短路電流實測方法
2023-05-05 03:59:31
專利名稱：短路電流實測方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣測量技術，特別涉及一種短路電流實測方法。
背景技術：
選擇電氣設備時系統短路電流是重要的參數。目前在選擇電氣設備時，短路電流值皆為計算值。在計算短路電流時常常會做一些簡化，所以計算的結果會出現誤差。在實際測量中，短路電流的測量在繼電保護系統中是通過電流互感器來測量的，電磁式電流互感器很容易在大短路電流下發生磁飽和的現象，以至於無法有效測量短路電流的瞬時波形。而在電氣設備安裝之前系統是不對短路電流進行測量的，沒有測量的方法，只有在系統運行過程中，實際發生短路時才用電流互感器測量。
發明內容
本發明是針對短路電流測量存在的問題，提出了一種短路電流實測方法，短路電流實測器自身製造短路情況來迅速測量短路電流，可獲取真實的短路電流參數。本發明的技術方案為一種短路電流實測方法，首先選用兩組電力電子器件和一毫歐級無感電阻，依次串聯後接在電源兩端，毫歐級無感電阻兩端接電流檢測設備，測量前先導通第一組電力電子器件，控制器根據電源選定短路時間後，控制器控制第二組電力電子器件導通；同時短路計時開始，同時無感電阻上的電壓經A/D轉換後送控制器，每50微秒或要求高時可以10微秒採集一個電流點，短路時間一到，控制器控制第一組電力電子器件斷開，一次短路測試結束，控制器輸出測試結果。所述電力電子器件可以用斷路器代替，控制器對斷路器發出的合閘和分閘信號輸出到斷路器的線圈，控制斷路器合閘和分閘。所述電力電子器件在電源為低壓時可選可控矽，在電源為高壓時可選斷路器。所述無感電阻測量及記錄短路電流時，信號通過A/D變換把信號送入控制器，控制器處理電流信號，實現測量和顯示，也可以把從無感電阻取出的信號直接送入示波器，實現該電流的測量和顯示功能。所述控制器可選單片機或可編程控制器，控制的短路時間可選5毫秒、10毫秒或20毫秒，對短路損害很敏感的設備或者迴路可以選用更短的短路時間。本發明的有益效果在於本發明短路電流實測方法，人為製造出短路，短路持續時間很短，毫秒級時間，用實測的方法可以獲得真實的短路電流值，而且能看到短路電流的波形。這為其他電氣設備的選擇打下了基礎。
圖1為本發明低壓系統中的短路電流實測方法原理 圖2為本發明短路電流實測方法中測量及計算短路電流 圖3為本發明高壓系統的短路電流實測方法原理圖；圖4為本發明短路電流實測方法工作過程框圖。
具體實施例方式短路電流實測器基於單片機的程序性控制手段來實現的，通過控制斷路器的開斷來製造短路情況，讓短路持續20毫秒(也可以只持續5毫秒或者10毫秒)，定時一到就讓快速斷路器打開，燃弧最多20毫秒，電弧熄滅，短路被完全切除，並在該時間內記錄短路電流的波形，該波形是通過測量、記錄接在短路迴路中的一個阻值很小的無感電阻(毫歐級)的兩端的電壓波形而得到的，再通過A/D轉換將波形記錄在控制器的CPU中，以便顯示短路電流值。低壓系統中利用可關斷電力電子器件來人為製造持續時間IOms之內的短路，如圖1所示低壓系統中的短路電流實測方法原理圖。利用控制器發出觸發脈衝控制電力電子器件的導通和關斷，測量前令V3 (或者V4)導通，Vl (及V2)關斷，然後控制器給Vl (或者V2) —個觸發脈衝，Vl導通，此時待安裝的電氣設備在電源側發生了短路，該觸發脈衝同時使控制器內的計時器開始計時，到10毫秒時切斷電力電子器件Vl及V3 (或者V2及V4)的觸發電源，由於此時電源已經變成另一個半波，因此電力電子器件已經自行關斷。在無感電阻兩端AB接有示波器，可以觀察短路電流波形，也可通過轉換電路，將變成數字量的短路電流波形存入控制器的CPU中，如圖2中所示短路電流實測方法中測量及計算短路電流圖，以進行計算和顯示。高壓系統中短路電流實測器的原理與低壓系統相同，只是使用控制器來控制斷路器的關合和分斷，其原理圖如圖3所示。
該實測器的工作過程框圖如圖4所示在測試前先將QF2關合，然後按圖中的順序，關合QF1，電源側短路，控制器開始計時，測量串聯在短路電路中的豪歐級級無感電阻上電壓的波形送入控制器，斷開QF2，一次測試結束，控制器輸出結果。
權利要求
1.ー種短路電流實測方法，其特徵在於，首先選用兩組電カ電子器件和一毫歐級無感電阻，依次串聯後接在電源兩端，毫歐級無感電阻兩端接電流檢測設備，測量前先導通第一組電カ電子器件，控制器根據電源選定短路時間後，控制器控制第二組電カ電子器件導通；同時短路計時開始，同時無感電阻上的電壓經A/D轉換後送控制器，每50微秒或要求高時可以10微秒採集一個電流點，短路時間一到，控制器控制第一組電カ電子器件斷開，一次短路測試結束，控制器輸出測試結果。
2.根據權利要求1所述短路電流實測方法，其特徵在於，所述電カ電子器件可以用斷路器代替，控制器對斷路器發出的合閘和分閘信號輸出到斷路器的線圈，控制斷路器合閘和分閘。
3.根據權利要求1所述短路電流實測方法，其特徵在於，所述電カ電子器件在電源為低壓時可選可控矽，在電源為高壓時可選斷路器。
4.根據權利要求1所述短路電流實測方法，其特徵在於，所述無感電阻測量及記錄短路電流時，信號通過A/D變換把信號送入控制器，控制器處理電流信號，實現測量和顯示，也可以把從無感電阻取出的信號直接送入示波器，實現該電流的測量和顯示功能。
5.根據權利要求1所述短路電流實測方法，其特徵在於，所述控制器可選單片機或可編程控制器，控制的短路時間可選5毫秒、10毫秒或20毫秒，對短路損害很敏感的設備或者迴路可以選用更短的短路時間。
全文摘要
本發明涉及一種短路電流實測方法，基於單片機的程序控制手段來實現的，通過控制斷路器或者電子開關的關合及開斷來實際地快速地在電源兩側製造短時間的短路情況，讓斷路器一關合馬上就打開，斷路器中的電弧燃弧最多20毫秒，電弧熄滅，短路被完全切除。在該時間內記錄短路電流的大小及波形，該波形是通過測量、記錄接在短路迴路中的一個阻值很小的無感電阻(一般為毫歐級，可根據短路電流的大小進行調節或者選擇)的兩端的電壓波形而得到的，再通過A/D轉換將波形記錄在控制器的CPU中，以便顯示短路電流值。此方法可以獲得真實的短路電流值，而且能看到短路電流的波形。這為其他電氣設備的選擇打下了基礎。
文檔編號G01R19/25GK103033678SQ201210563928
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者淡淑恆, 尤偉任, 吳明惗 申請人:上海電力學院