CN211148857U - 一种大容量试验系统预期trv检测装置 - Google Patents

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刘爱民
孔剑虹
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Abstract

本实用新型属于电气工程技术领域，尤其涉及一种大容量试验系统预期TRV检测装置。本实用新型装置由大容量试验系统电源与电源侧可调电抗器相连接，电源侧可调电抗器另一端与被试开关设备连接，被试开关设备另一端与负载可调电抗器连接，负载可调电抗器另一端接地；电源侧调频支路与电源侧可调电抗器连接；负载侧调频支路与负载侧可调电抗器连接；TRV测量系统与被试开关设备连接，TRV测量系统另一端与中央处理器的信号连接；中央处理器的信号另一端与调频支路控制系统连接，调频支路控制系统另一端分别与电源侧调频支路和负载侧调频支路连接。本实用新型结构简单，设计合理，减小系统电能及设备损耗，干扰信号少，检测TRV波形准确度较高。

Description

一种大容量试验系统预期TRV检测装置
技术领域
本实用新型属于电气工程技术领域，尤其涉及一种大容量试验系统预期暂态恢复电压(Transient Recovery Voltage，TRV)检测装置，是一种断路器大容量开断预期TRV检测的装置。
背景技术
电力网络大容量试验系统在做高压断路器开断试验前，要针对断路器不同的开断方式调整大容量试验系统电气参数，已获得符合国家标准的预期开断试验瞬态恢复电压波形。由于试验参数调节方式复杂，为获得良好的预期试验TRV波形，要进行大量的调试准备工作。如果应用大容量试验电源验证不同方式下TRV波形的正确性，会造成能源及设备的极大浪费，而且调节过程系统设置复杂，增大了调节的难度及工作量。因此，急需一种携带方便、操作简单、使用可靠的装置及准确的检测方法完成试验预期TRV测量工作。
发明内容
本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种大容量试验系统预期TRV检测装置，是基于直流信号源的大容量系统预期TRV检测装置。目的是为了提供一种结构简单，设计合理，能够解决以往的检测预期TRV能源、设备损耗大、检测系统复杂、检测手段灵活性差、检测工作量大等方面存在的问题。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大容量试验系统预期TRV检测装置，是由大容量试验系统电源与电源侧可调电抗器相连接，电源侧可调电抗器的另一端与被试开关设备相连接，被试开关设备的另一端与负载可调电抗器相连接，负载可调电抗器的另一端接地；电源侧调频支路与电源侧可调电抗器相连接；负载侧调频支路与负载侧可调电抗器相连接；TRV测量系统与被试开关设备相连接，TRV测量系统的另一端与中央处理器的信号相连接；中央处理器的信号的另一端与调频支路控制系统相连接，调频支路控制系统的另一端分别与电源侧调频支路和负载侧调频支路相连接。
所述大容量试验系统电源的出线端与电源侧可调电抗器的进线端相连接，电源侧可调电抗器的出线端与被试开断设备的进线端相连接，被试开关设备的出线端与负载可调电抗器的进线端相连接，负载可调电抗器的出线端接地；
电源侧调频支路的进线端与电源侧可调电抗器的出线端相连接；负载侧调频支路的进线端与负载侧可调电抗器的进线端相连接；
TRV测量系统的信号采集端与被试开关设备的进线端和出线端相连接，TRV测量系统的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接；
中央处理器的信号输出端与调频支路控制系统的信号输入端相连接，调频支路控制系统的信号输出端分别与电源侧调频支路和负载侧调频支路的控制信号输入端相连接。
所述检测装置的检测系统包括：大容量试验系统的保护断路器的出线端与可调直流电源的出线端相连接，被试开关设备两端并联水银开关，并设置被试开关设备及水银开关处于分闸位置；在水银开关电源侧与电源侧调频支路连接位置，接入电源侧TRV测量分压器；在水银开关负载侧与负载侧调频支路连接位置，接入负载侧TRV测量分压器；在水银开关两侧接入开关断口间TRV测量分压器；电源侧TRV测量分压器、负载侧TRV测量分压器和开关断口间TRV测量分压器的测量输出端均与示波器的输入端相连接；示波器的输出端与控制回路计算机相连接。
所述大容量试验系统包括12kV大容量试验系统，直流电压为30V。
所述TRV测量系统的信号采集端与被试开关设备的进线端和出线端连接，采集电压信号，将采集的电压信号通过TRV测量系统的信号输出端传输到中央处理器的信号输入端。
本实用新型的优点及有益技术效果是：
1、本实用新型应用便携可靠的直流电源替代大容量系统电源，结构简单，设计合理，极大地减小了系统电能及设备损耗，而且直流电源具有良好的稳定可靠性，干扰信号少，检测TRV波形准确度高。
2、本实用新型应用水银开关替代断路器设备开断操作，极大地节省了断路器设备的操作损耗及试验程序，简化试验方法，节约试验时间，调高预期TRV的检测效率。
3、本实用新型应用水银开关可以避免开关操作产生电弧对弧后TRV的干扰，使得TRV波形更容易准确测量，提高检测的精度。
4、本实用新型针对大容量试验系统目标TRV参数，可根据现有系统电抗、电阻、电容参数给出的TRV波形，提出系统参数的调整方案，节约大容量系统调整时间。
5、本实用新型实现了针对系统TRV波形自动给出关键参数的算法，简化测量环节，增大了预期TRV波形测量的效率。
6、本实用新型装置可以作为产品广泛生产，效益可观。
附图说明
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
图1是本实用新型系统结构示意图；
