单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统及方法，包括：在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相，并选取一相A作为非故障检测相，且三相线路上每一相均设置接地电容；在所述三相线路电源侧设置电源侧电压互感器，在所述三相线路负荷侧设置负荷侧电压互感器；设置依次串联的开关K和电阻R，且开关K远离电阻R的一端接C相，电阻R远离开关K的一端接地。本发明专利技术单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的方法，设置上述步骤，实现了针对单相接地故障时，电能计量装置计量性能的评估，并且通过检测装置上的设计，实现了在负荷不大的情况下，检测装置工作在大电流高电压的工况下，弥补了现有技术的空白。

【技术实现步骤摘要】
单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统及方法
本专利技术涉及供电测试
，具体涉及在一次低负荷情况下获取运行于高电压大电流下的电能计量装置在单相接地故障时计量性能的方法。
技术介绍
我国中压配电网系统大多为中性点绝缘系统，单相接地故障是配电网系统经常发生的故障类型之一。根据电力行业相关制度的规定，发生单相接地故障时，采用中性点绝缘方式的配电网系统仍可带电运行2小时，在这2小时内，当电能计量装置装在不同位置时，用户的电能计量关系如何尚不明确，需要搭建试验系统开展研究。对于高供高计用户，电能计量装置可能装在降压变压器的前端且紧邻降压变压器，也可能装在电源(或变电站)的出口侧，单相接地故障一般发生在线路上，即在电源(或变电站)出口侧和降压变压器前端的中间位置，因此，发生单相接地故障时，电能计量装置计量性能可能发生变化，且电能计量装置不同安装位置的电能计量也可能不一样。现有技术中，缺乏针对单相接地故障时，电能计量装置计量性能的评估手段。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中，缺乏针对单相接地故障时，电能计量装置计量性能的评估手段，目的在于提供单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统及方法，解决上述问题。本专利技术通过下述技术方案实现：单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相，并选取一相A作为非故障检测相，且三相线路上每一相均设置接地电容；所述三相线路电源侧设置有电源侧电压互感器，所述三相线路负荷侧设置有负荷侧电压互感器；A相上设置有非故障相检测装置，且非故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；所述非故障相检测装置通过A相的接地电容CA接地，且接地电容CA的高压端连接于非故障相检测装置并向非故障相检测装置提供接地电容CA高压端的电流ICA；所述A相线路连接于非故障相检测装置，并向非故障相检测装置提供A相电压；C相上设置有故障相检测装置，且故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；故障相检测装置还依次连接有串联的开关K和电阻R，电阻R远离开关K的一端接地，并由故障相检测装置接收故障接地电流Ig；所述C相线路连接于故障相检测装置，并向故障相检测装置提供C相电压。本专利技术应用时，在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相并作为故障检测相，并选取一相A或/和一相B作为非故障检测相，且三相线路上每一相均设置接地电容，这里的接地电容用于模拟线路的对地电容。在所述三相线路电源侧设置电源侧电压互感器，在所述三相线路负荷侧设置负荷侧电压互感器，为了对电源侧和负荷侧不同的电能计量装置进行计电性能比较测试，需要在这两个部位都设置电能计量装置，对于三相四线型的电能计量装置，需要在A相、B相和C相上同时设置检测装置为三相四线型的电能计量装置提供电流，而对于三相三线型的电能计量装置，则可只需要在A相和B相之间选取一相进行非故障相检测，而在C相进行故障相检测，为三相三线型的电能计量装置提供电流，这里的负荷侧电压互感器为负荷侧电能计量装置的一部分，而这里的电源侧电压互感器为电源侧电能计量装置的一部分。在A相或/和B相上设置非故障相检测装置，且非故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；所述非故障相检测装置通过A相的接地电容CA接地，且接地电容CA的高压端连接于非故障相检测装置并向非故障相检测装置提供接地电容CA高压端的电流ICA；所述A相线路连接于非故障相检测装置，并向非故障相检测装置提供A相电压；为了实现对电能计量装置的检测，需要对线路中的电流进行检测，同时还需要将检测装置维持在一个大电流高电压的环境中，所以此时向非故障相检测装置提供接地电容CA高压端的电流ICA，并由非故障相检测装置中的升流器提供大电流，A相线路连接于非故障相检测装置，并向非故障相检测装置提供A相电压来保障非故障相检测装置运行于高电压大电流环境下。设置依次串联的开关K和电阻R，电阻R远离开关K的一端接地；对于故障相(此处为C相)，接地时相当于与对地电容并联一个接地开关，开关的低压侧串联电阻R以模拟不同接地电阻的情况。在C相上设置故障相检测装置，且故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；开关K远离电阻R的一端连接于故障相检测装置，并向故障相检测装置提供故障接地电流Ig；所述C相线路连接于故障相检测装置，并向故障相检测装置提供C相电压。当通过在一次线路串联进行升流的方式获得一次大电流时，故障相检测装置只能安装在故障接地点的后面，也就是开关K和负荷侧电压互感器之间，因为如果安装在故障接地点的前面，则故障相检测装置也会同时将故障电流放大N倍，这种情况与实际不一致。