一種小電流接地系統(tǒng)選線裝置通用測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種小電流接地系統(tǒng)選線裝置通用測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 小電流接地系統(tǒng)單相接地選線裝置（W下簡稱選線裝置），用于變壓器中性點非 有效接地的供電系統(tǒng)接地故障選線定位。當發(fā)生單相接地故障時，選線裝置應能夠準確、可 靠地選出故障線路及故障相，W便運行人員及時消除故障，防止單相接地發(fā)展成為兩點或 多點接地，有效避免停電范圍擴大，促進電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
[0003] 小電流接地選線技術發(fā)展迅速，眾多工作方式不同、選線原理不同、硬件結構和軟 件算法各異的裝置選線性能也不盡相同，對準確把握選線技術的發(fā)展和各類型裝置的性能 造成了較大困難。國內(nèi)對于小電流接地故障選線的技術和裝置一直缺乏系統(tǒng)性的測試技術 手段，現(xiàn)有技術不能全面、準確模擬小電流接地故障時的特征，并且很多現(xiàn)場測試項目僅僅 對少數(shù)常見簡單故障類型進行測試，不具有普遍性。
[0004] 目前安裝或運行于配電網(wǎng)中的小電流接地選線裝置設及到數(shù)十個廠家及產(chǎn)品型 號，亟需一種針對不同類型裝置進行測試的通用測試方法，對配電網(wǎng)可能發(fā)生的各種故障 類型進行綜合、全面的測試和評估。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種小電流接地系統(tǒng)選線裝置通用測試系統(tǒng)及 方法，本方法基于RTDS實時數(shù)字仿真系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ粍有瓦x線裝置、中電阻型選線裝置進 行通用測試，可應用于選線裝置選線功能性能測試、不同類型選線裝置故障選線功能性能 比對測試。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0007] 一種小電流接地系統(tǒng)選線裝置通用測試系統(tǒng)，包括RTDS系統(tǒng)運算板卡、GTDI開 關量輸入模塊、GTA0模擬量輸出模塊和功率放大器，其中，RTDS系統(tǒng)運算板卡進行仿真運 算，仿真模擬得到二次電壓值、電流值，通過GTA0模擬量輸出模塊實時輸出為小電壓信號， 小電壓信號通過功率放大器放大成為與仿真計算結果一致的模擬二次交流電壓、電流量， 傳輸?shù)竭x線裝置上，選線裝置經(jīng)自身算法判定故障線路，給出選線跳閩信號，選線結果通過 GTDI開關量輸入模塊反饋開關量給RTDS系統(tǒng)運算板卡。
[0008] 一種小電流接地系統(tǒng)選線裝置通用測試方法，包括W下步驟：
[0009] (1)建立功能電路仿真模型，利用若干個不同阻抗值的電容器模擬若干條配電網(wǎng) 出線的對地電容，單相電壓源模擬配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時刻的二次零序電壓源，并連 接接地消弧線圈和并聯(lián)中值電阻；
[0010] 似利用功能電路仿真模型，對被測裝置進行初步的選線功能測試；
[0011] (3)根據(jù)真實參數(shù)建立配電網(wǎng)仿真模型，仿真不同類型饋線線路接地故障，并根據(jù) 配電網(wǎng)仿真模型對被測裝置詳細進行全面的選線性能測試；
[0012] (4)采集配電網(wǎng)現(xiàn)場接地故障錄波數(shù)據(jù)，按照故障類型分類，利用RTDS系統(tǒng)再現(xiàn) 故障工況，構建故障錄波回放仿真模型；
[0013] (5)根據(jù)故障錄波回放仿真模型對被測裝置進行選線性能測試。
[0014] 所述步驟（1)中，建立功能電路仿真模型，采用若干個不同阻抗值的電容器模擬 若干條配電網(wǎng)出線的對地電容，采用單相電壓源模擬配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時刻的二次 零序電壓源，電感L模擬中性點經(jīng)消弧線圈接地，并聯(lián)中值電阻按比例折算至二次值并與 電感L并聯(lián)。
[001引所述步驟似中，依次設定二次零序電壓源諧波含量為不同值，分別開展測試，測 試包括：
[0016] (a)調(diào)節(jié)線路電阻使得接入電容器組的零序電壓值為設定值，調(diào)整電容器阻抗值 保證工作電流為設定電流值；
[0017] 化）調(diào)節(jié)電感L阻抗值分別模擬過補償、全補償、欠補償補償方式下，通過控制模 擬二次零序電壓源接入點模擬不同支路上發(fā)生穩(wěn)定接地故障、間歇弧光接地故障；
[0018] (C)每種故障類型反復進行多次測試，記錄設定電壓值條件下各被測裝置故障啟 動性能測試結果；
[0019] (d)調(diào)節(jié)線路電阻使得接入電容器組的零序電壓值為第二設定值，調(diào)整電容器阻 抗值保證工作電流為第二設定電流值；
