一种高压电网单相接地电容电流测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高压电网单相接地电容电流测试装置，目的是提供一种造价低、结构紧凑、维护方便、便于携带、便于现场使用，用于高压电网电容电流测试的一种仪器装置。本装置包括：电阻器、电流互感器、智能电流变送器、测试主机、智能电压变送器、电压互感器，高压电网三相线通过高压断路器与电阻器、电流互感器依次连接，电流互感器二次侧与智能电流变送器、测试主机依次连接；高压电网三相通过高压断路器与电压互感器连接，电压互感器二次侧连接有两个智能电压变送器，两个智能电压变送器将电压信号传送给测试主机，两个智能电压变送器所连接的二次侧分别为星形接线、三角形接线。

A test device for single-phase grounding capacitance current of high voltage power grid

【技术实现步骤摘要】
一种高压电网单相接地电容电流测试装置
本专利技术涉及一种工矿企业电网单相接地电容电流测试仪器。
技术介绍
目前，我国配电系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时，流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈以补偿电容电流。煤矿安全规程要求：矿井6000V及以上高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流，生产矿井不超过20A，新建矿井不超过10A。目前非常流行的电容电流测试方法为：异频信号注入法，此方法不和一次侧高压相接触，只是用仪器直接在电压互感器二次开口三角处进行测量，很安全，很方便，但是此方法有一定的局限性，不能测量经消弧线圈补偿后的电容电流。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种造价低、结构紧凑、维护方便、便于携带、便于现场使用，用于高压电网电容电流测试的一种仪器装置；使其测量范围宽，能够解决目前所广泛采用的异频信号注入测量法的不足，除了可以应用在中性点不接地系统外，还可以用在中性点经消弧线圈接地系统，及中性点经高阻接地系统等各种小接地电流系统之中。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种高压电网单相接地电容电流测试装置，本装置包括：电阻器、电流互感器、智能电流变送器、测试主机、智能电压变送器、电压互感器，高压电网三相线通过高压断路器与电阻器、电流互感器依次连接，电流互感器二次侧与智能电流变送器、测试主机依次连接；高压电网三相通过高压断路器与电压互感器连接，电压互感器二次侧连接有两个智能电压变送器，两个智能电压变送器将电压信号传送给测试主机，两个智能电压变送器所连接的二次侧分别为星形接线、三角形接线；测试主机采用ARM公司的通用单片机，配合电平转换芯片与两个智能电压变送器、一个智能电流变送器通讯，并将结果输出，实时显示在液晶显示屏上。根据所述高压电网单相接地电容电流测试装置，所述高压断路器其采用KYN28-12型号的断路器，电阻器阻值为2000Ω，功率为6kW，耐压10kV。根据所述高压电网单相接地电容电流测试装置，所述电流互感器采用精度0.5级，变比为10:1的LZZBJ9-12型互感器；智能电流变送器采用可采样范围是0-5A，精度为0.5级，通过485总线和主机进行通讯的MEICOM-MIDJI-5型号变送器。根据所述高压电网单相接地电容电流测试装置，所述电压互感器采用DJZ-10型号互感器；智能电压变送器采用MEICON-MKIDJV-200型号变送器，通过485总线和主机进行通讯。根据所述高压电网单相接地电容电流测试装置，所述测试主机采用ARM通用单片机STM32F103，自带RS-485总线接口，通过MAX485电平转换芯片与两个智能电压变送器、一个智能电流变送器通讯，单片机将结果实时显示在液晶显示屏上。本专利技术技术方案具有以下特点：本装置优点如下：1、本装置所需外围元器件不多，设计可靠其中：导线截面积按20A电流来选择；电流互感器1个，精度0.5级，变比为20:1；电压互感器2个，精度0.5级，变比为20:1；电阻R，阻值为2000Ω，功率为6kW，耐压10kV，用4个1.5kW，500Ω电阻串联来实现。2、本装置主机自备充电电池，一次充电可以使用1个月；结构小巧，携带方便；维护保养简单，结构紧凑、造价低。附图说明图1为高压电网单相接地电容电流测试装置原理图。图2为主机和各模块连接方框图。图3RS-485总线电路原理图。图4单片机电路图。图5LED显示器电路图。附图中：1、电流互感器；2、电阻器；3、智能电压变送器1；4、智能电压变送器2；5、智能电流变送器；6、测试主机。