图2是本实用新型检测结构原理示意图；
图3是本实用新型实际大容量系统预期TRV测量曲线图。
图中：大容量试验系统电源1；电源侧可调电抗器2；被试开关设备3；负载侧可调电抗器4；电源侧调频支路5；负载侧调频支路6；TRV测量系统7；调频支路控制系统8；中央处理器9；预期TRV检测装置10；可调直流电源11；电源侧TRV测量分压器12；水银开关13；负载侧TRV测量分压器14；开关断口间TRV测量分压器15；示波器16；交流电源17；保护断路器18；电源侧可调电抗器19；电源侧调频支路20；被试开关设备21；负载侧调频支路22；负载侧可调电抗器23；计算机24。
具体实施方式
实施例1：
本实用新型是一种大容量试验系统预期TRV检测装置，如图1所示，包括大容量试验系统电源1；电源侧可调电抗器2；被试开关设备3；负载侧可调电抗器4；电源侧调频支路5；负载侧调频支路6；TRV测量系统7；调频支路控制系统8；中央处理器9。
大容量试验系统电源1的出线端与电源侧可调电抗器2的进线端连接，电源侧可调电抗器2的出线端与被试开关设备3的进线端连接，被试开关设备3的出线端与负载可调电抗器4的进线端连接，负载可调电抗器4的出线端接地。
电源侧调频支路5的进线端与电源侧可调电抗器2的出线端连接；负载侧调频支路6的进线端与负载侧可调电抗器4的进线端连接。
TRV测量系统7的信号采集端与被试开关设备3的进线端和出线端连接，采集电压信号，将采集的电压信号通过TRV测量系统7的信号输出端传输到中央处理器9的信号输入端。
中央处理器9的信号输出端与调频支路控制系统8的信号输入端连接，调频支路控制系统8的信号输出端分别与电源侧调频支路5和负载侧调频支路6的控制信号输入端连接。
利用本实用新型一种大容量试验系统预期TRV检测装置进行检测的过程，包括：
a.在大容量试验系统保护断路器18的出线端与可调直流电源11的出线端连接，根据系统参数调整直流电压值，以12kV大容量试验系统为例，选择直流电压为30V。
b.在被试开关设备21两端并联水银开关13，并设置被试开关设备21及水银开关13处于分闸位置。
c.在水银开关13电源侧与电源侧调频支路20连接位置，接入电源侧TRV测量分压器12；在水银开关13负载侧与负载侧调频支路22连接位置，接入负载侧TRV测量分压器14；在水银开关13两侧接入开关断口间TRV测量分压器15。
d.电源侧TRV测量分压器12、负载侧TRV测量分压器14和开关断口间TRV测量分压器15的测量输出端均与示波器16的输入端相连接。
e.示波器16的输出端与控制回路计算机24连接，计算机24控制大容量试验系统调频支路中电阻及电容值的设定。
f.如图3所示，测量TRV波形的t3(TRV参考时间/us)、td(TRV延迟时间/us)、uc(TRV峰值/kV)值，比较测量参数与标准要求参数，如表1所示，结合比较结果。由于采用30V的直流电源替代12kV交流电源，因此预期TRV电压Uc测量结果应乘以变比K，然后与标准要求值比较。K值为12kV/30V＝400，根据测量结果调整调频支路电容及电阻参数，直到预期TRV测量结果满足标注要求为止。
表1 TRV测量参数与系统参数
Figure BDA0002208670800000041
本实用新型系统包括可调直流电源11、电源侧TRV测量分压器12、水银开关13、负载侧TRV测量分压器14、开关断口间TRV测量分压器15、示波器16及计算机24。
如图2所示，图2是本实用新型检测结构原理示意图。断开大容量试验系统保护断路器18，接入可调直流电源11；根据断路器开断电流值计算设定电源侧可调电抗器19及负载侧可调电抗器23的电抗值；根据电抗器值及开关断口间TRV波形要求，计算设定电源侧调频支路20及负载侧调频支路22的电容和电阻值；设置水银开关初13始状态为分闸，单次进行水银开关合、分闸操作，分别记录不同位置TRV波形；比较分析测量TRV与标准TRV波形参数的差别，计算调整电源侧调频支路20及负载侧调频支路22的电容和电阻值，重新操作水银开关合、分闸操作，再次测量比较TRV波形；反复调整大容量试验系统调频支路参数，直到TRV波形满足标准要求为止。
实施例2：
下面以12kV大容量试验系统为例，测量断路器短路开断后的瞬态恢复电压(TRV)曲线，具体操作流程如下：
a.首先断开12kV大容量试验系统保护断路器18，切断试验交流电源17。
b.在系统保护断路器18出线端接入可调直流电源11，根据系统阻抗参数选择电源值。
c.根据被试断路器要求开断的短路电流值，计算系统可调电抗器参数和负载可调电抗器参数。依据被试开关设备21开断TRV要求，结合电源侧可调电抗器19及负载侧可调电抗器23参数，计算电源侧调频支路20及负载侧调频支路22中电容和电阻的初始设定值。
d.应用大容量试验控制系统，依据系统计算参数初始值，调整大容量试验系统电源侧可调电抗器19及负载侧可调电抗器23电抗值、电源侧调频支路20及负载侧调频支路22中电容和电阻的值。
e.调试电源侧TRV测量分压器12、负载侧TRV测量分压器14、开关断口间TRV测量分压器15和示波器16的工作状态，检查示波器16与计算机24的连接与测量状态。
f.对水银开关13进行单次合、分闸动作，分别检测负载侧、电源侧、开关断口间的TRV波形，根据检测波形，计算TRV波形关键参数。
g.对比分析检测TRV波形与被试开关设备开断标准TRV波形，依据TRV波形关键参数变化，重新计算电源侧调频支路20及负载侧调频支路22中电容和电阻的值，并调整电源侧调频支路20及负载侧调频支路22中电容和电阻的值设置为重新计算值。
h.重复进行步骤f和g，直到开关断口间的TRV波形满足被试断路器开断TRV标准要求为止。
i.根据不同的短路电流值，重复进行步骤c到h，分别记录不同开断电流下，满足标准要求TRV波形的系统电源侧及负载侧电抗器、电容及电阻参数值。