[0020] (e)調(diào)節(jié)電感L阻抗值分別模擬過補償、全補償、欠補償補償方式下，不同支路上 發(fā)生穩(wěn)定接地故障、間歇弧光接地故障；
[0021] (f)每種故障類型反復進行多次測試，記錄第二設定值條件下各被測裝置故障啟 動性能測試結果。
[0022] 所述步驟（3)，建立配網(wǎng)仿真模型，根據(jù)相應的配電網(wǎng)典型參數(shù)，建立架空線路仿 真模型和電纜線路仿真模型，組成配電網(wǎng)仿真模型。
[0023] 所述步驟（3)中，利用配電網(wǎng)仿真模型，依次設定二次零序電壓源諧波含量為不 同值，分別開展如下測試：
[0024] (3-1)調(diào)節(jié)消弧線圈補償方式為過補償方式，脫諧度為-5%~-10% ;
[00巧](3-2)調(diào)節(jié)故障控制旋鈕，分別在線路首端、線路中段、線路末端不同位置進行金 屬性接地、弧光接地、間歇金屬性接地、間歇弧光接地四類故障測試；
[00%] (3-3)調(diào)節(jié)故障接地參數(shù)，分別在線路首端、線路中段、線路末端不同位置進行高 阻接地故障測試；
[0027] (3-4)調(diào)節(jié)故障控制邏輯，進行轉(zhuǎn)換性故障、發(fā)展性故障和多點接地故障的復雜故 障類型測試；
[0028] (3-5)調(diào)節(jié)配電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)，模擬系統(tǒng)Ξ相不平衡工況條件下，分別在線路首端、 線路中段、線路末端不同位置進行單相接地故障測試；
[0029] (3-6)調(diào)節(jié)消弧線圈補償方式為欠補償方式，脫諧度為5%~10%，重復 (3-2)-(3-5)步驟進行測試；
[0030] (3-7)調(diào)節(jié)消弧線圈補償方式為全補償方式，脫諧度為-0.5%~+0.5%，重復 (3-2)-(3-4)步驟進行測試；
[0031] (3-8)W上所有測試項目中，每種故障類型反復進行多次，記錄被測裝置故障啟動 性能、故障選線性能。
[0032]所述步驟（4)中，建立故障錄波回放仿真模型，提前收集配電網(wǎng)現(xiàn)場接地故障錄 波數(shù)據(jù)，利用RTDS系統(tǒng)的回放功能真實再現(xiàn)故障工況，借助現(xiàn)場數(shù)據(jù)對被測裝置進行現(xiàn)場 復雜運行工況下選線能力測試測試。 陽03；3] 所述步驟妨中，測試方法包括：
[0034] (5-1)對所收集到的配電網(wǎng)現(xiàn)場接地故障錄波數(shù)據(jù)進行分析，對應被動型、中電阻 型兩大類，分別篩選典型的故障錄波數(shù)據(jù)；
[0035] (5-2)按照金屬性接地、弧光接地、間歇金屬性接地、間歇弧光接地、高阻接地、多 點接地、發(fā)展性故障等類別對故障錄波數(shù)據(jù)進行分類；
[0036] (5-3)對錄波數(shù)據(jù)進行整理，選出故障線路及與之同母線線路的零序電流、母線電 壓通道，并形成統(tǒng)計表格文檔；
[0037] 巧-4)依次回放各錄波波形文件，每次回放重復多次，記錄測試結果。
[00測所述步驟（5)中，按照表1的方式記錄測試結果：
[0039] 表1不同類型裝置故障錄波數(shù)據(jù)回放測試點
[0040]
陽041] 本發(fā)明的有益效果為：
[0042] (1)提出的小電流接地系統(tǒng)被動型、中電阻型選線裝置通用測試方法能夠同時進 行被動型選線裝置、中電阻型選線裝置的選線功能性能測試，便于實現(xiàn)同種故障條件下兩 類型裝置測試結果的比對；
[0043] (2)測試項目包括不同系統(tǒng)工況、不同運行條件、不同故障類型的選線定位功能性 能比對測試，基本涵蓋了配電網(wǎng)可能發(fā)生的小電流接地系統(tǒng)接地故障類型；
[0044] (3)故障錄波回放測試部分真實再現(xiàn)接地故障發(fā)生時刻的系統(tǒng)運行情況，最大程 度地還原配電網(wǎng)現(xiàn)場接地故障真實工況，同時避免了人工接地等試驗項目對電網(wǎng)安全產(chǎn)生 的影響； W45] (4)功能電路測試、小型配電網(wǎng)測試和故障錄波回放測試S個模塊分別采用不同 的仿真建模原理進行測試，能夠達到測試結果互相驗證的目的，有效增強了測試結果的可 靠性；
[0046] 妨設及到的故障類型繁多，測試項目次數(shù)多，大量的測試項目能夠?qū)崿F(xiàn)對各選線 裝置故障選線定位功能性能穩(wěn)定性的測試。
【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明的功能電路仿真模型示意圖；
[0048] 圖2為本發(fā)明的配電網(wǎng)仿真模型示意圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明的故障錄波回放仿真模型示意圖；
[0050] 圖4為本發(fā)明的閉環(huán)測試平臺示意圖