配網(wǎng)自動(dòng)化一次通流專用鉗表的研制

引言

配網(wǎng)自動(dòng)化的一次通流試驗(yàn)主要應(yīng)用于成套配網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)的調(diào)試,在其斷路器一相施加大電流,并逐步緩慢提升一次電流值,最終使電流值超過自動(dòng)化終端的保護(hù)定值以使斷路器跳閘。其間用鉗形電流表監(jiān)測(cè)一次側(cè)及二次側(cè)電流值變化情況,以檢驗(yàn)其CT變比的正確性及過流跳閘動(dòng)作的正確性。

1項(xiàng)目背景

目前在廣東大灣區(qū)開展智能電網(wǎng)改造,需可靠應(yīng)用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù),其中,一次通流試驗(yàn)?zāi)鼙Ｕ先刖W(wǎng)的成套配網(wǎng)自動(dòng)化開關(guān)能可靠分閘,其試驗(yàn)質(zhì)量的重要性可見一斑?，F(xiàn)階段傳統(tǒng)方法是采用兩個(gè)電流表來進(jìn)行試驗(yàn),不能同一時(shí)間觀察電流鉗表的數(shù)值,人為因素導(dǎo)致數(shù)值存在誤差,且過流動(dòng)作跳閘時(shí)鉗表電流迅速降到零,僅憑肉眼無法準(zhǔn)確記錄動(dòng)作電流的數(shù)值。此外,終端二次側(cè)接線較為密集,現(xiàn)有的鉗表測(cè)量鉗規(guī)格與之不相符,容易損壞終端二次側(cè)接線。

2儀器設(shè)計(jì)

基于上述問題,通過分析試驗(yàn)流程,本文提出研究一種針對(duì)一次通流試驗(yàn)的專用鉗表,以完全適配試驗(yàn),提高試驗(yàn)的安全性和精確度,優(yōu)化試驗(yàn)的質(zhì)量,從而提高配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的入網(wǎng)質(zhì)量。采用雙鉗式采電設(shè)計(jì),用顯示屏一體化顯示雙側(cè)電流及其變比:設(shè)置電流閉鎖回路,準(zhǔn)確記錄跳閘保護(hù)定值。

2.1雙鉗測(cè)量鉗形電流表結(jié)構(gòu)

本專用鉗形電流表主要分為3個(gè)部分:電流表本體、斷路器開關(guān)一次側(cè)測(cè)量鉗、終端二次側(cè)測(cè)量鉗,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1鉗形電流表結(jié)構(gòu)

斷路器開關(guān)一次側(cè)測(cè)量鉗測(cè)量大電流發(fā)生器的輸出電纜,鉗口內(nèi)圈直徑大于4cm即可。

終端二次側(cè)測(cè)流鉗測(cè)量?jī)?nèi)部繼電器端子接線,鉗口內(nèi)圈直徑5mm,考慮終端端子接線的間隙,外圈直徑13mm,內(nèi)部設(shè)置三匝線圈,不設(shè)把手,使二次側(cè)鉗在測(cè)量時(shí)能輕易鉗取需測(cè)量的接線,且不對(duì)較為脆弱的終端端子接線造成破壞,二次側(cè)鉗內(nèi)部設(shè)置兩組彈簧結(jié)構(gòu),使內(nèi)部線圈測(cè)量時(shí)可靠閉合成環(huán),二次側(cè)測(cè)量鉗結(jié)構(gòu)及二次側(cè)測(cè)量鉗開合狀態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。

圖2二次側(cè)測(cè)量鉗結(jié)構(gòu)

圖3二次側(cè)測(cè)量鉗開合狀態(tài)結(jié)構(gòu)

2.2含閉鎖電流功能的測(cè)量電路

電流表本體電路通過兩個(gè)測(cè)量鉗分別形成感應(yīng)電流,并整流得到直流,通過單片機(jī)采集直流通過的電阻電壓來?yè)Q算得到相應(yīng)的測(cè)量電流值,電路主要利用了電容器電壓不能突變的原理形成閉鎖電路來閉鎖住最后的跳閘電流。在斷路器開關(guān)未達(dá)到過流跳閘電流時(shí),繼電器線圈得電,其彈片開關(guān)閉合,當(dāng)達(dá)到最后的過流跳閘電流時(shí),斷路器開關(guān)斷開,一次側(cè)電纜與二次側(cè)接線電流同時(shí)瞬間降為零,相應(yīng)的整流出口電流也瞬間降到零,繼電器線圈失電,彈片即時(shí)跳開,因繼電器彈片跳開與由放大器構(gòu)成的電壓跟隨器隔離,電容器完全不能放電,一直保持著電阻降為零前的電壓值,單片機(jī)此時(shí)采集電容兩端的電壓值,即電流表鎖住了過流跳閘的電流值。電容通過非自鎖式的復(fù)歸開關(guān)閉合進(jìn)行放電,使得電流表歸零進(jìn)行下次測(cè)量,并利用另一繼電器進(jìn)行隔離,避免操作者直接與帶電壓的電容進(jìn)行觸碰。顯示屏采用的是液晶屏12864,能同時(shí)顯示出一次側(cè)電流值、二次側(cè)電流值及實(shí)時(shí)比例,測(cè)量電路圖如圖4所示。

3技術(shù)效果

(1)二次側(cè)測(cè)量鉗大小規(guī)格可適合所有型號(hào)的配網(wǎng)自動(dòng)化饋線終端的端子接線間隙,避免測(cè)量時(shí)對(duì)終端的端子接線造成破壞。

(2)閉鎖電路能鎖住過流跳閘電流值,方便測(cè)量人員進(jìn)行調(diào)試記錄。

(3)顯示屏能同時(shí)顯示配網(wǎng)饋線自動(dòng)化設(shè)備的一、二次側(cè)電流值和相應(yīng)的實(shí)時(shí)比例,方便測(cè)量人員進(jìn)行調(diào)試記錄。

4結(jié)語(yǔ)及展望

本文通過對(duì)現(xiàn)時(shí)配網(wǎng)自動(dòng)化一次通流試驗(yàn)整套流程進(jìn)行分析,有針對(duì)性地研制出了一款配網(wǎng)自動(dòng)化一次通流試驗(yàn)的專用鉗形電流表,以保證一次通流試驗(yàn)可靠、安全、高效進(jìn)行,從調(diào)試質(zhì)量上提高了配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的入網(wǎng)質(zhì)量,從而夯實(shí)了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施基礎(chǔ),以保證智能配電網(wǎng)改造的質(zhì)量。筆者相信,采用上文所提的專用鉗表進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化一次通流試驗(yàn),可以保證試驗(yàn)的質(zhì)量,有效甄別出不符合入網(wǎng)要求的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備。