本专利技术通过设置上述步骤，实现了针对单相接地故障时，电能计量装置计量性能的评估，并且通过检测装置上的设计，实现了在低负荷状态的情况下，检测装置工作在大电流高电压的工况，弥补了现有技术的空白。进一步的，所述非故障相检测装置和故障相检测装置结构相同，且非故障相检测装置包括电源侧电流互感器T1、升流器T2和负荷侧电流互感器T3；所述电源侧电流互感器T1、升流器T2和负荷侧电流互感器T3依次连接并闭合成回路。本专利技术应用时，电源侧电流互感器T1、升流器T2和负荷侧电流互感器T3依次连接并闭合成回路形成了检测回路，检测线路上的电流情况，同时电能计量装置除了电压互感器外还需要电流互感器，所以电源侧电流互感器T1为电源侧电能计量装置的一部分，并且负荷侧电流互感器T3为负荷侧电能计量装置的一部分，从而实现电能计量装置对线路中的电能计量。进一步的，非故障相检测装置中的升流器T2的一端接A相线路；所述电源侧电流互感器T1的一端接接地电容CA的高压端。本专利技术应用时，通过上述设置可以通过升流器T2获取大电流，同时通过与线路之间的直接接线获得高电压，并且电源侧电能计量装置获取接地电容CA高压端的电流ICA，从而实现电流检测。进一步的，故障相检测装置中的升流器T2的一端接C相线路；所述电源侧电流互感器T1的一端接开关K远离电阻R的一端。进一步的，所述升流器T2的原边设置于故障相或非故障检测相的线路上，所述升流器T2的副边连接电源侧电流互感器T1和负荷侧电流互感器T3。本专利技术应用时，通过上述设置可以通过升流器T2获取大电流，同时通过接线获得高电压，并且获取故障接地电流Ig，从而实现电流检测。进一步的，所述升流器T2铁芯采用环形结构，且将输入线路穿过所述环形结构的内圈。进一步的，所述高电压系统的三相线路通过降压变压器向负荷供电。进一步的，A相和/或B相线路的接地电容通过相位调节单元接地。本专利技术应用时，在接地电容的低压侧串联一个相位调节单元，从而保证电源侧电流互感器与电容串联后不影响ICA的相位。单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的方法，包括以下步骤：在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相并作为故障检测相，并选取一相A作为非故障检测相；闭合开关K，并以电源侧电流互感器T1、电源侧电压互感器和电源侧电能表构成电源侧电能计量装置，以负荷侧电流互感器T3、负荷侧电压互感器和负荷侧电能表构成负荷侧电能计量装置；比对电源侧电能计量装置和负荷侧电能计量装置数据并获取电能计量装置计量性能。进一步的，还包括以下步骤：选取一相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，其特征在于，在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相，并选取一相A作为非故障检测相，且三相线路上每一相均设置接地电容；所述三相线路电源侧设置有电源侧电压互感器，所述三相线路负荷侧设置有负荷侧电压互感器；A相上设置有非故障相检测装置，且非故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；所述非故障相检测装置通过A相的接地电容CA接地，且接地电容CA的高压端连接于非故障相检测装置并向非故障相检测装置提供接地电容CA高压端的电流ICA；所述A相线路连接于非故障相检测装置，并向非故障相检测装置提供A相电压；C相上设置有故障相检测装置，且故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；故障相检测装置还依次连接有串联的开关K和电阻R，电阻R远离开关K的一端接地，并由故障相检测装置接收故障接地电流Ig；所述C相线路连接于故障相检测装置，并向故障相检测装置提供C相电压。

【技术特征摘要】
1.单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，其特征在于，在高压系统的三相线路上选出一相C作为故障相，并选取一相A作为非故障检测相，且三相线路上每一相均设置接地电容；所述三相线路电源侧设置有电源侧电压互感器，所述三相线路负荷侧设置有负荷侧电压互感器；A相上设置有非故障相检测装置，且非故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；所述非故障相检测装置通过A相的接地电容CA接地，且接地电容CA的高压端连接于非故障相检测装置并向非故障相检测装置提供接地电容CA高压端的电流ICA；所述A相线路连接于非故障相检测装置，并向非故障相检测装置提供A相电压；C相上设置有故障相检测装置，且故障相检测装置位于电源侧电压互感器和负荷侧电压互感器之间；故障相检测装置还依次连接有串联的开关K和电阻R，电阻R远离开关K的一端接地，并由故障相检测装置接收故障接地电流Ig；所述C相线路连接于故障相检测装置，并向故障相检测装置提供C相电压。2.根据权利要求1所述的单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，所述非故障相检测装置和故障相检测装置结构相同，且非故障相检测装置包括电源侧电流互感器T1、升流器T2和负荷侧电流互感器T3；所述电源侧电流互感器T1、升流器T2和负荷侧电流互感器T3依次连接并闭合成回路。3.根据权利要求2所述的单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，其特征在于，非故障相检测装置中的升流器T2的一端接A相线路；所述电源侧电流互感器T1的一端接接地电容CA的高压端。4.根据权利要求2所述的单相接地故障下获取电能计量装置计量性能的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，刘鹍，艾兵，何娜，黄嘉鹏，罗睿希，叶子阳，张杰夫，史强，蒋卫，王睿晗，李金嵩，刘苏婕，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51