一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法
【专利摘要】本发明公开一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，所述供电系统的母线的三个一次侧相线接入电压互感器的一次侧，其特征在于，所述用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法包括：将所述母线的三个一次侧相线分别通过隔离刀闸与测量电容连接，所述测量电容通过电流测量装置接地；测量二次侧测量线电压；合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸，获取测量电容电流，获取得到测量零序开口三角电压；计算系统电容电流。本发明通过对测量电容与一次侧相线分别连接，进行测量。操作方法简单，提高了测试时间，测试结果更加精确且稳定，同时，由于采用测量电容，不容易被击穿，相对于现有采用电阻测量的方法，安全性相对较高。
【专利说明】—种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变电站相关【技术领域】，特别是一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法。
【背景技术】
[0002]用于煤矿系统的变电站的用电有明确的安全要求，《煤矿安全规程》中明确规定，单相接地电流不超过20A，联系到故障点接地电流形成的电弧与煤矿井下高瓦斯的特殊环境，消除故障点接地电流的电弧，避免因弧光引发的瓦斯爆炸，具有非常重要的作用。因此，为了正确选择不同运行方式下消弧线圈的容量及消弧的方式，达到降低系统电容电流的要求，需要对供电系统的系统电容电流进行准确测量。
[0003]现有的对供电系统的系统电容电流测量方法为高电阻法，然而，高电阻法测试电容电流操作过程繁杂，电阻容易发热被击穿，测试结果不精确，波动性大且危险性高，容易引发人身和设备事故。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术采用高电阻法测量用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流，测试结果不精确，波动性大且危险性高，容易引发人身和设备事故的技术问题，提供一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法。
[0005]一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，所述供电系统的母线的三个一次侧相线接入电压互感器的一次侧，所述用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法包括:
[0006]步骤11，将所述母线的三个一次侧相线分别通过隔离刀闸与测量电容连接，所述测量电容通过电流测量装置接地；
[0007]步骤12，测量所述电压互感器二次侧的二次侧线电压，得到二次侧测量线电压；
[0008]步骤13，合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值，得到测量电容电流，获取所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压，得到测量零序开口三角电压；
[0009]步骤14，根据所述测量电容电流、测量零序开口三角电压以及二次侧测量线电压，计算系统电容电流。
[0010]进一步的，所述步骤12具体包括:分别测量所述电压互感器二次侧的三个二次侧线电压，计算三个二次侧线电压的平均值作为二次侧测量线电压。
[0011]进一步的，在执行所述步骤11和步骤12之间，还包括:测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为开口电压。
[0012]再进一步的，如果所述开口电压大于预设负载平衡阈值，则所述步骤13具体包括:
[0013]合上所述测量电容与第一一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第一电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第一零序开口三角电压；
[0014]断开所述测量电容与第一一次侧相线的隔离刀闸，等待所述测量电容放电；
[0015]合上所述测量电容与第二一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第二电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第二零序开口三角电压；
[0016]断开所述测量电容与第二一次侧相线的隔离刀闸，等待所述测量电容放电；
[0017]合上所述测量电容与第三一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第三电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第三零序开口三角电压；
[0018]断开所述测量电容与第三一次侧相线的隔离刀闸；
[0019]所述测量电容电流为所述第一电容电流、第二电容电流和第三电容电流的平均值，所述测量零序开口三角电压为所述第一零序开口三角电压、第二零序开口三角电压和第三零序开口三角电压的平均值。
[0020]再进一步的，如果所述开口电压小于或等于预设负载平衡阈值，则所述步骤13具体包括:
[0021]合上所述测量电容与其中一个一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为测量电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为测量零序开口三角电压。
[0022]进一步的，所述步骤14具体包括:
[0023]计算所述系统电容电流=二次侧测量线电压/测量零序开口三角电压X测量电容电流。
[0024]进一步的，在执行所述步骤11和步骤12之间，还包括:退出与供电系统连接的消弧线圈，断开所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载。
[0025]再进一步的，所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载为二次消谐器。
[0026]进一步的，所述母线的三个一次侧相线还分别依次通过隔离开关、断路器与隔离刀闸连接。
[0027]本发明通过对测量电容与一次侧相线分别连接，进行测量。操作方法简单，提高了测试时间，测试结果更加精确且稳定，同时，由于采用测量电容，不容易被击穿，相对于现有采用电阻测量的方法，安全性相对较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法的工作流程图；
[0029]图2为供电系统的示意图；
