CN115912295B - 一种具有故障限流功能的线路测试方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有故障限流功能的线路测试方法与系统，通过在线路测试回路中增加故障限流功能进行改进，该限流功能用限流电感实现。当直流进线或者馈线发生故障时，故障瞬间产生的暂态谐波分量电流使得前述限流电感的阻抗变大，从而限制了故障电流，进而便于直流断路器熄弧，易于切除故障。通过在既有的线路测试回路中增加限流电感的方式，降低投资，且降低了直流断路器的断弧能力要求，进而减少了直流故障的危害。
Description
技术领域
本发明涉及直流保护控制技术领域，具体是涉及一种具有故障限流功能的线路测试方法与系统。
背景技术
直流供电系统应用于地铁列车供电系统，应用于特高压直流供电，在一个配电系统也在尝试应用。
有些直流供电系统具有线路测试功能：线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，测试电阻模块与短接刀闸并联构成；限流电感模块并联构成短接电阻模块，短接电阻模块与分流器、直流断路器串联构成线路测试方法。
前述线路测试刀闸的合分、短接刀闸的分合、直流断路器的分合由对应的直流保护测控装置控制，前述直流保护测控装置接入分流器的输出，接入直流母线的分压器的输出，前述分流器为测量直流电流的器件，前述分压器为测量直流母线电压的器件。
直流供电系统有其优势：三相交流供电系统需要三根导线，而直流供电系统是单相，只需要一根导线，易于使用，节约投资。如果采用单相交流供电，存在三相功率不平衡，会产生负序分量，产生电磁干扰。
低频交流供电系统，频率低于50赫兹，本质上是介于直流和交流的系统，具有直流和交流的优点和缺点。由于低频交流系统应用量小，导致与其相关的设备价格高，运行经验不足。
直流供电系统也存在一些难点：直流没有过零点，发生故障时，交流断路器易于在电流过零点切除故障。直流断路器由于故障电流没有过零点，难以灭弧，需要采取特殊机构辅助吹弧，拉长电弧的长度，使得电弧易于断开。导致直流断路器比交流断路器造价高、维护难、故障多。直流故障如果没有及时切除，危害非常大，伤害直流断路器，烧毁直流设备，造成直流系统供电中断。
发明内容
发明目的：针对以上技术问题，本发明提供一种具有故障限流功能的线路测试方法与系统，使得直流故障易于切除且减低直流断路器的断弧能力，减少直流故障。
技术方案：本发明可采用以下技术方案：
在线路测试回路中增加故障限流功能，该故障限流功能采用限流电感。
进一步的，线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，限流电感与限流刀闸串联构成限流电感模块，测试电阻模块与限流电感模块并联构成电感电阻模块，电感电阻模块与分流器、直流断路器串联构成具有故障限流功能的线路测试方法。
进一步的，线路测试刀闸的合分、限流刀闸的分合、直流断路器的分合均由对应的直流保护测控装置控制，所述直流保护测控装置接入分流器的输出，接入直流母线的分压器的输出，所述分流器为测量直流电流的器件，所述分压器为测量直流母线电压的器件。
进一步的，线路测试功能和限流功能的操作步骤为：
1）电源不送电；
2）通过直流保护测控装置遥控断开限流刀闸；
3）通过直流保护测控装置遥控合上线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
4）电源送电；
5）直流保护测控装置采集分流器输出的对应的电流值和分压器输出的对应的电压值，
6）直流保护测控装置判断，当电压值低于设定值，或者电流值高于设定值，或者电压值除以电流值得出的阻抗值低于设定值，进入步骤7；否则转至步骤11；
7）直流保护测控装置判断为合于故障；
8）电源不再送电；
9）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；
10）查找故障和消除故障，转至步骤3；
11）直流保护测控装置判断为未合于故障；
12）电源不送电；
13）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控合上限流刀闸；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
14）电源送电。
进一步的，在直流进线或者馈线发生故障时，故障瞬间产生的暂态谐波分量电流使得限流电感的阻抗变大，限制故障电流；直流保护测控装置采集和计算电流和电压；当电流大于保护动作设定值，电压小于保护动作设定值，判定为发生故障，遥控跳开直流断路器。
本发明对应提供一种具有故障限流功能的线路测试系统，在线路测试回路中增加故障限流功能模块，该故障限流功能模块包含限流电感单元；
线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，限流电感单元与限流刀闸串联构成限流电感模块，测试电阻模块与限流电感模块并联构成电感电阻模块，电感电阻模块与分流器、直流断路器串联，并受直流保护测控装置测量和控制，构成具有故障限流功能的线路测试系统。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：在线路测试回路中增加故障限流功能，该限流功能用限流电感实现。在直流进线或者馈线发生故障时，故障瞬间产生的暂态谐波分量电流使得前述限流电感的阻抗变大，从而限制故障电流，进而便于直流断路器熄弧，易于切除故障。通过在既有的线路测试回路中增加限流电感的方式，降低投资，使得直流故障易于切除，同时降低了直流断路器的断弧能力要求，进而降低直流断路器的造价，减少了直流故障的危害。
附图说明
图1为现有技术中直流供电系统线路测试示意图；
图2为现有技术中直流供电系统线路测试流程图；
图3为本发明中直流供电系统线路测试和故障限流示意图；
图4为本发明中直流供电系统线路测试和故障限流流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。
请参阅图1所示，在现有技术中，直流供电系统具有线路测试功能：线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，测试电阻模块与短接刀闸并联构成；限流电感模块并联构成短接电阻模块，短接电阻模块与分流器、直流断路器串联构成线路测试方法。
请参阅图2所示，现有技术中具体线路测试流程包含以下步骤：
