用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台制造方法及图纸

技术编号:21581120 阅读:60 留言:0更新日期:2019-07-10 18:33
本实用新型专利技术公开了用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台,接地故障模拟单元可根据接地阻值的需求对电阻进行选择调节,在接地故障状态下,以达到实验不同接地故障模拟的需求,方便模拟不同状态下的单向接地故障,保证电路连接进行的状态下进行连续的电量测量,使得单相接地故障运行的时间得到控制,保证对互感器和电能计量装置的计量性能开展较长时间的试验,并获得可靠的试验数据,再通过故障前后的两处计量装置,得到故障引起的计量差值,从而评价单相接地故障下电量计量性能的变化;通过设置控制单元自动控制各种模拟状态,不需手动接线,保证了系统的稳定可靠性,同时操作方便,安全性高。

Single-phase Grounding Fault Test Platform for Performance Detection of Electric Energy Metering Devices

【技术实现步骤摘要】
用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台
本技术涉及一种电能计量检测试验平台,具体涉及一种用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台。
技术介绍
目前国内10~35kV配电网中多数采用中性点非有效接地的运行方式。在此种接地方式下,发生的故障大多为单相接地故障,占故障总数的80%左右。在系统中的某一相发生故障后,由于故障电流不能有效流通,在线路中流过的只是幅值相对较小的对地电容电流;且由于故障后三相电压仍然保持对称,不会对负荷的供电产生影响。因此,当发生此类故障时,继电保护装置只需要发出信号而并不需要动作,系统可以在这种状态下运行2小时,从而保持对用户的可靠供电。因此,当中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,出于减少停电时间的目的,系统可在不立即切除故障的情况下,继续带电运行2小时。运行于10~35kV配电网系统中的电能计量装置由电流互感器、电压互感器、电能表及二次回路等组成,在故障期间,互感器实际处于非正常工况运行。在系统发生单相接地故障后,可能引起电流互感器、电压互感器等组成部分的计量性能受到影响从而进一步影响电能计量装置的计量性能,从而导致对客户用电的计量不准。引起互感器计量性能变化的原因有两种:一种是由于故障暂态过程导致互感器铁芯饱和,互感器一次侧感抗和系统对地容抗形成匹配,产生稳态的铁磁谐振,导致过电压和过电流,目前关于铁磁谐振的研究较多;另一种情况是,系统单相接地瞬间和单相接地故障消失瞬间,故障相和非故障相对地电压突变导致对地电容对地放电过程中和电流互感器一次侧电感引起磁链的振荡,这种情况下系统参数可能偏离谐振区而不能形成稳定的铁磁谐振,可能造成电流互感器一次侧产生较大的励磁涌流,更为严重的是在间歇性弧光接地情况下,励磁涌流还会反复冲击。为了准确掌握采用中性点非有效接地的10~35kV配电网系统中的电能计量装置在单相接地故障下的计量性能特性,需要开展其在单相接地故障下的计量性能试验,因此,首先必须搭建单相接地故障试验平台。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是:传统故障模拟实验平台主要用于模拟故障,故障发生后都处于瞬时高电压大电流通电,故障发生后电流维持时间仅在几秒之内必须便进行断路;由于电能计量装置进行电能计量时,需要较长接地时间以便进行电能量的累积,因此,传统故障模拟实验平台不适合用于检测电能计量性能检测要求较长时间连续测量的问题,本技术提供了用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台。本技术通过下述技术方案实现:用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台,包括电源、升压变压器、断路器、线路长度模拟单元、接地故障模拟单元、降压变压器、大容量可调负荷、控制单元、电能计量装置;线路长度模拟单元,用于模拟不同长度的架空线路或者电缆线路;接地故障模拟单元,用于模拟单相接地故障;接地故障模拟单元包括三个10kV单相隔离刀闸S1、S2、S3;还包括高压真空接触器S4、导电铜排;S1、S2、S3分别用于控制A、B、C三相电压线路与导电铜排的通断;导电铜排连接高压真空接触器S4,高压真空接触器S4连接电阻调节单元,电阻调节单元的电阻值通过控制单元进行控制,通过不同电阻大小模拟不同情况的接地故障,电阻调节单元再连接接地铜排,接地铜排接地;大容量可调负荷,为试验平台提供连续的一次电流,且负荷大小可以通过控制单元进行自动调节;控制单元,用于控制线路长度模拟单元的模拟长度,控制接地故障模拟单元的阻值参数,以及控制大容量可调负荷提供的负荷电流;电能计量装置,包括电源侧电能计量装置以及负荷侧电能计量装置,所述电源侧电能计量装置用于测量接地故障前端的电能计量;所述负荷侧电能计量装置用于测量接地故障后端的电能计量。传统故障模拟实验平台主要用于模拟故障,故障发生后都处于瞬时高电压大电流通电,故障发生后电流维持时间仅在几秒之内必须进行断路,因此,传统故障模拟实验平台不适合用于检测电能计量计量性能检测要求较长时间的连续测量,使用上述的接地故障模拟平台,接地故障模拟单元可根据接地阻值的需求对电阻进行选择调节,在接地故障状态下,以达到实验不同接地故障模拟的需求,方便模拟不同状态下的单向接地故障,使用时,选择接近模拟故障的电阻值,保证电路连接进行的状态下进行连续的电量测量,使得单相接地故障运行的时间得到控制,以保证对互感器和电能计量装置的计量性能开展试验,并获得可靠的试验数据;再通过故障前后的两处计量装置,得到故障引起的计量差值,从而评价互感器和电能计量在单相接地故障下电量计量性能的变化。进一步的,升压变压器和降压变压器为380V/10kV的变压器。进一步的,线路长度模拟单元:每相均由多个电容C组成,每个电容C代表10千米长度架空线路的对地电容,通过对多个电容C进行开关串并联组合,该开关的断合通过控制单元进行自动控制,得到不同的电容量,从而模拟不同长度的架空线路或者电缆线路。进一步的,所述电能计量装置包括电源侧电能计量装置以及负荷侧电能计量装置,所述电源侧电能计量装置用于测量接地故障前端的电能计量;所述负荷侧电能计量装置用于测量接地故障后端的电能计量。进一步的,电阻调节单元包括多个不同阻值大小的电阻,多个电阻通过开关串并联组合,以实现不同阻值的模拟量,开关的断合通过控制单元进行自动控制。本技术具有如下的优点和有益效果:1、本技术所述的接地故障模拟平台,接地故障模拟单元可根据接地阻值的需求对电阻进行选择调节,在接地故障状态下,以达到实验不同接地故障模拟的需求,方便模拟不同状态下的单向接地故障,使用时,选择接近模拟故障的电阻值,保证电路连接进行的状态下进行连续的电量测量,使得单相接地故障运行的时间得到控制,以保证对互感器和电能计量装置的计量性能开展较长时间的试验,并获得可靠的试验数据,再通过故障前后的两处计量装置,得到故障引起的计量差值,从而评价互感器和电能计量在单相接地故障下电量计量性能的变化;2、本技术通过设置控制单元自动控制线路长度模拟单元的模拟长度,控制接地故障模拟单元的阻值参数,以及控制大容量可调负荷提供的负荷电流,不需手动接线,保证了系统的稳定可靠性,同时操作方便,安全性高;附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本技术实施例的限定。在附图中:图1为本技术系统模块原理示意图。图2为本技术接地故障模拟单元原理示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本技术作进一步的详细说明,本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术,并不作为对本技术的限定。实施例1如图1、图2所示,用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台,包括电源、升压变压器、断路器、线路长度模拟单元、接地故障模拟单元、降压变压器、大容量可调负荷、控制单元、电能计量装置;线路长度模拟单元,用于模拟不同长度的架空线路或者电缆线路;接地故障模拟单元,用于模拟单相接地故障;接地故障模拟单元包括三个10kV单相隔离刀闸S1、S2、S3;还包括高压真空接触器S4、导电铜排;S1、S2、S3分别用于控制A、B、C三相电压线路与导电铜排的通断;导电铜排连接高压真空接触器S4,高压真空本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台,其特征在于,包括电源、升压变压器、断路器、线路长度模拟单元、接地故障模拟单元、降压变压器、大容量可调负荷、控制单元、电能计量装置;线路长度模拟单元,用于模拟不同长度的架空线路或者电缆线路;接地故障模拟单元,用于模拟单相接地故障;接地故障模拟单元包括三个10kV单相隔离刀闸S1、S2、S3;还包括高压真空接触器S4、导电铜排;S1、S2、S3分别用于控制A、B、C三相电压线路与导电铜排的通断;导电铜排连接高压真空接触器S4,高压真空接触器S4连接电阻调节单元,电阻调节单元的电阻值通过控制单元进行控制,通过不同电阻大小模拟不同情况的接地故障,电阻调节单元再连接接地铜排,接地铜排接地;大容量可调负荷,为试验平台提供连续的一次电流,且负荷大小可以通过控制单元进行自动调节;控制单元,用于控制线路长度模拟单元的模拟长度,控制接地故障模拟单元的阻值参数,以及控制大容量可调负荷提供的负荷电流;电能计量装置,包括电源侧电能计量装置以及负荷侧电能计量装置,所述电源侧电能计量装置用于测量接地故障前端的电能计量;所述负荷侧电能计量装置用于测量接地故障后端的电能计量。...

