一种接地极线路故障模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种接地极线路故障模拟方法和系统，属于高压电技术领域。所述方法先确定接地极线路中的模拟试验杆塔；再在模拟试验杆塔安装辅助试验装置；再安装模拟试验装置；再安装模拟引线，最后线路带电，启动接地极线路模拟试验装置，实现接地极线路接地故障模拟。所述的接地极线路故障模拟系统包括由绝缘支撑杆和垂直导线构成的辅助试验装置以及由传动模块、动力模块、输入模块、控制模块、电流检测以及引弧线操作模块等构成。通过该故障模拟方法和系统，可以实现接地极线路故障的准确模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种接地极线路故障模拟方法及系统
本专利技术涉及一种接地极线路故障模拟方法和系统，属于高压电

技术介绍
直流接地极及直流接地极线路是直流输电工程的重要组成部分，开展接地极线路故障模拟，是为了检验直流控制保护系统能否在故障下准确动作，检验故障测距系统能否准确的进行故障距离的测量，是直流工程调试过程中最为重要的一步。传统的直流接地极故障模拟中，在需要在试验时，先对整个直流线路以及直流接地极线路进行停电，在停电后，将试验装置，如短路试验框，悬挂在接地极线路试验位置。然后恢复送电，采用弹射装置或者弓弩装置将一根接地的引弧试验线带入短路试验框，从而形成故障模拟，或者采用人工的方式，进行故障的模拟。不管采用这两种方式中的哪一种，都需要停电，而直流输电输送的电量都比较大，造成较大的停电损失。同时，直流接地极线路的保护与直流线路、交流线路保护等不同，采用上诉方式时，线路故障的持续时间很难准确把握，如果持续时间太短，系统判断为扰动，保护系统不动作；如果持续时间太长，系统判断为永久性故障，系统闭锁，停止送电，给系统带来较大的不利影响。如何在进行接地极线路不停电下的故障的模拟，并持续规定的时间，达到试验目的，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种接地极线路故障模拟方法和系统，用于解决直流接地极故障模拟时故障持续时间不能准确模拟，影响试验效率和电网正常运行的问题。本专利技术的技术方案是：一种接地极线路故障模拟试验方法，具体步骤为：Step1：根据调度要求的故障范围确定接地极线路故障模拟试验的杆塔N，通过杆塔N的塔图获取杆塔横档高度Ht和绝缘子串长度Lj；Step2：在模拟试验杆塔上安装辅助L型试验装置；Step3：安装接地极线路模拟试验装置；Step4：安装故障模拟引线，故障模拟引线的一端连接至杆塔接地装置，另外一端连接模拟试验装置的引弧线操作装置；Step5：线路带电，启动接地极线路模拟试验装置，实现接地极线路接地故障模拟。优选的，所述Step1中接地极线路故障模拟试验的杆塔N为耐张塔。优选的，所述Step2中安装辅助L型试验装置时，其支撑用的绝缘支撑杆位置对地高度H1满足对地安全绝缘大于3m。优选的，所述Step2中安装辅助L型试验装置时，其导线引下线的长度为L3，L3＝Ht-H1+Δ1+Δ2，Δ1为导线引下线在接地极线路上缠绕的长度，Δ2为导线引下线在绝缘支撑杆上缠绕的长度，所述的导线引下线通常为铜质材料。优选的，所述Step2中安装模拟试验杆塔辅助L型试验装置前，在接地极线路上采用铝箔带进行缠绕保护，所示保护范围满足垂直导线3-4倍直径，宽度不少于10cm-20cm。优选的，所述Step4中确定引弧线的长度为L1；其中，k1为安全系数，取值范围1.05-1.1之间，将引弧线一端与杆塔接地装置连接，另一端与通过引弧线操作模块实现故障模拟；所述的引弧线通常为1mm2-10mm2的裸铜线，一端连接杆塔接地装置，另一端连接引弧线。优选的，所述Step5接接地极线路模拟试验装置的控制方法为：Step5.1：输入保护电流整定值Iset和时间整定值Tset以及高度H1；Step5.2；控制模块给动力模块信号，通过传动模块使得引弧线操作装置开始上升；Step5.3：判断引弧线操作装置上升的高度是否超过支撑用的绝缘支撑杆的高度；Step5.4：如果引弧线操作装置上升的高度超过支撑用的绝缘支撑杆的高度H1，则控制模块给动力模块下降信号，通过传动模块使得引弧线操作装置开始下降，回到初始位置，给出异常信号，试验装置位置不符合要求，试验结束。Step5.5：如果引弧线操作装置上升高度没有超过支撑用的绝缘支撑杆的高度，判断电流检测模块检测到的电流是是否小于0.2Iset，如果小于继续上升；Step5.6：如果电流检测模块检测到的电流大于0.2Iset，则开始计时，并维持在该高度；Step5.7：如果计时超过Tset，则控制模块给动力模块下降信号，通过传动模块使得引弧线操作装置开始下降，回到初始位置，给出信号，试验正常，试验结束。优选的，将导线引下线与支撑用的绝缘支撑杆以及直流接地极下线进行连接时可采用停电作业方式进行，也可采用带电作业方式进行。采用带电作业方式进行时，所述的耐张塔附近道路应满足10kV绝缘斗臂车作业要求。一种接地极线路故障模拟试验系统，包括接地极模拟试验装置和L型辅助试验装置；所述L型辅助试验装置包括绝缘支撑杆和垂直导线，绝缘支撑杆一端与杆塔连接，另一端与垂直导线连接，垂直导线一端与绝缘支撑杆连接，另一端与接地极导线连接；所述接地极模拟试验装置包括传动模块、动力模块、输入模块、控制模块、电流检测模块以及引弧线操作模块；传动模块：用于把动力传输给引弧线操作模块，使得引弧线能从地面转换到L型辅助试验装置，实现接地故障的模拟；动力模块：用于接受控制模块和输入模块的控制，给传动模块提供动力；输入模块：用于接受试验输入相关信息，包括输入保护电流整定值Iset和时间整定值Tset以及高度H1；控制模块：用于控制引弧线操作模块，使得引弧线操作模块和直流接地极线路接触后位置相应的时间；引弧线操作模块：用于牵引引弧线至接地极线路，形成人工模拟接地，引弧线操作装置通常为绝缘的，一端连接引弧线，该端为S型铜片，通过螺栓与引弧线相连，另外一端连接动力装置；电流检测模块，用于检测流过引弧线的电流，用于给控制模块判断是否实现故障的模拟。本专利技术的有益效果是：实现了直流接地极线路短路过程中时间和电流很难控制的问题，提高了接地极短路试验的成功率。附图说明图1是本专利技术直接极线路故障系统结构示意图；图2是本专利技术试验装置控制流程图。图中：1-导线引下线，2-绝缘支撑杆，3-故障模拟引线，4-引弧线操作装置，5-S型铜片具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。实施例1：如图1-2所示，一种接地极线路故障模拟试验方法，包括以下步骤：Step1：根据调度要求的故障范围确定接地极线路故障模拟试验的杆塔N，通过杆塔N的塔图获取杆塔横档高度Ht和绝缘子串长度Lj，根据调度要求，模拟试验杆塔选择在换流站外第1基杆塔，为耐张塔，根据该基杆塔的图纸得到横档高度Ht为18m，绝缘子串长度Lj为0.73m。Step2：在模拟试验杆塔上安装辅助L型试验装置，支撑用的绝缘支撑杆2位置对地高度H1满足对地安全绝缘大于3m，根据第一步的杆塔图纸，选择为4m；在接地极线路上缠绕长度为0.5m，在绝缘支撑杆2上的缠绕长度为0.2m，导线引下线1的长度L3为4.7m，导线引下线1选择带透明外护套的铜线，截面积25mm2，L3＝Ht-H1+Δ1+Δ2，Δ1为导线引下线1在接地极线路上缠绕的长度，Δ2为导线引下线1在绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：/nStep1：根据调度要求的故障范围确定接地极线路故障模拟试验的杆塔N，通过杆塔N的塔图获取杆塔横档高度Ht和绝缘子串长度Lj；/nStep2：在模拟试验杆塔上安装辅助L型试验装置；/nStep3：安装接地极线路模拟试验装置；/nStep4：安装故障模拟引线，故障模拟引线的一端连接至杆塔接地装置，另外一端连接模拟试验装置的引弧线操作装置；/nStep5：线路带电，启动接地极线路模拟试验装置，实现接地极线路接地故障模拟。/n

