专利名称：基于录波方式的电力直流系统保护电器级差配合测试方法
技术领域：
本发明涉及一种电カ系统电厂、变电站各种直流电源系统配电保护电器级差配合校验测试试验的方法，具体为ー种基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合测试方法。
背景技术：
目前直流系统馈电网络基本上采用树状结构，从蓄电池到站内用电设备，一般经 过三、四级配电，每级配电大多采用低压直流断路器或熔断器作为保护电器，在回路故障时有选择地切除故障回路，把系统的故障限制在最小范围内。其上下级之间保护元件选型和额定值选择是否适当决定了其能否实现保护的选择性配合，也直接关系到电网的运行安全。在直流系统运行过程中，如果上下级保护电器保护动作特性不匹配，当下级用电设备出现短路故障时，经常引起上级保护电器越级跳闸，从而引起其它馈电线路的断电事故，进而引起变电站一次设备如高压开关、变压器、电容器等的事故。为防止因直流断路器及其它直流保护电器动作特性不匹配带来的隐患，国家电网公司规定，对于新装和运行中的直流保护电器，必须保证其直流回路级差配合的正确性。DL/T5044-2003《电カエ程直流技术设计规程》規定，变电站直流系统中的直流断路器的级差配合方案应满足选择性保护的要求。2005年发布的《直流电源系统运行规范》第十二条第八款規定“直流熔断器和空气断路器应采用质量合格的产品，其熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定，并定期进行核对，防止因其不正确动作而扩大事故”。现在国内已有直流断路器安秒特性测试仪等相关设备，但是其只能测试单个直流开关的动作特性，而无法校验现场整个直流馈线回路保护电器级差配合是否满足选择性保护的要求；直接短路模拟试验可以真正校验现场直流系统保护电器级差配合情况，但无法显示短路电流大小、波形及开关分断时间，无法判断保护电器灭弧特性的好坏。
发明内容
本发明的目的就在于提供ー种基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合校验测试方法，其实现了直流系统保护电器级差配合现场校验测试，真实模拟现场短路故障，并记录短路电流波形及保护电器的动作时间，准确判断各直流保护电器灭弧特性的好坏，保证直流系统安全、可靠运行。本发明的技术方案为
一种电カ直流系统保护电器级差配合测试方法，包括以下几个步骤
I.试验连线首先将电カ直流系统包括待测馈线回路中某一待测点的直流断路器断开，解开其下ロ负荷，在该断路器下ロ两接线端之间串接一直流接触器主触点和分流器一次接线端，构成测试主回路；再将AC220V交流电源、直流接触器线圈、测试按钮、急停按钮和具有“短通”模式的多功能延时继电器连接，所述AC220V交流电源输出一方面经测试按钮与延时继电器线圈串接，另ー方面经急停按钮和多功能延时继电器常开触点与直流接触器线圈串接，而构成控制回路，AC220V交流电源经多功能延时继电器控制直流接触器，实现测试主回路的短时接通；最后在一数据存储记录仪采样线两端连接分流器二次输出端构成采样回路，其能够测试录波短路电流和记录直流断路器分断时间；在连好线路后，再闭合待测点直流断路器，并保证待测直流馈线回路上其它所有直流保护电器都处于合位；
2.进行模式及量程设置把多功能延时继电器设置为“短通”工作模式，延时时间IOOms,数据存储记录仪对应分流器设置合适量程，触发方式采用“上升沿”单触发；
3.启动测试按下测试按钮，由多功能延时继电器驱动直流接触器接通测试主回路，
短路电流流过整个试验回路，正常情况下，应该只有最末ー级待测点直流断路器脱扣，其它保护电器包括电池保险及上级直流断路器不动作，则其级差配合满足选择性要求，如果各上级直流保护电器中，只要有ー个动作，则其级差配合不满足选择性要求；如果在测试过程中，各保护电器和待测点保护电器都发生故障不能分断，直流接触器延时IOOms后，自动断开测试回路，来保证测试过程的安全，如果直流接触器也故障无法分断，这时，就要人エ按下急停按钮，強制断开测试回路；