【技术特征摘要】
1.用于电能计量装置性能检测的单相接地故障试验平台,其特征在于,包括电源、升压变压器、断路器、线路长度模拟单元、接地故障模拟单元、降压变压器、大容量可调负荷、控制单元、电能计量装置;线路长度模拟单元,用于模拟不同长度的架空线路或者电缆线路;接地故障模拟单元,用于模拟单相接地故障;接地故障模拟单元包括三个10kV单相隔离刀闸S1、S2、S3;还包括高压真空接触器S4、导电铜排;S1、S2、S3分别用于控制A、B、C三相电压线路与导电铜排的通断;导电铜排连接高压真空接触器S4,高压真空接触器S4连接电阻调节单元,电阻调节单元的电阻值通过控制单元进行控制,通过不同电阻大小模拟不同情况的接地故障,电阻调节单元再连接接地铜排,接地铜排接地;大容量可调负荷,为试验平台提供连续的一次电流,且负荷大小可以通过控制单元进行自动调节;控制单元,用于控制线路长度模拟单元的模拟长度,控制接地故障模拟单元的阻值参数,以及控制大容量可调负荷提供的负荷电流;电能计量装置,包括电源侧电能计量装置以及负荷侧电能计量装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘刚艾兵刘鹍黄嘉鹏罗睿希何娜张杰夫叶子阳
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:新型
国别省市:四川,51

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