CN110133489A - 一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法 - Google Patents
一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法及***，方法包括在多通道波形发生器上选定三相电流通道和三相电压通道；设置故障前三相电流和电压波形；设置故障后三相电流和电压波形；将多通道波形发生器输出端对应的接入多通道线性放大器；将多通道线性放大器输出端对应的分别接入三相高精度升流器和三相高精度升压器；将三相高精度升流器和三相高精度升压器输出端分别接入一二次融合成套柱上断路器电流互感器一次侧和电压互感器一次侧，完成单相接地故障的模拟故障施加。能够用不同相位和幅值的正弦电流和电压波形模拟单相接地故障的施加，满足一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的检测需求。
Description
技术领域
本发明涉及断路器检测领域，具体地说是一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法及***。
背景技术
随着我国经济的飞速发展、供电量的不断增加，尤其是各类客户对电力的依赖性日益加强，为提高电网的供电可靠性，往往将柱上断路器用于电网中的联络、分段、支线上，以便提高电网的供电可靠性。
对一二次融合成套柱上断路器保护功能的要求：(1)可根据实际运行的工况，灵活配置运行参数及控制逻辑，实现单相接地、相间短路故障处理；(2) 具备相间短路故障和小电阻接地***单相接地故障的检测与保护功能，满足两段式(I、II)告警功能，两段定值和时间都应可设；保护可设置为跳闸或告警； (3)具备小电流接地***单相接地故障就地判别和隔离功能，具备接地故障就地切除、选线功能和重合闸功能，具备基于集中型馈线自动化的选段功能。为满足一二次融合成套柱上断路器短路保护功能的检测，需要对施加相应的模拟故障。
发明内容
本发明的目的是提供一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法及***，满足一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的检测需求。
本发明提出的技术方案
一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，包括以下具体步骤，
S1.在多通道波形发生器上选定三相电流通道和三相电压通道；
S2.设置故障前三相电流和电压波形；
S3.设置故障后三相电流和电压波形；
S4.将多通道波形发生器输出端对应的接入多通道线性放大器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S5.将多通道线性放大器输出端对应的分别接入三相高精度升流器和三相高精度升压器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S6.将三相高精度升流器和三相高精度升压器输出端分别接入一二次融合成套柱上断路器电流互感器一次侧和电压互感器一次侧，完成单相接地故障的模拟故障施加。
所述步骤S2中电流滞后电压10°，在所有通道中设置频率50Hz，时间起点 0ms，时间终点40ms，采样点2000的采样装置。
所述步骤S3中故障相电流滞后相电压80°，故障相电流和电压阶跃突变，在所有通道中设置频率50Hz，时间起点40ms，时间终点140ms，采样点2000 得到采样装置。
所述步骤S4中设置电流放大通道放大比例1:10，设置电压放大通道放大比例1:100。
所述步骤S5中升流器的电流变比设置为1:10，升压器的电压变比设置为 1:1000。
一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，包括多通道波形发生器、多通道线性放大器、三相高精度升流器、三相高精度升压器以及一二次融合成套柱上断路器，
所述多通道波形发生器的输出端连接到多通道线性放大器，用于产生A、B、 C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形，并将生A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形输送到多通道线性放大器；
所述多通道线性放大器的输入端连接多通道波形发生器，输出端连接三相高精度升流器和三相高精度升压器，所述多通道线性放大器将A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形进行放大，并将放大后的A、B、C三相的电流波形输送给三相高精度升流器，将放大后的A、B、C三相的电压波形输送给三相高精度升压器；
所述三相高精度升流器的输入端连接到多通道线性放大器的输出端，所述三相高精度升流器的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器的电流互感器一次侧，所述三相高精度升流器用以将经过多通道线性放大器放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器的电流互感器一次侧；
所述所述三相高精度升压器的输入端连接到多通道线性放大器的输出端，所述三相高精度升压器的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器的电压互感器一次侧，所述三相高精度升压器用以将经过多通道线性放大器放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器的电压互感器一次侧。
所述多通道线性放大器的每个线性放大通道内都设置有频率50Hz，时间起点0ms，时间终点40ms，采样点2000的采样装置。
所述三相高精度升流器和三相高精度升压器的每个线性放大通道内都设置有频率50Hz，时间起点40ms，时间终点140ms，采样点2000的采样装置。
所述多通道线性放大器中电流放大通道放大比例1:10，电压放大通道放大比例1:100。