步骤1：电源不送电；步骤2：先通过直流保护测控装置遥控断开短接刀闸，再通过直流保护测控装置遥控合上线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；步骤3：电源送电：步骤4：直流保护测控装置采集前述分流器输出的对应的电流值和前述分压器输出的对应的电压值；步骤5：直流保护测控装置的判据，当电压值低于设定值，或者电流值高于设定值，或者电压值除以电流值得出的阻抗值低于设定值，则判断为合于故障；否则跳到步骤9；步骤6：电源不再送电；步骤7：再通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；步骤8：查找故障和消除故障；跳到步骤3；步骤9：直流保护测控装置的判据，当电压值高于设定值，并且电流值低于设定值，并且电压值除以电流值得出的阻抗值高于设定值，则判断为未合于故障；步骤10：电源不再送电；步骤11：再通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；步骤12：再通过直流保护测控装置遥控合上短接刀闸，步骤13：再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸，步骤14：再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器，电源送电，直流正常供电。
现有技术中的直流供电系统不包含过零点，在发生故障时，交流断路器易于在电流过零点切除故障，但难以灭弧，因此改进核心点在直流进线发生故障时，限制故障电流，便于直流断路器熄弧及故障切除。
本发明提供的一种具有故障限流功能的线路测试方法，在线路测试回路中增加故障限流功能，故障限流功能采用限流电感。
请参阅图3和图4所示，线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，限流电感与限流刀闸串联构成限流电感模块，测试电阻模块与限流电感模块并联构成电感电阻模块，电感电阻模块与分流器、直流断路器串联构成具有故障限流功能的线路测试方法。
线路测试刀闸的合分、限流刀闸的分合、直流断路器的分合均由对应的直流保护测控装置控制，所述直流保护测控装置接入分流器的输出，接入直流母线的分压器的输出，所述分流器为测量直流电流的器件，所述分压器为测量直流母线电压的器件。
线路测试功能和限流功能的操作步骤为：
1）电源不送电；
2）通过直流保护测控装置遥控断开限流刀闸；
3）通过直流保护测控装置遥控合上线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
4）电源送电；
5）直流保护测控装置采集分流器输出的对应的电流值和分压器输出的对应的电压值，
6）直流保护测控装置判断，当电压值低于设定值，或者电流值高于设定值，或者电压值除以电流值得出的阻抗值低于设定值，进入步骤7；否则转至步骤11；
7）直流保护测控装置判断为合于故障；
8）电源不再送电；
9）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；
10）查找故障和消除故障，转至步骤3；
11）直流保护测控装置判断为未合于故障；
12）电源不送电；
13）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控合上限流刀闸；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
14）电源送电。在直流进线或者馈线发生故障时，故障瞬间产生的暂态谐波分量电流使得前述限流电感的阻抗变大，从而限制了故障电流；直流保护测控装置采集和计算电流和电压；当电流大于保护动作设定值，电压小于保护动作设定值，判定为发生故障，遥控跳开直流断路器。
在直流正常供电时，电感的感抗为零，不影响直流正常供电。
Claims (6)
1.一种具有故障限流功能的线路测试方法，其特征在于，在线路测试回路中增加故障限流功能，该故障限流功能采用限流电感，线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，限流电感与限流刀闸串联构成限流电感模块，测试电阻模块与限流电感模块并联构成电感电阻模块，电感电阻模块与分流器、直流断路器串联构成具有故障限流功能的线路测试方法；线路测试功能和限流功能的操作步骤为：
1）电源不送电；
2）通过直流保护测控装置遥控断开限流刀闸；
3）通过直流保护测控装置遥控合上线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
4）电源送电；
5）直流保护测控装置采集分流器输出的对应的电流值和分压器输出的对应的电压值，
6）直流保护测控装置判断，当电压值低于设定值，或者电流值高于设定值，或者电压值除以电流值得出的阻抗值低于设定值，进入步骤7；否则转至步骤11；
7）直流保护测控装置判断为合于故障；
8）电源不再送电；
9）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；
10）查找故障和消除故障，转至步骤3；
11）直流保护测控装置判断为未合于故障；
12）电源不送电；
13）通过直流保护测控装置遥控断开直流断路器；再通过直流保护测控装置遥控合上限流刀闸；再通过直流保护测控装置遥控断开线路测试刀闸；再通过直流保护测控装置遥控合上直流断路器；
14）电源送电。
2.根据权利要求1所述的具有故障限流功能的线路测试方法，其特征在于，线路测试刀闸的合分、限流刀闸的分合、直流断路器的分合均由对应的直流保护测控装置控制，所述直流保护测控装置接入分流器的输出，接入直流母线的分压器的输出，所述分流器为测量直流电流的器件，所述分压器为测量直流母线电压的器件。
3.根据权利要求1所述的具有故障限流功能的线路测试方法，其特征在于，在直流进线或者馈线发生故障时，故障瞬间产生的暂态谐波分量电流使得前述限流电感的阻抗变大，限制故障电流；直流保护测控装置采集和计算电流和电压；当电流大于保护动作设定值，电压小于保护动作设定值，判定为发生故障，遥控跳开直流断路器。
4.一种应用权利要求1所述线路测试方法的具有故障限流功能的线路测试系统，其特征在于，在线路测试回路中增加故障限流功能模块，该故障限流功能模块包含限流电感单元；
线路测试电阻与线路测试刀闸串联构成测试电阻模块，限流电感单元与限流刀闸串联构成限流电感模块，测试电阻模块与限流电感模块并联构成电感电阻模块，电感电阻模块与分流器、直流断路器串联，并受直流保护测控装置测量和控制，构成具有故障限流功能的线路测试系统。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至权利要求3中任意一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求3任意一项所述的方法的步骤。
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