[發明專利]一種柱上斷路器快速切除故障能力的精確測量方法

有效

• 申請號: 201811018279.0
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109061460B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 熊虎;于樹義;沈煜;陳維新;李文佩;李家源;江曉光;周勝利
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 胡盛登

1.一種柱上斷路器快速切除故障能力的精確測量方法，其特征在于：包括以下具體步驟，

通過導線完成電源斷路器、大電流沖擊電源、柱上斷路器以及示波記錄儀的連接，柱上斷路器處于合閘狀態，柱上斷路器三相進線側接入大電流沖擊電源輸出端，柱上斷路器出線側短路接地；

將大電流沖擊電源與柱上斷路器相連接的導線上通過電流線圈探頭連接到示波記錄儀的電流接線柱上，完成測量接線；

將柱上斷路器保護延時定值設置為0s，設置保護電流整定值I_s；

將柱上斷路器脫扣器線圈斷開，接通電源斷路器，使大電流沖擊電源按20A/s的速率逐漸增大電流，直至某一相達到保護電流整定值I_s，維持此時大電流沖擊電源的電流調節系統的輸出位置，為柱上斷路器的大電流沖擊做準備，斷開電源斷路器；

將柱上斷路器脫扣器線圈接通，開啟示波記錄儀，設置電流探頭參數、電壓探頭參數、記錄時長參數、采樣速率，儲存文件名；

開啟示波記錄儀采集功能，接通電源斷路器，示波記錄儀測量并記錄柱上斷路器從施加試驗電流到斷路器分閘過程的電流、電壓和時間；

根據示波記錄儀記錄的波形進行計算，從而完成柱上斷路器快速切除故障能力的精確測量；

所述示波記錄儀設置電流探頭參數為10A:1V、電壓探頭參數為1:1、記錄時長參數120s、采樣速率為200kS/s；

所述柱上斷路器快速切除故障能力的精確測量的方法包括保護動作開始時刻的確定、保護動作結束時刻的確定以及保護動作時間的計算，所述保護動作開始時刻的確定的具體方法為，

(1)取電流峰峰值A計算電流的有效值，避免積分計算，提高計算速度；

①第i個周波的電流峰峰值A_i的計算如式(1)

A_i＝I_max-i-I_min-i (1)

式中：I_max-i為第i個周波的最大值，計算如式(2)，I_min-i為第i個周波的最小值，計算如式(3)，

I_max-i＝max(I(t_i),I(t_i+dt),I(t_i+2dt),…,I(t_i+20ms)) (2)

I_min-i＝min(I(t_i),I(t_i+dt),I(t_i+2dt),…,I(t_i+20ms)) (3)

式(2)～(3)中，I(t_i)為t_i時刻的電流測量值；dt為時間間隔，在采樣率200kS/s下，dt＝0.005ms；t_i為第i個周波的起始時刻，計算如式(4)，

t_i＝i×20ms (4)

②第i個周波的電流有效值I_c-i如式(5)

I_c-i＝A_i/1.4142 (5)；

(2)保護動作開始時刻

當第i個周波的電流有效值I_c-i超過保護電流整定值I_s時，那么保護動作開始時刻t_s即為第i個周波的起始時刻，計算公式如式(6)

if I_c-i≥I_s

then t_s＝t_i (6)

此步驟計算消除了大電流沖擊電源產生沖擊電流的耗時，更精確的給出了保護動作的開始時刻；

所述保護動作結束時刻的確定的方法為，

當柱上斷路器保護動作完成后，電源斷路器斷開，三相電流為0A，示波記錄儀記錄的電流為0A的時刻t_c為保護動作結束時刻，為避免泄露電流的影響，設置閾值0.1A，保護整定電流值遠大于閾值，t_c的計算公式如式(7)

if I(t_e)≤0.1 (t_e≥t_s)

then t_c＝t_e (7)；

式(7)中，t_e為電流降低到閾值0.1A以下的時刻；

所述保護動作時間的計算具體為，

柱上斷路器保護動作時間t_p如式(8)

t_p＝t_c-t_s (8)；

所述示波記錄儀采用橫河DL850示波記錄儀。