所述三相高精度升流器电流变比设置为1:10，三相高精度升压器电压变比设置为1:1000。
本发明可以具有以下优点：能够用不同相位和幅值的正弦电流和电压波形模拟单相接地故障的施加，操作简便，满足一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的检测需求。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的***框图；
图3是本发明单相接地故障波形图。
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。
一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，包括以下具体步骤，
S1.在多通道波形发生器上选定三相电流通道和三相电压通道；
S2.设置故障前三相电流和电压波形；
S3.设置故障后三相电流和电压波形；
S4.将多通道波形发生器输出端对应的接入多通道线性放大器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S5.将多通道线性放大器输出端对应的分别接入三相高精度升流器和三相高精度升压器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S6.将三相高精度升流器和三相高精度升压器输出端分别接入一二次融合成套柱上断路器电流互感器一次侧和电压互感器一次侧，完成单相接地故障的模拟故障施加。
一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，包括多通道波形发生器1、多通道线性放大器2、三相高精度升流器3、三相高精度升压器4以及一二次融合成套柱上断路器5，
所述多通道波形发生器1的输出端连接到多通道线性放大器2，用于产生A、 B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形，并将生A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形输送到多通道线性放大器2；
所述多通道线性放大器2的输入端连接多通道波形发生器1，输出端连接三相高精度升流器3和三相高精度升压器4，所述多通道线性放大器2将A、B、C 三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形进行放大，并将放大后的A、B、C 三相的电流波形输送给三相高精度升流器3，将放大后的A、B、C三相的电压波形输送给三相高精度升压器4；
所述三相高精度升流器3的输入端连接到多通道线性放大器2的输出端，所述三相高精度升流器3的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器5的电流互感器一次侧，所述三相高精度升流器3用以将经过多通道线性放大器2放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器5的电流互感器一次侧；
所述所述三相高精度升压器4的输入端连接到多通道线性放大器2的输出端，所述三相高精度升压器4的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器5的电压互感器一次侧，所述三相高精度升压器4用以将经过多通道线性放大器2 放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器5的电压互感器一次侧。
假设(1)故障前相电流滞后相电压10°，故障后故障相电流滞后相电压 80°；(2)以0ms为时间起点，40ms发生A相单相接地故障，140ms故障结束，图3为单相接地故障的电流电压波形图，图中IA、IB、IC分别是A、B、C三相电流，UA、UB、UC分别是A、B、C三相电压。
在多通道波形发生器的计算机软件上，选择6通道信号发生模式，通道1-3 分别代表A、B、C三相的电流；通道4-6分别代表A、B、C三相的电压。
设置故障前三相电流和电压波形。电流滞后电压10°，在所有通道中设置频率50Hz，时间起点0ms，时间终点40ms，采样点2000的采样装置采集电流波形和电压波形。
在A相电流通道设置参数：相位0°；幅值50mA；
在A相电压通道设置参数：相位-10°；幅值100mV；
在B相电流通道设置参数：相位120°；幅值50mA；
在B相电压通道设置参数：相位110°；幅值100mV；
在C相电流通道设置参数：相位-120°；幅值50mA；
在C相电压通道设置参数：相位-130°；幅值100mV。
设置故障后三相电流和电压波形。故障相A相电流滞后电压80°，电流和电压阶跃突变。在所有通道中设置频率50Hz，时间起点40ms，时间终点140ms，采样点2000的采样装置采集电流波形和电压波形。
在A相电流通道设置参数：相位0°；幅值200mA；
在A相电压通道设置参数：相位-80°；幅值20mV；
在B相电流通道设置参数：相位120°；幅值50mA；
在B相电压通道设置参数：相位110°；幅值100mV；
在C相电流通道设置参数：相位-120°；幅值50mA；
在C相电压通道设置参数：相位-130°；幅值100mV。
将多通道波形发生器输出端对应的接入多通道线性放大器，设置电流放大通道1-3放大比例1:10，设置电压放大通道4-6放大比例1:100，放大故障前后三相电流和电压波形。
故障前A相电流：相位0°；幅值0.5A；故障后A相电流：相位0°；幅值 2A；
故障前A相电压：相位0°；幅值10V；故障后A相电流：相位-80°；幅值2V；
故障前B相电流：相位120°；幅值0.5A；故障后B相电流：相位120°；幅值0.5A；
故障前B相电压：相位110°；幅值10V；故障后B相电流：相位110°；幅值10V；
故障前C相电流：相位-120°；幅值0.5A；故障后B相电流：相位120°；幅值0.5A；
故障前C相电压：相位-130°；幅值10V；故障后B相电流：相位-130°；幅值10V；
将多通道线性放大器输出端对应的分别接入三相高精度升流器和三相高精度升压器，升流器的电流变比设置为1:10，升压器的电压变比设置为1:1000，放大故障前后三相电流和电压波形，最终形成图2所示故障前后的波形。