具体实施方式本装置设计的理论依据分析如下：测试装置所依据的公式为：其中：I容——电网单相接地电容电流，单位A；I地——电网单相接地电流，单位A；Ua′b′-R——电网经电阻R接地时电压互感器二次侧的线电压，单位V；ULN-R——电网经电阻R接地时电压互感器二次侧开口三角的电压，单位V；I地-R——电网经电阻R接地时流经电阻R的电流，单位A。对于矿井6～10kV单相接地电流以电容电流为主，绝缘电阻的影响很小，可采用上式进行简单计算。理论推导如下：在小电流接地系统：包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高阻接地。单相金属性接地时零序电压和接地电流的关系都满足下式：ULN′＝I地×|Z0|(1)其中：——系统的等效零序阻抗，Ω；ULN′——系统直接接地时系统的开口三角电压，V，一般为100V；当经电阻R接地时则满足：ULN-R＝I地-R×|Z0|(2)令式(1)除以(2)可得：式(3)中：I地-R——电网经电阻R接地时流经电阻R的电流，单位A；ULN-R——电网经电阻R接地时电压互感器二次侧开口三角的电压，单位V；ULN′——电网直接接地时电压互感器二次侧开口三角的电压，该数值与电压互感器二次侧线电压的数值相同，一般为100V。由于实际测量时电网不一定恰好在额定电压下运行，应考虑实际电压的波动情况，即采用电压互感器二次侧线电压的测量值，因此可用以下公式：由上述分析可见：在本方法中电阻R不参与计算，因此其参数的变化对测量的精度基本无影响。以上就是本测量方法的理论依据。本装置包括：电阻器、电流互感器、智能电流变送器、测试主机、两个智能电压变送器、电压互感器。高压电网(6000V及以上高压电网)中的三相线通过高压断路器与电阻器、电流互感器依次连接，电流互感器的二次侧与智能电流变送器、测试主机依次连接；高压电网的三相通过断路器与电压互感器连接，电压互感器二次侧连接有两个智能电压变送器，两个智能电压变送器将电压信号传送给测试主机。两个智能电压变送器所连接的二次侧分别为星形接线、三角形接线。其中，高压断路器主要用于接通或断开电阻器，或者用来测试其它两相的电容电流，其采用KYN28-12型号的断路器，也可以采用额定电压不小于10KV的高压断路器，其额定电流不小于50A。电阻器的阻值为2000Ω，功率为6kW，耐压10kV，用4个1.5kW，500Ω电阻串联来实现。电流互感器主要用于测试单相经电阻器接地的电流，优选采用LZZBJ9-12型互感器，其精度0.5级，变比为10:1；电压互感器2个，精度0.5级，变比为10000：100。智能电流变送器用于实现将模拟电压信号转换成数字信号，优选采用MEICOM-MIDJI-5型号的变送器。智能电流变送器是通用型的电流变送器，可采样范围是0-5A，精度为0.5级，通过485总线和主机进行通讯。一次侧的电阻器接地，电流互感器把大电流变换成小电流信号，由智能电流变送器转换成数字信号，再经485总线最后传送到测试主机。电网电压通过电阻器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电网单相接地电容电流测试装置，其特征在于：/n本装置包括：电阻器、电流互感器、智能电流变送器、测试主机、智能电压变送器、电压互感器，高压电网三相线通过高压断路器与电阻器、电流互感器依次连接，电流互感器二次侧与智能电流变送器、测试主机依次连接；/n高压电网三相通过高压断路器与电压互感器连接，电压互感器二次侧连接有两个智能电压变送器，两个智能电压变送器将电压信号传送给测试主机，两个智能电压变送器所连接的二次侧分别为星形接线、三角形接线；/n测试主机采用ARM公司的通用单片机，配合电平转换芯片与两个智能电压变送器、一个智能电流变送器通讯，并将结果输出，实时显示在液晶显示屏上。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压电网单相接地电容电流测试装置，其特征在于：
本装置包括：电阻器、电流互感器、智能电流变送器、测试主机、智能电压变送器、电压互感器，高压电网三相线通过高压断路器与电阻器、电流互感器依次连接，电流互感器二次侧与智能电流变送器、测试主机依次连接；
高压电网三相通过高压断路器与电压互感器连接，电压互感器二次侧连接有两个智能电压变送器，两个智能电压变送器将电压信号传送给测试主机，两个智能电压变送器所连接的二次侧分别为星形接线、三角形接线；
测试主机采用ARM公司的通用单片机，配合电平转换芯片与两个智能电压变送器、一个智能电流变送器通讯，并将结果输出，实时显示在液晶显示屏上。


2.根据权利要求1所述高压电网单相接地电容电流测试装置，其特征在于：所述高压断路器其采用KYN28-12型号的断路器，电阻器阻值为2000Ω，功率为6kW，耐压10kV。

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦飞，王太民，宋宪旺，牛新，刘磊，闫运文，陈明明，刘胜利，俞越，
申请(专利权)人：山东公信安全科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37