[0030]图3为本发明一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法一个例子的工作流程图。【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0032]如图1所示为本发明一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法的工作流程图，其中，如图2所示为测量时的电路连接示意图。如图2所示供电系统的母线的三个一次侧相线221 (A相)、222 (B相)、223 (C相)分别与电压互感器21的一次侧连接，所述用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，如图1所示包括:
[0033]步骤11，将所述母线的三个一次侧相线分别通过隔离刀闸23与测量电容24连接，所述测量电容24通过电流测量装置25接地；
[0034]步骤12，测量所述电压互感器二次侧的二次侧线电压，得到二次侧测量线电压；
[0035]步骤13，合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸23，获取所述电流测量装置的电流测量值，得到测量电容电流，获取所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压，得到测量零序开口三角电压；
[0036]步骤14，根据所述测量电容电流、测量零序开口三角电压以及二次侧测量线电压，计算系统电容电流。
[0037]步骤11增加测量电容，在步骤12中测量三个二次侧相线之间的线电压，得到二次侧测量线电压，在步骤13中合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸，则其中一个一次侧相线与测量电容连接接地，获取所述电流测量装置的电流测量值，得到测量电容电流，获取所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压，得到测量零序开口三角电压，最后，在步骤14中计算系统电容电流。
[0038]相对于现有采用电阻测量的方式，采用电容进行测量，由于电容具有上电时间，因此合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸的时间可以较长，而不会被击穿，因此测试结果的精度较高，同时能降低人身伤害的风险。
[0039]在其中一个实施例中，所述步骤12具体包括:分别测量所述电压互感器二次侧的三个二次侧线电压，计算三个二次侧线电压的平均值作为二次侧测量线电压。
[0040]通过测试三个二次侧线电压取平均值，则二次侧测量线电压的准确度更高。
[0041]在其中一个实施例中，在执行所述步骤11和步骤12之间，还包括:测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为开口电压。
[0042]在其中一个实施例中，如果所述开口电压大于预设负载平衡阈值，则所述步骤13具体包括:
[0043]合上所述测量电容与第一一次侧相线221的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第一电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第一零序开口三角电压；
[0044]断开所述测量电容与第一一次侧相线221的隔离刀闸，等待所述测量电容放电；
[0045]合上所述测量电容与第二一次侧相线222的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第二电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第二零序开口三角电压；
[0046]断开所述测量电容与第二一次侧相线222的隔离刀闸，等待所述测量电容放电；
[0047]合上所述测量电容与第三一次侧相线223的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第三电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第三零序开口三角电压；
[0048]断开所述测量电容与第三一次侧相线223的隔离刀闸；
[0049]所述测量电容电流为所述第一电容电流、第二电容电流和第三电容电流的平均值，所述测量零序开口三角电压为所述第一零序开口三角电压、第二零序开口三角电压和第三零序开口三角电压的平均值。
[0050]优选地，所述预设负载平衡阈值为0.4伏特。其中，当开口电压大于预设负载平衡阈值，则表示在所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载不平衡，此时A、B、C三相上的系统电容电流不相同，因此，分别对第一一次侧相线221、第二一次侧相线222和第三一次侧相线223进行测量，通过计算测量电容电流为所述第一电容电流、第二电容电流和第三电容电流的平均值，测量零序开口三角电压为所述第一零序开口三角电压、第二零序开口三角电压和第三零序开口三角电压的平均值，从而得到合适的系统电容电流。
[0051]再进一步的，如果所述开口电压小于或等于预设负载平衡阈值，则所述步骤13具体包括:
[0052]合上所述测量电容与其中一个一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为测量电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为测量零序开口三角电压。
[0053]优选地，所述预设负载平衡阈值为0.4伏特。其中，当开口电压小于或等于预设负载平衡阈值，则表示在所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载平衡，此时A、B、C三相上的系统电容电流相同，因此，只需要对第一一次侧相线221、第二一次侧相线222和第三一次侧相线223的任意一路进行测量，则可以得到合适的系统电容电流。
[0054]在其中一个实施例中，所述步骤14具体包括:
[0055]计算所述系统电容电流=二次侧测量线电压/测量零序开口三角电压X测量电容电流。
[0056]在其中一个实施例中，在执行所述步骤11和步骤12之间，还包括:退出与供电系统连接的消弧线圈，断开所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载。消弧线圈会产生一定的补偿电容电流，造成干扰，退出与供电系统连接的消弧线圈能减少测量干扰。
[0057]再进一步的，所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载为二次消谐器。
[0058]二次消谐器也会对计算系统电容电流产生干扰，因此断开二次消谐器能减少计算干扰。
[0059]进一步的，所述母线的三个一次侧相线还分别依次通过隔离开关、断路器与隔离刀闸连接。隔离开关261、262和263分别控制第一一次侧相线221、第二一次侧相线222和第三一次侧相线223与断路器27连接。其中，隔离开关261、262、263与断路器27均放置在供电系统的备用柜中，并与第 次侧相线221、第二一次侧相线222和第三一次侧相线223连接，因此，本实施例仅是借用现有设备进行设置，更为安全方便。
[0060]作为本发明的一个例子，其工作流程如图3所示，包括:
[0061]步骤S301，测量前先将供电系统上的消弧线圈退出，所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载断掉；
