步骤1、步骤2、步骤3计算出辅助触头机械动作时间后，通过线性关系估算出主触头的分合闸时间。
4.根据权利要求3所述的一种断路器分合闸时间估算方法，其特征在于：所述步骤3中，断路器分合闸时间计算公式为Tm＝T2-T1，其中T1为步骤1中的出口时刻，T2为步骤2中的变位时刻。
5.根据权利要求3所述的一种断路器分合闸时间估算方法，其特征在于：所述步骤3中，所述线性拟合的方法由最小二乘法和中位数法切换的方法实现，当数据聚集时采用中位数法拟合，表达式为Tm＝Ta+Toffset；当数据分散时采用最小二乘法拟合，表达式为Tm＝k·Ta+Toffset；其中Tm为主触头分合闸时间，Ta为辅助触头分合闸时间，当采用中位数法时，比例因子k固定取值为1。
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