專利名稱：一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法
一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓斷路器合成試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法。
背景技術(shù)：
在高壓斷路器合成試驗(yàn)中，一般采用電流引入法(Weil回路)，電流源提供電流過零前的大電流，電壓源提供一部分電流與電流源疊加在一起。電壓投入后，被試斷路器中電流過零時(shí)的變化率di2/dt I i=0應(yīng)與實(shí)際電網(wǎng)中電流過零時(shí)的變化率di’ s/dt I i=0相等，以保證電流過零時(shí)前后的電弧現(xiàn)象基本相同。目前獲得電流過零點(diǎn)斜率的方法主要依靠繪圖法，用繪圖工具人工作一條通過電流零點(diǎn)的切線，然后根據(jù)時(shí)間軸和幅值比例尺計(jì)算該切線的斜率，將該斜率作為電流過零點(diǎn)的斜率。繪圖法是最簡單、直觀的方法，但是主要是靠技術(shù)人員手動(dòng)作圖，不但試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析效率低，并且不可避免地帶來了人為因素的誤差，不能準(zhǔn)確測量試驗(yàn)參數(shù)電流過零點(diǎn)斜率，影響試驗(yàn)回路有效性和被試斷路器開斷性能的評判。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，以提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的精確度，減少人為誤差。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，包括以下步驟:I)、獲取高壓斷路器合成試驗(yàn)中電壓源的電流曲線圖，取該曲線圖的第一個(gè)周期波形；確定第一個(gè)周期波形正 半周電流的半波峰值Imax和半波峰值對應(yīng)的時(shí)間T。；2)、在電流曲線圖的第一個(gè)波形的正半周繪制一條與時(shí)間軸平行的閾值水平線TLVL,閾值水平線TLVL與第一個(gè)波形的正半周的交點(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)間為Ta和Tb，根據(jù)公式I計(jì)算出電流的近似周期Tf:I/Tf= I/(2* Ji (Tb-Ta) )*c。s (TLVL/Im J (I)公式I中，TLVL為閾值水平線TLVL與電壓源的電流曲線交點(diǎn)處所對應(yīng)的電流值；再由公式2和公式3分別計(jì)算出時(shí)間T1ot和Thigh ；Tl0W=Tc+Tf/4-Tf/12-Ts/2(2)Thigh=Tc+Tf/4-Ts/2(3)公式3中，Ts為電壓源的電流曲線的采樣時(shí)間間隔；3 )、時(shí)間T1ot所對應(yīng)的電流為I (T1ot)，Thigh所對應(yīng)的電流為I (Thigh)；根據(jù)(Tlow, I (Tlow))和(Thigh, I (Thigh))兩點(diǎn)確定一條直線L，并計(jì)算直線L與時(shí)間軸的交點(diǎn)時(shí)間T.丄 zero 94)、根據(jù)公式4確定逼近步長T1,T1=(Tzer^Thigh)/2(4)
進(jìn)行迭代，令T1ot=UT1 ,Thigh=ThigJT1 ;若迭代后的T1ot和Thigh所對應(yīng)的I (T1ot)和I (Thigh)的乘積，即I (T1J *1 (Thigh) >0，則重新執(zhí)行步驟3)和步驟4);否則循環(huán)結(jié)束，返回直線L，直線L的斜率即為電流過零點(diǎn)的斜率。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:TS ( 1X10_5秒。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:電壓源的電流曲線圖中橫坐標(biāo)時(shí)間的單位為S，縱坐標(biāo)電流值的單位為kA。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，通過迭代法準(zhǔn)確的計(jì)算出算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率，減少了人為誤差，提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的精確度；該方法不但具有圖形法直觀形象的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還兼?zhèn)淞朔奖愀咝У膬?yōu)點(diǎn)，提高了試驗(yàn)的效率。本發(fā)明方法所獲得的準(zhǔn)確的電流過零點(diǎn)斜率值，可以供試驗(yàn)人員參考，用于調(diào)整合成試驗(yàn)回路參數(shù)，使電壓投入前，被試斷路器中電流過零時(shí)的變化率與實(shí)際電網(wǎng)中電流過零時(shí)的變化率相等，保證了試驗(yàn)回路的等價(jià)性。

