一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法
2023-05-17 17:58:11
一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法
【專利摘要】本發明公開一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，所述供電系統的母線的三個一次側相線接入電壓互感器的一次側，其特徵在於，所述用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法包括：將所述母線的三個一次側相線分別通過隔離刀閘與測量電容連接，所述測量電容通過電流測量裝置接地；測量二次側測量線電壓；合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘，獲取測量電容電流，獲取得到測量零序開口三角電壓；計算系統電容電流。本發明通過對測量電容與一次側相線分別連接，進行測量。操作方法簡單，提高了測試時間，測試結果更加精確且穩定，同時，由於採用測量電容，不容易被擊穿，相對於現有採用電阻測量的方法，安全性相對較高。
【專利說明】—種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變電站相關【技術領域】，特別是一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法。
【背景技術】
[0002]用於煤礦系統的變電站的用電有明確的安全要求，《煤礦安全規程》中明確規定，單相接地電流不超過20A，聯繫到故障點接地電流形成的電弧與煤礦井下高瓦斯的特殊環境，消除故障點接地電流的電弧，避免因弧光引發的瓦斯爆炸，具有非常重要的作用。因此，為了正確選擇不同運行方式下消弧線圈的容量及消弧的方式，達到降低系統電容電流的要求，需要對供電系統的系統電容電流進行準確測量。
[0003]現有的對供電系統的系統電容電流測量方法為高電阻法，然而，高電阻法測試電容電流操作過程繁雜，電阻容易發熱被擊穿，測試結果不精確，波動性大且危險性高，容易引發人身和設備事故。
【發明內容】
[0004]基於此，有必要針對現有技術採用高電阻法測量用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流，測試結果不精確，波動性大且危險性高，容易引發人身和設備事故的技術問題，提供一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法。
[0005]一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，所述供電系統的母線的三個一次側相線接入電壓互感器的一次側，所述用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法包括:
[0006]步驟11，將所述母線的三個一次側相線分別通過隔離刀閘與測量電容連接，所述測量電容通過電流測量裝置接地；
[0007]步驟12，測量所述電壓互感器二次側的二次側線電壓，得到二次側測量線電壓；
[0008]步驟13，合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值，得到測量電容電流，獲取所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓，得到測量零序開口三角電壓；
[0009]步驟14，根據所述測量電容電流、測量零序開口三角電壓以及二次側測量線電壓，計算系統電容電流。
[0010]進一步的，所述步驟12具體包括:分別測量所述電壓互感器二次側的三個二次側線電壓，計算三個二次側線電壓的平均值作為二次側測量線電壓。
[0011]進一步的，在執行所述步驟11和步驟12之間，還包括:測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為開口電壓。
[0012]再進一步的，如果所述開口電壓大於預設負載平衡閾值，則所述步驟13具體包括:
[0013]合上所述測量電容與第一一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第一電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第一零序開口三角電壓；
[0014]斷開所述測量電容與第一一次側相線的隔離刀閘，等待所述測量電容放電；
[0015]合上所述測量電容與第二一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第二電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第二零序開口三角電壓；
[0016]斷開所述測量電容與第二一次側相線的隔離刀閘，等待所述測量電容放電；
[0017]合上所述測量電容與第三一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第三電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第三零序開口三角電壓；
[0018]斷開所述測量電容與第三一次側相線的隔離刀閘；
[0019]所述測量電容電流為所述第一電容電流、第二電容電流和第三電容電流的平均值，所述測量零序開口三角電壓為所述第一零序開口三角電壓、第二零序開口三角電壓和第三零序開口三角電壓的平均值。
[0020]再進一步的，如果所述開口電壓小於或等於預設負載平衡閾值，則所述步驟13具體包括:
[0021]合上所述測量電容與其中一個一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為測量電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為測量零序開口三角電壓。
[0022]進一步的，所述步驟14具體包括:
[0023]計算所述系統電容電流=二次側測量線電壓/測量零序開口三角電壓X測量電容電流。
[0024]進一步的，在執行所述步驟11和步驟12之間，還包括:退出與供電系統連接的消弧線圈，斷開所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載。
[0025]再進一步的，所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載為二次消諧器。
[0026]進一步的，所述母線的三個一次側相線還分別依次通過隔離開關、斷路器與隔離刀閘連接。
[0027]本發明通過對測量電容與一次側相線分別連接，進行測量。操作方法簡單，提高了測試時間，測試結果更加精確且穩定，同時，由於採用測量電容，不容易被擊穿，相對於現有採用電阻測量的方法，安全性相對較高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法的工作流程圖；
[0029]圖2為供電系統的示意圖；
[0030]圖3為本發明一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法一個例子的工作流程圖。【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細的說明。
