一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法，包括方法有：（1）瞬時(shí)性故障模擬應(yīng)用：（2）永久性故障模擬應(yīng)用：（3）電弧接地模擬應(yīng)用：（4）高阻接地模擬應(yīng)用：（5）故障合閘角模擬應(yīng)用：（6）各相對(duì)地電容偏差模擬應(yīng)用：（7）零序CT變比不一致模擬應(yīng)用：（8）兩CT并聯(lián)試驗(yàn)?zāi)M應(yīng)用：（9）負(fù)荷影響模擬應(yīng)用：（10）PT斷線模擬應(yīng)用：（11）CT斷線模擬應(yīng)用。按照本發(fā)明所提出的方法可在實(shí)驗(yàn)室開展小電流選線裝置性能試驗(yàn)及評(píng)價(jià)工作，全面對(duì)小電流選線裝置進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試效果良好，大大節(jié)省了時(shí)間成本，測(cè)試精度滿足要求。
【專利說明】 一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]小電流接地選線裝置既無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家權(quán)威檢測(cè)部門在檢測(cè)時(shí)，功能及性能按企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件進(jìn)行測(cè)試，其他項(xiàng)目如電磁兼容、絕緣性能、機(jī)械影響、溫度影響等按繼電保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，而無法對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)模試驗(yàn)。
[0003]因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中影響小電流接地選線準(zhǔn)確性的因素很多，而該類產(chǎn)品又無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前對(duì)接地選線的檢測(cè)方法主要集中于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，可以說現(xiàn)場(chǎng)接地試驗(yàn)是檢驗(yàn)裝置能否滿足現(xiàn)場(chǎng)需求的惟一方法。通過現(xiàn)場(chǎng)接地試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)接線錯(cuò)誤、零序電流互感器精度是否滿足要求及裝置針對(duì)該變電站選線的準(zhǔn)確性，必要時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況可以采用最適合該工況的選線方法，以提高選線的準(zhǔn)確率。
[0004]目前我們已經(jīng)研發(fā)出一種小電流接地選線裝置性能試驗(yàn)與評(píng)價(jià)平臺(tái)，如圖1所示，該平臺(tái)包括工作站及與工作站以太網(wǎng)連接的實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)，實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)與功率放大器連接，功率放大器采集實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)內(nèi)的各電流互感器(CT)的電流信號(hào)及電壓互感器(PT)的電壓信號(hào)后進(jìn)行放大，功率放大器與小電流選線裝置的輸入連接，將放大后的電流及電壓信號(hào)二次值輸入給小電流選線裝置，小電流選線裝置的另一路輸入直接與實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的位置信號(hào)輸出端連接，小電流選線裝置的輸出與性能評(píng)價(jià)模塊連接，向性能評(píng)價(jià)模塊輸出故障判別信號(hào)，同時(shí)性能評(píng)價(jià)模塊與實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的故障位置信號(hào)輸出端連接，接收實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的故障位置信號(hào)。
[0005]如圖2所示，在所述實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)中設(shè)置有配電網(wǎng)等效電源SI，母線M，在母線M與電網(wǎng)等效電源S1之間由變壓器T連接，在母線M上安裝電壓互感器PT，在母線M上并列引出由斷路器DLl串聯(lián)電流互感器CTI構(gòu)成的架空線路1、由斷路器DL2串聯(lián)電流互感器CT2構(gòu)成的架空線路2、由斷路器DL3串聯(lián)電流互感器CT3構(gòu)成的架空線路3及由斷路器DL4串聯(lián)電流互感器CT4構(gòu)成的架空線路4。
[0006]目前，上述的小電流接地選線裝置性能試驗(yàn)與評(píng)價(jià)平臺(tái)所對(duì)應(yīng)的軟件評(píng)價(jià)方法很多，但都不是十分完整，各具特色但又各有不足，尋找出更為優(yōu)選的方法始終是該領(lǐng)域技術(shù)人員努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法，包括方法如下:[0010](I)瞬時(shí)性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms ；
