配网自动化一次通流专用钳表的研制

引言

配网自动化的一次通流试验主要应用于成套配网自动化开关的调试,在其断路器一相施加大电流,并逐步缓慢提升一次电流值,最终使电流值超过自动化终端的保护定值以使断路器跳闸。其间用钳形电流表监测一次侧及二次侧电流值变化情况,以检验其CT变比的正确性及过流跳闸动作的正确性。

1项目背景

目前在广东大湾区开展智能电网改造,需可靠应用配网自动化技术,其中,一次通流试验能保障入网的成套配网自动化开关能可靠分闸,其试验质量的重要性可见一斑。现阶段传统方法是采用两个电流表来进行试验,不能同一时间观察电流钳表的数值,人为因素导致数值存在误差,且过流动作跳闸时钳表电流迅速降到零,仅凭肉眼无法准确记录动作电流的数值。此外,终端二次侧接线较为密集,现有的钳表测量钳规格与之不相符,容易损坏终端二次侧接线。

2仪器设计

基于上述问题,通过分析试验流程,本文提出研究一种针对一次通流试验的专用钳表,以完全适配试验,提高试验的安全性和精确度,优化试验的质量,从而提高配网自动化设备的入网质量。采用双钳式采电设计,用显示屏一体化显示双侧电流及其变比:设置电流闭锁回路,准确记录跳闸保护定值。

2.1双钳测量钳形电流表结构

本专用钳形电流表主要分为3个部分:电流表本体、断路器开关一次侧测量钳、终端二次侧测量钳,其结构如图1所示。

图1钳形电流表结构

断路器开关一次侧测量钳测量大电流发生器的输出电缆,钳口内圈直径大于4cm即可。

终端二次侧测流钳测量内部继电器端子接线,钳口内圈直径5mm,考虑终端端子接线的间隙,外圈直径13mm,内部设置三匝线圈,不设把手,使二次侧钳在测量时能轻易钳取需测量的接线,且不对较为脆弱的终端端子接线造成破坏,二次侧钳内部设置两组弹簧结构,使内部线圈测量时可靠闭合成环,二次侧测量钳结构及二次侧测量钳开合状态结构如图2、图3所示。

图2二次侧测量钳结构

图3二次侧测量钳开合状态结构

2.2含闭锁电流功能的测量电路

电流表本体电路通过两个测量钳分别形成感应电流,并整流得到直流,通过单片机采集直流通过的电阻电压来换算得到相应的测量电流值,电路主要利用了电容器电压不能突变的原理形成闭锁电路来闭锁住最后的跳闸电流。在断路器开关未达到过流跳闸电流时,继电器线圈得电,其弹片开关闭合,当达到最后的过流跳闸电流时,断路器开关断开,一次侧电缆与二次侧接线电流同时瞬间降为零,相应的整流出口电流也瞬间降到零,继电器线圈失电,弹片即时跳开,因继电器弹片跳开与由放大器构成的电压跟随器隔离,电容器完全不能放电,一直保持着电阻降为零前的电压值,单片机此时采集电容两端的电压值,即电流表锁住了过流跳闸的电流值。电容通过非自锁式的复归开关闭合进行放电,使得电流表归零进行下次测量,并利用另一继电器进行隔离,避免操作者直接与带电压的电容进行触碰。显示屏采用的是液晶屏12864,能同时显示出一次侧电流值、二次侧电流值及实时比例,测量电路图如图4所示。

3技术效果

(1)二次侧测量钳大小规格可适合所有型号的配网自动化馈线终端的端子接线间隙,避免测量时对终端的端子接线造成破坏。

(2)闭锁电路能锁住过流跳闸电流值,方便测量人员进行调试记录。

(3)显示屏能同时显示配网馈线自动化设备的一、二次侧电流值和相应的实时比例,方便测量人员进行调试记录。

4结语及展望

本文通过对现时配网自动化一次通流试验整套流程进行分析,有针对性地研制出了一款配网自动化一次通流试验的专用钳形电流表,以保证一次通流试验可靠、安全、高效进行,从调试质量上提高了配网自动化设备的入网质量,从而夯实了配网自动化技术的实施基础,以保证智能配电网改造的质量。笔者相信,采用上文所提的专用钳表进行配网自动化一次通流试验,可以保证试验的质量,有效甄别出不符合入网要求的配网自动化设备。