[0062]步骤S302,用万用表测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压UO ；[0063]步骤S303，测量并记录二次侧线电压UAB、UBC和UAC ；
[0064]步骤S304，计算 UL= (UAB+UBC+UAC) /3 ；
[0065]步骤S305，将试验接线按照图2所示连接完毕，并检查无误；
[0066]步骤S306，对第一一次侧相线221进行测量，先合上隔离刀闸，使第一一次侧相线221与测量电容24连接，再合上断路器。同时用万用表测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压UjdOl值，观察电流测量装置读数Il值，并记录；
[0067]步骤S307，结束对第一一次侧相线221的测量，先断开断路器，再断开隔离刀闸，并将测量电容放电；
[0068]步骤S308，如果U0X).4V，则执行步骤S309，否则令1=11，UjdO=UjdOl,执行步骤S312
[0069]步骤S309，对第二一次侧相线222进行测量，先合上隔离刀闸，使第二一次侧相线222与测量电容24连接，再合上断路器。同时用万用表测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压，观察电流测量装置读数12值，并记录；
[0070]步骤S310，结束对第二一次侧相线222的测量，先断开断路器，再断开隔离刀闸，并将测量电容放电；
[0071]步骤S311，对第三一次侧相线223进行测量，先合上隔离刀闸，使第三一次侧相线223与测量电容24连接，再合上断路器。同时用万用表测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压Ujd03值，观察电流测量装置读数13值，并记录；
[0072]步骤S312，结束对第三一次侧相线223的测量，先断开断路器，再断开隔离刀闸，并将测量电容放电；
[0073]步骤S313，令 I= (11+12+13)/3，UjdO= (Ujd01+Ujd02+Ujd03) /3 ；
[0074]步骤S314，计算系统电容电流IC= (UL/UjdO) XI。
[0075]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，所述供电系统的母线的三个一次侧相线接入电压互感器的一次侧，其特征在于，所述用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法包括: 步骤(11)，将所述母线的三个一次侧相线分别通过隔离刀闸与测量电容连接，所述测量电容通过电流测量装置接地； 步骤(12)，测量所述电压互感器二次侧的二次侧线电压，得到二次侧测量线电压； 步骤(13)，合上所述测量电容与一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值，得到测量电容电流，获取所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压，得到测量零序开口三角电压； 步骤(14)，根据所述测量电容电流、测量零序开口三角电压以及二次侧测量线电压，计算系统电容电流。
2.根据权利要求1所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，所述步骤(12)具体包括:分别测量所述电压互感器二次侧的三个二次侧线电压，计算三个二次侧线电压的平均值作为二次侧测量线电压。
3.根据权利要求1所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，在执行所述步骤(11)和步骤(12)之间，还包括:测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为开口电压。
4.根据权利要求3所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，如果所述开口电压大于预设负载平衡阈值，则所述步骤(13)具体包括: 合上所述测量电容与第一一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第一电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第一零序开口三角电压； 断开所述测量电容与第一一次侧相线的隔离刀闸，等待所述测量电容放电； 合上所述测量电容与第二一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第二电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第二零序开口三角电压； 断开所述测量电容与第二一次侧相线的隔离刀闸，等待所述测量电容放电； 合上所述测量电容与第三一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为第三电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为第三零序开口三角电压； 断开所述测量电容与第三一次侧相线的隔离刀闸； 所述测量电容电流为所述第一电容电流、第二电容电流和第三电容电流的平均值，所述测量零序开口三角电压为所述第一零序开口三角电压、第二零序开口三角电压和第三零序开口三角电压的平均值。
5.根据权利要求3所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，如果所述开口电压小于或等于预设负载平衡阈值，则所述步骤(13)具体包括: 合上所述测量电容与其中一个一次侧相线的隔离刀闸，获取所述电流测量装置的电流测量值作为测量电容电流，测量所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压作为测量零序开口三角电压。
6.根据权利要求1所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，所述步骤(14)具体包括: 计算所述系统电容电流=(二次侧测量线电压/测量零序开口三角电压)X测量电容电流。
7.根据权利要求1所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，在执行所述步骤(11)和步骤(12)之间，还包括:退出与供电系统连接的消弧线圈，断开所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载。
8.根据权利要求7所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，所述电压互感器二次侧的零序开口三角电压上的负载为二次消谐器。
9.根据权利要求1所述的用于煤矿生产的供电系统中的系统电容电流测量方法，其特征在于，所述母线的三个一次侧`相线还分别依次通过隔离开关、断路器与隔离刀闸连接。
【文档编号】G01R19/00GK103743935SQ201310741809
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】马磊, 赵铁雷, 田自明, 陈建东, 李志平, 张兴宇 申请人:神华集团有限责任公司, 神华宁夏煤业集团有限责任公司