[0011](2)永久性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相永久性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間大于IOs ；
[0012](3)電弧接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相電弧接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms ；
[0013](4)高阻接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相經(jīng)高阻接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms，電阻值為I?50 Ω ；
[0014](5)故障合閘角模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障合閘角為O?360度，每次試驗(yàn)以10度遞增，觀察選線裝置在不同故障合閘角下的性能影響；
[0015](6)各相對(duì)地電容偏差模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路各相別對(duì)地電容不平衡條件下發(fā)生各種接地故障，偏差度為O至30% ；
[0016](7)零序CT變比不一致模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路的零序CT變比差異，偏差度為O?10%，模擬各種接地故障；
[0017](8)兩CT并聯(lián)試驗(yàn)?zāi)M應(yīng)用:將兩架空線或兩電纜線路的CT輸出的電流信號(hào)并接入選線裝置，在其中一條線路模擬各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況；
[0018](9)負(fù)荷影響模擬應(yīng)用:線路末端分別帶電阻性負(fù)荷、電感性負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，模擬線路各種接地故障，觀察不同負(fù)荷對(duì)裝置性能影響；
[0019](IO)PT斷線模擬應(yīng)用:模擬PT斷線或斷相且發(fā)生各種接地故障，驗(yàn)證選線裝置電壓?jiǎn)?dòng)條件；
[0020](Il)CT斷線模擬應(yīng)用:模擬CT斷線或斷相切發(fā)生各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況。
[0021 ] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0022](I)瞬時(shí)性故障的模擬應(yīng)用項(xiàng)目:考慮電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中瞬時(shí)性故障頻繁發(fā)生，且對(duì)選線裝置動(dòng)作的靈敏度和準(zhǔn)確度影響十分嚴(yán)重，本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以模擬電纜、架空線上任意位置發(fā)生瞬時(shí)性故障，達(dá)到驗(yàn)證各種原理選線裝置選線功能正確性的目的。
[0023](2)永久性故障模擬應(yīng)用:有些原理的選線裝置要經(jīng)過足夠長(zhǎng)的故障時(shí)間才能獲得較好的選線效果，這樣當(dāng)故障持續(xù)時(shí)間較短如瞬時(shí)性短路故障發(fā)生時(shí)，其選線效果將會(huì)受到很大影響，所以故障持續(xù)時(shí)間也是影響選線準(zhǔn)確性的重要指標(biāo)。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以任意調(diào)節(jié)故障持續(xù)時(shí)間，以區(qū)分不同原理選線快速性和準(zhǔn)確性。
[0024](3)電弧接地模擬應(yīng)用:配電系統(tǒng)中的電纜線路，因絕緣破壞所導(dǎo)致的弧光間歇性接地對(duì)一些原理的選線裝置的選線功能影響最為嚴(yán)重。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以任意調(diào)節(jié)故障間歇時(shí)間和產(chǎn)生時(shí)刻，以驗(yàn)證各種原理的選線裝置選線功能是否能不受接地穩(wěn)定程度影響。
[0025](4)高阻接地模擬應(yīng)用:因大風(fēng)、施工誤碰等不確定因素，配電系統(tǒng)中的架空線路時(shí)常會(huì)發(fā)生經(jīng)高阻接地，一些選線功能的監(jiān)測(cè)信號(hào)對(duì)接地電阻阻值的大小極為敏感，達(dá)到一定程度的接地電阻會(huì)削減監(jiān)測(cè)信號(hào)，從而影響選線功能。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以任意調(diào)節(jié)接地電阻的大小，以驗(yàn)證各種原理選線裝置選線功能是否受接地電阻大小的影響。
[0026](5)故障合閘角模擬應(yīng)用:若在相電壓波峰時(shí)刻發(fā)生故障，即合閘角為90°，線路中獲得的零序電流值比較大，對(duì)一些選線方法有利；但是，當(dāng)合閘角較小接近0°時(shí)發(fā)生短路故障，部分選線方法所利用的信號(hào)幅值將會(huì)非常小，從而選線效果受到很大影響。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以任意設(shè)置故障觸發(fā)時(shí)刻，以驗(yàn)證各種原理選線裝置選線功能是否受合閘角的影響。