圖1為本高壓斷路器合成試驗(yàn)中電壓源的電流曲線的第一個(gè)周期正半周示意圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖1所示，本發(fā)明一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，包括以下步驟:I)、獲取高壓斷路器合成試驗(yàn)中電壓源的電流曲線圖，取該曲線圖的第一個(gè)周期波形；確定第一個(gè)周期波形正半周電流的半波峰值Imax (單位:kA)和半波峰值對應(yīng)的時(shí)間Tc (單位:s)o2)、在電流曲線圖的第一個(gè)波形的正半周繪制一條與時(shí)間軸平行的閾值水平線TLVL,閾值水平線TLVL與第一個(gè)波形的正半周的交點(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)間為Ta和Tb，根據(jù)公式I計(jì)算出電流的近似周期Tf:I/Tf= I/(2* Ji (Tb-Ta) )*co s (TLVL/Im J (I)公式I中，TLVL為閾值水平線TLVL與電壓源的電流曲線交點(diǎn)處所對應(yīng)的電流值；再由公式2和公式3分別計(jì)算出時(shí)間T1ot和Thigh ；Tl0W=Tc+Tf/4-Tf/12-Ts/2(2)Thigh=Tc+Tf/4-Ts/2(3)公式3中，Ts為電壓源的電流曲線的采樣時(shí)間間隔，Ts彡1Χ1(Γ5秒。3 )、時(shí)間T1ot所對應(yīng)的電流為I (T1ot)，Thigh所對應(yīng)的電流為I (Thigh)；根據(jù)(Tlow, I (Tlow))和(Thigh, I (Thigh))兩點(diǎn)確定一條直線L，并計(jì)算直線L與時(shí)間軸的交點(diǎn)TZOT。。4)、根據(jù)公式4確定逼近步長T1,T1=(Tzer^Thigh)/2(4)令，Tlow=Tlo^T1,Thigh=Thig^T1 ;若迭代后的 T1ot 和 Thigh 所對應(yīng)的 I (T1ot)和I (Thigh)的乘積，即I (T1ot) *1 (Thigh) >0，則重新執(zhí)行步驟3)和步驟4);否則循環(huán)結(jié)束，返回
I(Tlow)*! (Thigh) ( O時(shí)所對應(yīng)的直線L，該直線L的斜率即為電流過零點(diǎn)的斜率。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，其特征在于，包括以下步驟: I )、獲取高壓斷路器合成試驗(yàn)中電壓源的電流曲線圖，取該曲線圖的第一個(gè)周期波形；確定第一個(gè)周期波形正半周電流的半波峰值Imax和半波峰值對應(yīng)的時(shí)間T。； 2)、在電流曲線圖的第一個(gè)波形的正半周繪制一條與時(shí)間軸平行的閾值水平線TLVL，閾值水平線TLVL與第一個(gè)波形的正半周的交點(diǎn)所對應(yīng)的時(shí)間為1；和Tb，根據(jù)公式I計(jì)算出電流的近似周期Tf:1/Tf=l/ (2* Ji (Tb-Ta)) *cos (TLVL/Imax) (I) 公式I中，TLVL為閾值水平線TLVL與電壓源的電流曲線交點(diǎn)處所對應(yīng)的電流值；再由公式2和公式3分別計(jì)算出時(shí)間T1ot和Thigh ； Tiow=Tc+Tf/4-Tf/12-Ts/2(2) Thigh=Tc+Tf/4-Ts/2(3) 公式3中，Ts為電壓源的電流曲線的采樣時(shí)間間隔； 3)、時(shí)間T1ot所對應(yīng)的電流為I(T1J，Thigh所對應(yīng)的電流為I (Thigh);根據(jù)(TlOT，I (Tlow))和(Thigh, I (Thigh))兩點(diǎn)確定一條直線L，并計(jì)算直線L與時(shí)間軸的交點(diǎn)時(shí)間Tzmj ； 4)、根據(jù)公式4確定逼近步長T1, Ti= (Tzero+Thigh)/2(4) 進(jìn)行迭代，令T1ot=T1JT1, Thigh=Thig^T1 ;若迭代后的Tlw和Thigh所對應(yīng)的I (T1ot)和I (Thigh)的乘積，即I (T1J *1 (Thigh) >0，則重新執(zhí)行步驟3)和步驟4);否則循環(huán)結(jié)束，返回直線L，直線L的斜率即為電流過零點(diǎn)的斜率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，其特征在于，Ts ≤1Χ1(Γ5 秒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種計(jì)算合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率的方法，通過迭代法準(zhǔn)確的計(jì)算出合成試驗(yàn)電流過零點(diǎn)斜率，減少了人為誤差，提高了試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的精確度；該方法不但具有圖形法直觀形象的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還兼?zhèn)淞朔奖愀咝У膬?yōu)點(diǎn)，提高了試驗(yàn)的效率。本發(fā)明方法所獲得的準(zhǔn)確的電流過零點(diǎn)斜率值，可以供試驗(yàn)人員參考，用于調(diào)整合成試驗(yàn)回路參數(shù)，使電壓投入前，被試斷路器中電流過零時(shí)的變化率與實(shí)際電網(wǎng)中電流過零時(shí)的變化率相等，保證了試驗(yàn)回路的等價(jià)性。
文檔編號G01R19/175GK103197128SQ20131008750
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者閻對豐, 王安, 姚斯立, 牛安, 王樂 申請人:中國西電電氣股份有限公司, 西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司