[0032]如圖1所示為本發明一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法的工作流程圖，其中，如圖2所示為測量時的電路連接示意圖。如圖2所示供電系統的母線的三個一次側相線221 (A相)、222 (B相)、223 (C相)分別與電壓互感器21的一次側連接，所述用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，如圖1所示包括:
[0033]步驟11，將所述母線的三個一次側相線分別通過隔離刀閘23與測量電容24連接，所述測量電容24通過電流測量裝置25接地；
[0034]步驟12，測量所述電壓互感器二次側的二次側線電壓，得到二次側測量線電壓；
[0035]步驟13，合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘23，獲取所述電流測量裝置的電流測量值，得到測量電容電流，獲取所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓，得到測量零序開口三角電壓；
[0036]步驟14，根據所述測量電容電流、測量零序開口三角電壓以及二次側測量線電壓，計算系統電容電流。
[0037]步驟11增加測量電容，在步驟12中測量三個二次側相線之間的線電壓，得到二次側測量線電壓，在步驟13中合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘，則其中一個一次側相線與測量電容連接接地，獲取所述電流測量裝置的電流測量值，得到測量電容電流，獲取所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓，得到測量零序開口三角電壓，最後，在步驟14中計算系統電容電流。
[0038]相對於現有採用電阻測量的方式，採用電容進行測量，由於電容具有上電時間，因此合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘的時間可以較長，而不會被擊穿，因此測試結果的精度較高，同時能降低人身傷害的風險。
[0039]在其中一個實施例中，所述步驟12具體包括:分別測量所述電壓互感器二次側的三個二次側線電壓，計算三個二次側線電壓的平均值作為二次側測量線電壓。
[0040]通過測試三個二次側線電壓取平均值，則二次側測量線電壓的準確度更高。
[0041]在其中一個實施例中，在執行所述步驟11和步驟12之間，還包括:測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為開口電壓。
[0042]在其中一個實施例中，如果所述開口電壓大於預設負載平衡閾值，則所述步驟13具體包括:
[0043]合上所述測量電容與第一一次側相線221的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第一電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第一零序開口三角電壓；
[0044]斷開所述測量電容與第一一次側相線221的隔離刀閘，等待所述測量電容放電；
[0045]合上所述測量電容與第二一次側相線222的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第二電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第二零序開口三角電壓；
[0046]斷開所述測量電容與第二一次側相線222的隔離刀閘，等待所述測量電容放電；
[0047]合上所述測量電容與第三一次側相線223的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第三電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第三零序開口三角電壓；
[0048]斷開所述測量電容與第三一次側相線223的隔離刀閘；
[0049]所述測量電容電流為所述第一電容電流、第二電容電流和第三電容電流的平均值，所述測量零序開口三角電壓為所述第一零序開口三角電壓、第二零序開口三角電壓和第三零序開口三角電壓的平均值。
[0050]優選地，所述預設負載平衡閾值為0.4伏特。其中，當開口電壓大於預設負載平衡閾值，則表示在所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載不平衡，此時A、B、C三相上的系統電容電流不相同，因此，分別對第一一次側相線221、第二一次側相線222和第三一次側相線223進行測量，通過計算測量電容電流為所述第一電容電流、第二電容電流和第三電容電流的平均值，測量零序開口三角電壓為所述第一零序開口三角電壓、第二零序開口三角電壓和第三零序開口三角電壓的平均值，從而得到合適的系統電容電流。
[0051]再進一步的，如果所述開口電壓小於或等於預設負載平衡閾值，則所述步驟13具體包括:
[0052]合上所述測量電容與其中一個一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為測量電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為測量零序開口三角電壓。
[0053]優選地，所述預設負載平衡閾值為0.4伏特。其中，當開口電壓小於或等於預設負載平衡閾值，則表示在所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載平衡，此時A、B、C三相上的系統電容電流相同，因此，只需要對第一一次側相線221、第二一次側相線222和第三一次側相線223的任意一路進行測量，則可以得到合適的系統電容電流。
[0054]在其中一個實施例中，所述步驟14具體包括:
[0055]計算所述系統電容電流=二次側測量線電壓/測量零序開口三角電壓X測量電容電流。
[0056]在其中一個實施例中，在執行所述步驟11和步驟12之間，還包括:退出與供電系統連接的消弧線圈，斷開所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載。消弧線圈會產生一定的補償電容電流，造成幹擾，退出與供電系統連接的消弧線圈能減少測量幹擾。
[0057]再進一步的，所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載為二次消諧器。
[0058]二次消諧器也會對計算系統電容電流產生幹擾，因此斷開二次消諧器能減少計算幹擾。
[0059]進一步的，所述母線的三個一次側相線還分別依次通過隔離開關、斷路器與隔離刀閘連接。隔離開關261、262和263分別控制第一一次側相線221、第二一次側相線222和第三一次側相線223與斷路器27連接。其中，隔離開關261、262、263與斷路器27均放置在供電系統的備用櫃中，並與第 次側相線221、第二一次側相線222和第三一次側相線223連接，因此，本實施例僅是借用現有設備進行設置，更為安全方便。
[0060]作為本發明的一個例子，其工作流程如圖3所示，包括:
[0061]步驟S301，測量前先將供電系統上的消弧線圈退出，所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載斷掉；