[0027](6)各相對(duì)地電容偏差模擬應(yīng)用:配電系統(tǒng)中線路三相參數(shù)不平衡所造成的各相對(duì)地電容偏差不一致，發(fā)生短路故障時(shí)，電容電流分布不平衡，造成一些選線功能的誤動(dòng)或拒動(dòng)。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目可以任意各相對(duì)地電容偏差度，以驗(yàn)證各種原理選線裝置選線功能是否受電容偏差大小的影響。
[0028](7)零序CT變比不一致模擬應(yīng)用:因設(shè)備選型、施工建設(shè)等原因，配電系統(tǒng)中使用的零序CT變比存在誤差。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目，旨在驗(yàn)證TA變比不統(tǒng)一或者極性不統(tǒng)一的情況下，選線產(chǎn)品能否通過其他手段(軟件補(bǔ)償?shù)?實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確選線。
[0029](8)兩CT并聯(lián)試驗(yàn)?zāi)M應(yīng)用:本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目，模擬并聯(lián)運(yùn)行的兩段母線，其中母線一發(fā)生單相接地故障，母線二沒有發(fā)生故障，此時(shí)若選線產(chǎn)品判定母線二為無故障或母線接地故障，則該選線動(dòng)作正確。
[0030](9)負(fù)荷影響模擬應(yīng)用:配電系統(tǒng)中負(fù)荷種類繁多,如民用負(fù)荷、商用負(fù)荷、工業(yè)負(fù)荷等等，工業(yè)負(fù)荷中的大型電動(dòng)機(jī)頻繁啟停對(duì)系統(tǒng)的沖擊巨大，對(duì)選線裝置的影響也十分嚴(yán)重。本發(fā)明中設(shè)計(jì)此應(yīng)用項(xiàng)目，模擬線路末端分別帶電阻性負(fù)荷、電感性負(fù)荷、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷或各種負(fù)荷的組合，并模擬線路各種接地故障，驗(yàn)證不同負(fù)荷對(duì)裝置性能影響。
[0031](IO)PT斷線模擬應(yīng)用:模擬PT斷線或斷相且發(fā)生各種接地故障，驗(yàn)證選線裝置電壓?jiǎn)?dòng)條件；
[0032](Il)CT斷線模擬應(yīng)用:模擬CT斷線或斷相切發(fā)生各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)接線示意圖；
[0034]圖2是小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)時(shí)仿真器(RTDS)內(nèi)的接線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，需要強(qiáng)調(diào)的是，以下實(shí)施方式是說明性的，而不是限定性的，不能以此實(shí)施方式作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0036]一種小電流接地選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)，如圖1所示，該平臺(tái)包括工作站及與工作站以太網(wǎng)連接的實(shí)時(shí)仿真器(RTDS )，實(shí)時(shí)仿真器(RTDS )與功率放大器連接，功率放大器采集實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)內(nèi)的各電流互感器(CT)的電流信號(hào)及電壓互感器(PT)的電壓信號(hào)后進(jìn)行放大，功率放大器與小電流選線裝置的輸入連接，將放大后的電流及電壓信號(hào)二次值輸入給小電流選線裝置，小電流選線裝置的另一路輸入直接與實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的位置信號(hào)輸出端連接，小電流選線裝置的輸出與性能評(píng)價(jià)模塊連接，向性能評(píng)價(jià)模塊輸出故障判別信號(hào)，同時(shí)性能評(píng)價(jià)模塊與實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的故障位置信號(hào)輸出端連接，接收實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)的故障位置信號(hào)。
[0037]如圖2所示，在所述實(shí)時(shí)仿真器(RTDS)中設(shè)置有配電網(wǎng)等效電源SI，母線M，在母線M與電網(wǎng)等效電源S1之間由變壓器T連接，在母線M上安裝電壓互感器PT，在母線M上并列引出由斷路器DLI串聯(lián)電流互感器CTI構(gòu)成的架空線路1、由斷路器DL2串聯(lián)電流互感器CT2構(gòu)成的架空線路2、由斷路器DL3串聯(lián)電流互感器CT3構(gòu)成的架空線路3及由斷路器DL4串聯(lián)電流互感器CT4構(gòu)成的架空線路4。
[0038]本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)是:
[0039]一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法，包括方法如下:
[0040](I)瞬時(shí)性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms ；
