[发明专利]一种主动干预型消弧装置测试系统功能体系

说明书

本发明公开了一种主动干预型消弧装置测试系统功能体系，中压配电网系统模拟功能模块可以实现中压配电网系统特性模拟；单相接地故障模拟功能模块在中压配电网系统模拟功能模块的线路或母线上设定配网故障发生区域，重现单相接地故障；性能指标监测功能模块进行性能指标的监测；结果展示功能模块用于对测试过程和结果进行展示。本发明通过重现配网实际运行工况，真实反映中压配电网各种类型单相接地故障的发展过程，为解决单相接地故障的识别与处理等问题提供平台支撑，提高配电网试验环境的等效性与可重复性，从而提高配电网故障检测装置试验测试能力与测试结果的可信度，在变电站自动化测试技术领域具有很强的实用性。

技术领域

本发明属于变电站自动化测试系统技术领域，具体涉及一种主动干预型消弧装置测试系统功能体系。

背景技术

目前，我国l0kV配网普遍采用不接地或经消弧线圈接地的小电流接地形式，由于稳态故障电流微弱、接地过程复杂、电弧不稳定等原因，配电网单相接地故障选线和定位已成为困扰现场多年的难题。一直以来，针对配电网单相接地故障的处理，现场多采用原始的人工拉线方式进行选线，此方式效率低下、供电可靠性和经济性较差。同时，考虑到我国配电网具有线路结构复杂、环境多样多变、故障频繁复杂、维护工作量大等特征，配电线路某一段发生故障，需要逐段排查故障发生位置，不但工作强度大，而且还会延误抢修时间，影响供电可靠性。

现场运行的选线和定位装置效果不理想，原因主要是故障工况复杂，而稳态电流信号微弱，故障特征不明显；现场负荷等干扰因素较多等。由于接地介质(金属杆塔、绝缘子表面污垢、树枝或树干，甚至人体等)、接地点过渡电阻、系统电容电流水平、接地持续时间、故障初相角情况等均影响故障的特征量，以及瞬时性接地或间歇性接地的不稳定电弧故障的影响。包括配电网结构复杂，不同电网有功分量和谐波分量的含量不尽相同等，使得故障特征不明显；暂态的故障特征幅值上比实测的要大，但由于其持续时间短，难以有效测量。

2019年国家电网公司设备部发布《关于加强大城市配电电缆网单相接地故障快速处置工作的通知》，通知指出：“应按照“瞬时故障安全消弧，永久故障快速隔离”的原则，稳妥推进中性点接地方式改造，全面提升大城市配电电缆单相接地故障快速处置能力，降低因配电电缆单相接地故障引发的电缆通道火灾及大面积停电风险”。接地故障消弧的本质机理在于：故障电流过零熄弧后，故障点绝缘介质恢复速度快于故障电压恢复速度，有效阻止电弧重燃。

主动干预型消弧装置可有效抑制弧光过电压并减少故障点电流，在现场已有一定应用，但存在高阻接地时启动灵敏度过低，息弧后的电压互感器涌流大易引起谐振过电压；故障相接地开关打开时会造成中性点电压低频振荡而产生流经电磁式电压互感器的低频涌流，损坏电压互感器或熔断器，且容易产生熄弧后的过电压；在长线重载且金属性接地或低阻接地时，主动干预装置动作后的故障点接地电流依旧较大，不利于电弧的可靠熄灭。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种主动干预型消弧装置测试系统功能体系，对主动干预型消弧装置进行测试，提升主动干预型消弧装置灭弧质量，保障电网的安全稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:

一种主动干预型消弧装置测试系统功能体系，其特征在于，测试系统功能体系包括：

中压配电网系统模拟功能模块，通过电网设备、线路、母线、负荷、等效参数设备搭建，可以实现中压配电网系统特性模拟；

单相接地故障模拟功能模块，在中压配电网系统模拟功能模块的基础上，在线路或母线上设定配网故障发生区域，重现单相接地故障；

性能指标监测功能模块，在单相接地故障模拟功能模块重现单相接地故障时，进行性能指标的监测；

结果展示功能模块，用于对中压配电网系统模拟功能模块设定的拓扑结构、单相接地故障模拟功能模块设定的故障类型及故障过程、性能指标监测功能模块完成的指标监测结果以及实验系统的视频数据进行展示。