4.采集录波在测试过程中，数据存储记录仪通过连接分流器二次输出端采集测试回路短路电流，由突变的短路电流触发，记录短路电流大小、波形和直流断路器分断时间；
5.现场恢复测试完成后，安全拆除试验连接线，并恢复现场。本发明的有益效果为本发明方法针对现有电カ直流系统保护电器安秒特性装置和现场直接短路模拟试验测试方法的不足，提供ー种基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合校验测试方法，以便进行直流系统级差配合校验测试试验，其能够实现①该测试方法采用现场蓄电池组及馈线回路，真正模拟现场短路脱扣故障状況。②采用日本日置高精度存储记录仪，保证了短路电流录波和分断时间测量的精度。③采用西门子多功能延时继电器”短通”模式控制测试主回路短时接通，并附加急停按钮于控制回路，保证测试过程的安全性和可靠性。
图I是本发明实施例ー种基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合测试方法的电路原理示意 图2是本发明实施例ー种基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合测试方法的的流程框图。
具体实施例方式如图I所示，本发明实施例一种电カ直流系统保护电器级差配合测试方法，其测试电路由测试主回路、控制回路和采样回路组成，包括现场直流系统及待测馈线回路(主要包括充电机CDJ、蓄电池组XDC、电池保险FU1、各级断路器ZK1、ZK2、S12、SK3等)、直流接触器JC、AC220V交流电源、测试按钮CS、急停按钮JT、多功能延时继电器SJ、分流器FL和数据存储记录仪JLY。其中，直流接触器JC型号为CZ0-600，多功能延时继电器SJ型号为SIEMENS 3RP1505，数据存储记录仪JLY型号为ΗΙ0ΚΙ 8850。其各部分连接方式为测试主回路由现场直流系统及待测馈线回路(包括充电机CDJ、蓄电池组XDC、电池保险FU1、各级断路器ZK1、ZK2、S12、SK3等)、直流接触器主触点JC和分流器FL —次部分组成，解开待测点直流断路器SK3下ロ负荷，断路器SK3下ロ正极连接直流接触器主触点JC 一个接线端，直流接触器主触点JC另ー个接线端和分流器FL其中ー个一次接线端相连，分流器FL另ー个一次接线端连接断路器SK3下ロ负极，构成测试主回路；控制回路由AC220V交流电源、直流接触器JC线圈、测试按钮CS、急停按钮JT和西门子多功能延时继电器SJ组成，AC220V交流电源输出一方面经测试按钮CS与西门子多功能延时继电器线圈SJ串接，另ー方面经急停按钮JT和西门子多功能延时继电器常开触点SJ与直流接触器线圈JC串接，而构成控制回路，AC220V交流电源经西门子多功能延时继电器SJ控制直流接触器JC，西门子多功能延时继电器SJ设置为“短通”工作模式，实现测试主回路的短时接通；采样回路由日置数据存储记录仪几Y和分流器FL 二次部分組成，日置数据存储记录仪几Y采样线两端连接分流器FL 二次输出端.测试录波短路电流和记录直流断路器分断时间。本发明实施例所述基于录波方式的电カ直流系统保护电器级差配合测试方法其、包括以下几个步骤(參考附图2其方法流程示意图)