[0062]步驟S302,用萬用表測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓UO ；[0063]步驟S303，測量並記錄二次側線電壓UAB、UBC和UAC ；
[0064]步驟S304，計算 UL= (UAB+UBC+UAC) /3 ；
[0065]步驟S305，將試驗接線按照圖2所示連接完畢，並檢查無誤；
[0066]步驟S306，對第一一次側相線221進行測量，先合上隔離刀閘，使第一一次側相線221與測量電容24連接，再合上斷路器。同時用萬用表測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓UjdOl值，觀察電流測量裝置讀數Il值，並記錄；
[0067]步驟S307，結束對第一一次側相線221的測量，先斷開斷路器，再斷開隔離刀閘，並將測量電容放電；
[0068]步驟S308，如果U0X).4V，則執行步驟S309，否則令1=11，UjdO=UjdOl,執行步驟S312
[0069]步驟S309，對第二一次側相線222進行測量，先合上隔離刀閘，使第二一次側相線222與測量電容24連接，再合上斷路器。同時用萬用表測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓，觀察電流測量裝置讀數12值，並記錄；
[0070]步驟S310，結束對第二一次側相線222的測量，先斷開斷路器，再斷開隔離刀閘，並將測量電容放電；
[0071]步驟S311，對第三一次側相線223進行測量，先合上隔離刀閘，使第三一次側相線223與測量電容24連接，再合上斷路器。同時用萬用表測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓Ujd03值，觀察電流測量裝置讀數13值，並記錄；
[0072]步驟S312，結束對第三一次側相線223的測量，先斷開斷路器，再斷開隔離刀閘，並將測量電容放電；
[0073]步驟S313，令 I= (11+12+13)/3，UjdO= (Ujd01+Ujd02+Ujd03) /3 ；
[0074]步驟S314，計算系統電容電流IC= (UL/UjdO) XI。
[0075]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，所述供電系統的母線的三個一次側相線接入電壓互感器的一次側，其特徵在於，所述用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法包括: 步驟(11)，將所述母線的三個一次側相線分別通過隔離刀閘與測量電容連接，所述測量電容通過電流測量裝置接地； 步驟(12)，測量所述電壓互感器二次側的二次側線電壓，得到二次側測量線電壓； 步驟(13)，合上所述測量電容與一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值，得到測量電容電流，獲取所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓，得到測量零序開口三角電壓； 步驟(14)，根據所述測量電容電流、測量零序開口三角電壓以及二次側測量線電壓，計算系統電容電流。
2.根據權利要求1所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，所述步驟(12)具體包括:分別測量所述電壓互感器二次側的三個二次側線電壓，計算三個二次側線電壓的平均值作為二次側測量線電壓。
3.根據權利要求1所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，在執行所述步驟(11)和步驟(12)之間，還包括:測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為開口電壓。
4.根據權利要求3所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，如果所述開口電壓大於預設負載平衡閾值，則所述步驟(13)具體包括: 合上所述測量電容與第一一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第一電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第一零序開口三角電壓； 斷開所述測量電容與第一一次側相線的隔離刀閘，等待所述測量電容放電； 合上所述測量電容與第二一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第二電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第二零序開口三角電壓； 斷開所述測量電容與第二一次側相線的隔離刀閘，等待所述測量電容放電； 合上所述測量電容與第三一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為第三電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為第三零序開口三角電壓； 斷開所述測量電容與第三一次側相線的隔離刀閘； 所述測量電容電流為所述第一電容電流、第二電容電流和第三電容電流的平均值，所述測量零序開口三角電壓為所述第一零序開口三角電壓、第二零序開口三角電壓和第三零序開口三角電壓的平均值。
5.根據權利要求3所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，如果所述開口電壓小於或等於預設負載平衡閾值，則所述步驟(13)具體包括: 合上所述測量電容與其中一個一次側相線的隔離刀閘，獲取所述電流測量裝置的電流測量值作為測量電容電流，測量所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓作為測量零序開口三角電壓。
6.根據權利要求1所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，所述步驟(14)具體包括: 計算所述系統電容電流=(二次側測量線電壓/測量零序開口三角電壓)X測量電容電流。
7.根據權利要求1所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，在執行所述步驟(11)和步驟(12)之間，還包括:退出與供電系統連接的消弧線圈，斷開所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載。
8.根據權利要求7所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，所述電壓互感器二次側的零序開口三角電壓上的負載為二次消諧器。
9.根據權利要求1所述的用於煤礦生產的供電系統中的系統電容電流測量方法，其特徵在於，所述母線的三個一次側`相線還分別依次通過隔離開關、斷路器與隔離刀閘連接。
【文檔編號】G01R19/00GK103743935SQ201310741809
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】馬磊, 趙鐵雷, 田自明, 陳建東, 李志平, 張興宇 申請人:神華集團有限責任公司, 神華寧夏煤業集團有限責任公司