Claims (8)

1.一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：大容量试验系统电源与电源侧可调电抗器相连接，电源侧可调电抗器的另一端与被试开关设备相连接，被试开关设备的另一端与负载可调电抗器相连接，负载可调电抗器的另一端接地；电源侧调频支路与电源侧可调电抗器相连接；负载侧调频支路与负载侧可调电抗器相连接；TRV测量系统与被试开关设备相连接，TRV测量系统的另一端与中央处理器的信号相连接；中央处理器的信号的另一端与调频支路控制系统相连接，调频支路控制系统的另一端分别与电源侧调频支路和负载侧调频支路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述大容量试验系统电源的出线端与电源侧可调电抗器的进线端相连接，电源侧可调电抗器的出线端与被试开断设备的进线端相连接，被试开关设备的出线端与负载可调电抗器的进线端相连接，负载可调电抗器的出线端接地。
3.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述电源侧调频支路的进线端与电源侧可调电抗器的出线端相连接；负载侧调频支路的进线端与负载侧可调电抗器（4）的进线端相连接。
4.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述TRV测量系统的信号采集端与被试开关设备的进线端和出线端相连接，TRV测量系统的信号输出端与中央处理器的信号输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述中央处理器的信号输出端与调频支路控制系统的信号输入端相连接，调频支路控制系统的信号输出端分别与电源侧调频支路和负载侧调频支路的控制信号输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述检测装置的检测系统包括：大容量试验系统的保护断路器的出线端与可调直流电源的出线端相连接，被试开关设备两端并联水银开关，并设置被试开关设备及水银开关处于分闸位置；在水银开关电源侧与电源侧调频支路连接位置，接入电源侧TRV测量分压器；在水银开关负载侧与负载侧调频支路连接位置，接入负载侧TRV测量分压器；在水银开关两侧接入开关断口间TRV测量分压器；电源侧TRV测量分压器、负载侧TRV测量分压器和开关断口间TRV测量分压器的测量输出端均与示波器的输入端相连接；示波器的输出端与控制回路计算机相连接。
7.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述大容量试验系统包括12kV大容量试验系统，直流电压为30V。
8.根据权利要求1所述的一种大容量试验系统预期TRV检测装置，其特征是：所述TRV测量系统的信号采集端与被试开关设备的进线端和出线端连接，采集电压信号，将采集的电压信号通过TRV测量系统的信号输出端传输到中央处理器的信号输入端。
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