I :试验连线按图I连接好各组成部分，再闭合直流断路器SK3，并保证待测直流馈线回路上其它所有直流保护电器(包括电池保险FU1、各级断路器ZK1、ZK2、S12)都处于合位。2 :模式及量程设置。把西门子多功能延时继电器SJ设置为“短通”工作模式，延时时间100ms，日置存储记录仪几Y对应分流器FL设置合适量程，触发方式采用“上升沿”单触发。3 :启动测试。按下测试按钮CS，由西门子多功能延时继电器SJ驱动直流接触器JC接通测试主回路，短路电流流过整个试验回路，正常情况下，应该只有最末ー级直流断路器SK3脱扣，其它保护电器ー电池保险FUl及直流断路器ZK1、ZK2、S12不动作，则其级差配合满足选择性要求，如果上级直流保护电器FUl、ZKl、ZK2、S12中，只要有ー个动作，则其级差配合不满足选择性要求；如果在测试过程中，保护电器FU1、ZKU ZK2、S12和SK3都发生故障不能分断，直流接触器JC延时IOOms后，自动断开测试回路，来保证测试过程的安全，如果直流接触器JC也故障无法分断，这时，就要人工按下急停按钮JT，強制断开测试回路。4:采集录波。在测试过程中，存储记录仪JLY通过连接分流器FL 二次输出端采集测试回路短路电流，由突变的短路电流触发，记录短路电流大小、波形和直流断路器分断时间。5:现场恢复。测试完成后，安全拆除试验连接线，并恢复现场。
权利要求
1.一种基于录波方式的电力直流系统保护电器级差配合测试方法，其特征在于其方法步骤如下 (1)试验连线首先将电力直流系统包括待测馈线回路中某一待测点的直流断路器断开，解开其下口负荷，在该断路器下口两接线端之间串接一直流接触器主触点和分流器一次接线端，构成测试主回路；再将AC220V交流电源、直流接触器线圈、测试按钮、急停按钮和具有“短通”模式的多功能延时继电器连接，所述AC220V交流电源输出一方面经测试按钮与延时继电器线圈串接，另一方面经急停按钮和多功能延时继电器常开触点与直流接触器线圈串接，而构成控制回路，AC220V交流电源经多功能延时继电器控制直流接触器，实现测试主回路的短时接通；最后在一数据存储记录仪采样线两端连接分流器二次输出端构成采样回路，其能够测试录波短路电流和记录直流断路器分断时间；连好线路后，再闭合待测点直流断路器，并保证待测直流馈线回路上其它所有直流保护电器都处于合位； (2)进行模式及量程设置把多功能延时继电器设置为“短通”工作模式，延时时间IOOms,数据存储记录仪对应分流器设置合适量程，触发方式采用“上升沿”单触发； (3)启动测试按下测试按钮，由多功能延时继电器驱动直流接触器接通测试主回路，短路电流流过整个试验回路，正常情况下，应该只有最末一级待测点直流断路器脱扣，其它保护电器包括电池保险及上级直流断路器不动作，则其级差配合满足选择性要求，如果各上级直流保护电器中，只要有一个动作，则其级差配合不满足选择性要求；如果在测试过程中，各保护电器和待测点保护电器都发生故障不能分断，直流接触器延时IOOms后，自动断开测试回路，来保证测试过程的安全，如果直流接触器也故障无法分断，这时，就要人工按下急停按钮，强制断开测试回路； (4)采集录波在测试过程中，数据存储记录仪通过连接分流器二次输出端采集测试回路短路电流，由突变的短路电流触发，记录短路电流大小、波形和直流断路器分断时间； (5)现场恢复测试完成后，安全拆除试验连接线，并恢复现场。
全文摘要
本发明涉及基于录波方式的电力直流系统保护电器级差配合测试方法，其方法为其测试电路由测试主回路、控制回路和采样回路组成，测试主回路由现场直流系统及待测馈线回路、直流接触器主触点和分流器一次部分组成，解开待测点直流断路器下口负荷，在该断路器下口两接线端之间串接直流接触器主触点和分流器一次接线端，构成测试主回路；控制回路由AC220V交流电源、直流接触器线圈、测试按钮、急停按钮和延时继电器组成；AC220V交流电源经延时继电器控制直流接触器，实现测试主回路的接通和延时断开；采样回路由数据存储记录仪和分流器二次部分组成，数据存储记录仪采样线两端连接分流器二次输出端.测试录波短路电流和记录直流断路器分断时间。本发明能准确判断各直流保护电器灭弧特性的好坏，保证直流系统安全、可靠运行。
文档编号G01R31/00GK102662118SQ20121014517
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者李秉宇, 潘瑾, 王浩彬, 范辉, 郝晓光, 陈晓东, 马建辉 申请人:河北省电力建设调整试验所