【技术特征摘要】
1.一种接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：
Step1：根据调度要求的故障范围确定接地极线路故障模拟试验的杆塔N，通过杆塔N的塔图获取杆塔横档高度Ht和绝缘子串长度Lj；
Step2：在模拟试验杆塔上安装辅助L型试验装置；
Step3：安装接地极线路模拟试验装置；
Step4：安装故障模拟引线，故障模拟引线的一端连接至杆塔接地装置，另外一端连接模拟试验装置的引弧线操作装置；
Step5：线路带电，启动接地极线路模拟试验装置，实现接地极线路接地故障模拟。


2.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step1中接地极线路故障模拟试验的杆塔N为耐张塔。


3.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step2中安装辅助L型试验装置时，其支撑用的绝缘支撑杆位置对地高度H1满足对地安全绝缘大于3m。


4.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step2中安装辅助L型试验装置时，其导线引下线的长度为L3，L3＝Ht-H1+Δ1+Δ2，Δ1为导线引下线在接地极线路上缠绕的长度，Δ2为导线引下线在绝缘支撑杆上缠绕的长度，所述的导线引下线为铜质材料。


5.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step2中安装模拟试验杆塔辅助L型试验装置前，在接地极线路上采用铝箔带进行缠绕保护，所示保护范围满足垂直导线3-4倍直径，宽度不少于10cm-20cm。


6.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step4中确定引弧线的长度为L1；



其中，k1为安全系数，取值范围1.05-1.1之间，将引弧线一端与杆塔接地装置连接，另一端与通过引弧线操作模块实现故障模拟；
所述的引弧线为1mm2-10mm2的裸铜线，一端连接杆塔接地装置，另一端连接引弧线。


7.根据权利要求1所述的接地极线路故障模拟试验方法，其特征在于：所述Step5接接地极线路模拟试验装置的控制方法为：
Ste...

【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，马御棠，方正云，朱梦梦，安娜，马仪，田鑫萃，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53