故障前A相电流：相位0°；幅值5A；故障后A相电流：相位0°；幅值 20A；
故障前A相电压：相位0°；幅值10kV；故障后A相电流：相位-80°；幅值2kV；
故障前B相电流：相位120°；幅值5A；故障后B相电流：相位120°；幅值5A；
故障前B相电压：相位110°；幅值10kV；故障后B相电流：相位110°；幅值10kV；
故障前C相电流：相位-120°；幅值5A；故障后B相电流：相位120°；幅值5A；
故障前C相电压：相位-130°；幅值10kV；故障后B相电流：相位-130°；幅值10kV；
A、B、C三相的电流和电压波形公式如式(1)、式(2)，电流单位A，电压单位V。
式(1)、(2)中，t为时间。
将三相高精度升流器和三相高精度升压器输出端分别接入一二次融合柱上断路器电流互感器一次侧和电压互感器一次侧，完成单相接地故障的模拟故障施加。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，其特征在于：包括以下具体步骤，
S1.在多通道波形发生器上选定三相电流通道和三相电压通道；
S2.设置故障前三相电流和电压波形；
S3.设置故障后三相电流和电压波形；
S4.将多通道波形发生器输出端对应的接入多通道线性放大器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S5.将多通道线性放大器输出端对应的分别接入三相高精度升流器和三相高精度升压器，放大故障前后三相电流和电压波形；
S6.将三相高精度升流器和三相高精度升压器输出端分别接入一二次融合成套柱上断路器电流互感器一次侧和电压互感器一次侧，完成单相接地故障的模拟故障施加。
2.根据权利要求1所述的一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，其特征在于：所述步骤S2中电流滞后电压10°，在所有通道中设置频率50Hz，时间起点0ms，时间终点40ms，采样点2000的采样装置。
3.根据权利要求1所述的一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，其特征在于：所述步骤S3中故障相电流滞后相电压80°，故障相电流和电压阶跃突变，在所有通道中设置频率50Hz，时间起点40ms，时间终点140ms，采样点2000得到采样装置。
4.根据权利要求1所述的一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，其特征在于：所述步骤S4中设置电流放大通道放大比例1:10，设置电压放大通道放大比例1:100。
5.根据权利要求1所述的一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加方法，其特征在于：所述步骤S5中升流器的电流变比设置为1:10，升压器的电压变比设置为1:1000。
6.一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，其特征在于：包括多通道波形发生器(1)、多通道线性放大器(2)、三相高精度升流器(3)、三相高精度升压器(4)以及一二次融合成套柱上断路器(5)，
所述多通道波形发生器(1)的输出端连接到多通道线性放大器(2)，用于产生A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形，并将生A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形输送到多通道线性放大器(2)；
所述多通道线性放大器(2)的输入端连接多通道波形发生器(1)，输出端连接三相高精度升流器(3)和三相高精度升压器(4)，所述多通道线性放大器(2)将A、B、C三相的电流波形以及A、B、C三相的电压波形进行放大，并将放大后的A、B、C三相的电流波形输送给三相高精度升流器(3)，将放大后的A、B、C三相的电压波形输送给三相高精度升压器(4)；
所述三相高精度升流器(3)的输入端连接到多通道线性放大器(2)的输出端，所述三相高精度升流器(3)的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器(5)的电流互感器一次侧，所述三相高精度升流器(3)用以将经过多通道线性放大器(2)放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器(5)的电流互感器一次侧；
所述所述三相高精度升压器(4)的输入端连接到多通道线性放大器(2)的输出端，所述三相高精度升压器(4)的输出端连接到一二次融合成套柱上断路器(5)的电压互感器一次侧，所述三相高精度升压器(4)用以将经过多通道线性放大器(2)放大后的电流进行升流后输送给一二次融合成套柱上断路器(5)的电压互感器一次侧。
7.根据权利要求6所述的一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，其特征在于：所述多通道线性放大器(2)的每个线性放大通道内都设置有频率50Hz，时间起点0ms，时间终点40ms，采样点2000的采样装置。
8.根据权利要求6所述的一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，其特征在于：所述三相高精度升流器(3)和三相高精度升压器(4)的每个线性放大通道内都设置有频率50Hz，时间起点40ms，时间终点140ms，采样点2000的采样装置。
9.根据权利要求6所述的一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，其特征在于：所述多通道线性放大器(2)中电流放大通道放大比例1:10，电压放大通道放大比例1:100。
10.根据权利要求6所述的一种一二次融合成套柱上断路器单相接地故障的模拟故障施加***，其特征在于：所述三相高精度升流器(3)电流变比设置为1:10，三相高精度升压器(4)电压变比设置为1:1000。
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