[0041](2)永久性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相永久性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間大于IOs ；
[0042](3)電弧接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相電弧接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms ；
[0043](4)高阻接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相經(jīng)高阻接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms?200ms，電阻值為I?50 Ω ；
[0044](5)故障合閘角模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障合閘角為O?360度，每次試驗(yàn)以10度遞增，觀察選線裝置在不同故障合閘角下的性能影響；
[0045](6)各相對(duì)地電容偏差模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路各相別對(duì)地電容不平衡條件下發(fā)生各種接地故障，偏差度為O至30% ；
[0046](7)零序CT變比不一致模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路的零序CT變比差異，偏差度為O?10%，模擬各種接地故障；
[0047](8)兩CT并聯(lián)試驗(yàn)?zāi)M應(yīng)用:將兩架空線或兩電纜線路的CT輸出的電流信號(hào)并接入選線裝置，在其中一條線路模擬各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況；
[0048](9)負(fù)荷影響模擬應(yīng)用:線路末端分別帶電阻性負(fù)荷、電感性負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，模擬線路各種接地故障，觀察不同負(fù)荷對(duì)裝置性能影響；
[0049]( 10)PT斷線模擬應(yīng)用:模擬PT斷線或斷相且發(fā)生各種接地故障，驗(yàn)證選線裝置電壓?jiǎn)?dòng)條件；
[0050](Il)CT斷線模擬應(yīng)用:模擬CT斷線或斷相切發(fā)生各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況。
【權(quán)利要求】
1.一種小電流選線裝置性能試驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用方法，其特征在于包括方法如下: (1)瞬時(shí)性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms~200ms ； (2)永久性故障模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相永久性接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間大于IOs ； (3)電弧接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相電弧接地故障，故障相別分別為A、B、C相，故障持續(xù)時(shí)間為30ms~200ms ； (4)高阻接地模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相經(jīng)高阻接地故障，故障相別分別為A、B、C相,故障持續(xù)時(shí)間為30ms~200ms，電阻值為I~50 Ω ； (5)故障合閘角模擬應(yīng)用:在各架空線路、電纜線路的首端、中端、末端模擬單相金屬性接地故障，故障合閘角為O~360度，每次試驗(yàn)以10度遞增，觀察選線裝置在不同故障合閘角下的性能影響； (6)各相對(duì)地電容偏差模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路各相別對(duì)地電容不平衡條件下發(fā)生各種接地故障，偏差度為O至30% ； (7)零序CT變比不一致模擬應(yīng)用:模擬各架空線、電纜線路的零序CT變比差異，偏差度為O~10%，模擬各種接地故障； (8)兩CT并聯(lián)試驗(yàn)?zāi)M應(yīng)用:將兩架空線或兩電纜線路的CT輸出的電流信號(hào)并接入選線裝置，在其中一條線路模擬各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況； (9)負(fù)荷影響模擬應(yīng)用:線路末端分別帶電阻性負(fù)荷、電感性負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，模擬線路各種接地故障，觀察不同負(fù)荷對(duì)裝置性能影響； (10)PT斷線模擬應(yīng)用:模擬PT斷線或斷相且發(fā)生各種接地故障，驗(yàn)證選線裝置電壓?jiǎn)?dòng)條件； (11)CT斷線模擬應(yīng)用:模擬CT斷線或斷相切發(fā)生各種接地故障，觀察選線裝置動(dòng)作情況。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK103472425SQ201310425068
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】劉濤, 李曉輝, 杜明, 王瑤, 趙玉新 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司