專利名稱：一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法
一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷路器試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法。
背景技術(shù)：
斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)是通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室模擬再現(xiàn)電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的不同類(lèi)型代表性故障方式來(lái)檢驗(yàn)和考核其性能的一種試驗(yàn)，是型式試驗(yàn)的最主要內(nèi)容之一。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性是正確判斷斷路器開(kāi)斷性能的關(guān)鍵，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析包括觸頭分離前、后試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓有效值計(jì)算、斷路器燃弧時(shí)間計(jì)算、分閘時(shí)間計(jì)算等多個(gè)方面。在試驗(yàn)中準(zhǔn)確地標(biāo)定斷路器觸頭的分離時(shí)刻和計(jì)算試驗(yàn)電流(試驗(yàn)電壓)峰值是提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。在高電壓、大電流、強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下，傳統(tǒng)的采用接觸式輔助信號(hào)(如觸頭運(yùn)動(dòng)特性傳感器)來(lái)確定斷路器觸頭分離時(shí)刻的方法容易受到電磁場(chǎng)的影響，信號(hào)上常常疊加了工頻干擾信號(hào)和高頻干擾脈沖信號(hào)，對(duì)準(zhǔn)確標(biāo)定斷路器觸頭分離時(shí)刻影響很大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果精度不高，難以保證正確評(píng)判斷路器的開(kāi)斷性能。另外，計(jì)算試驗(yàn)電流(試驗(yàn)電壓)的有效值是采用三峰值法，即
權(quán)利要求
1.一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，包括: 1.在斷路器的操作機(jī)構(gòu)上固定一個(gè)鋼片(1)，在鋼片(I)旁側(cè)設(shè)置一個(gè)U型的光電傳感器(2);在斷路器動(dòng)觸頭(7)和靜觸頭(8)兩端分別通過(guò)一個(gè)電阻連接到直流蓄電池的正極和負(fù)極； i1、進(jìn)行空載試驗(yàn)，當(dāng)斷路器觸頭動(dòng)作時(shí)，操作機(jī)構(gòu)帶動(dòng)設(shè)置于其上的鋼片(I)劃過(guò)U型光電傳感器(2)，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)；當(dāng)觸頭分離時(shí)，回路斷開(kāi)，電阻上的電壓由高電平跌落至零； ii1、第i步中脈沖信號(hào)的上升沿和第ii步中電阻上電壓信號(hào)的下降沿的時(shí)間差為At，調(diào)整U型光電傳感器(2)在操作機(jī)構(gòu)上的安裝角度或位置使A t < 0.5ms ； iv、拆除步驟i中搭建的電阻和直流蓄電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述操作機(jī)構(gòu)包括主軸(4)和拐臂(5);鋼片(I)安裝在主軸(4)上；拐臂(5)連接主軸(4)和斷路器的動(dòng)觸頭(7);鋼片(I)通過(guò)絕緣支架(3)支撐并固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，所述鋼片(I)長(zhǎng)IOcm,寬1.5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，拆除步驟i中搭建的電阻 和直流蓄電池后，進(jìn)行斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)，采集電流信號(hào)、電壓信號(hào)和U型光電傳感器(2)的輸出信號(hào)；然后采用了基于拋物線擬合的方法來(lái)計(jì)算試驗(yàn)電流/試驗(yàn)電壓峰值，具體包括: 1)、以調(diào)整后U型光電傳感器(2)所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)上升沿作為斷路器觸頭分離的時(shí)刻；找到分閘時(shí)刻前電流信號(hào)的最后三個(gè)相鄰半波形/分閘時(shí)刻后電壓信號(hào)的前三個(gè)相鄰半波形；找到一個(gè)電流半波形/電壓半波形離散數(shù)據(jù)中的絕對(duì)值最大幅值點(diǎn)(tp+l，Ip+l)/(tp+1, Up+1),以該點(diǎn)為中心，兩側(cè)各再取相鄰的P個(gè)點(diǎn)； T X fT V f 其中一^ <2/M-l<: T為電流/電壓的周期，fs為電流/電壓的采樣頻率； 105 2)、對(duì)步驟I找到的2P+ I個(gè)離散數(shù)據(jù)，基于最小二乘原理進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合，得到函數(shù) i (t) =a0+a1t+a2t2/u (t) =a0+a1t+a2t2 ； 3)、取t=_ai/(2Xa2)時(shí)，函數(shù)i(t)/u(t)的極值作為試驗(yàn)電流/試驗(yàn)電壓峰值的近似僧 T /TI 丨且丄peak, “peak , 4)、重復(fù)步驟1)_3)，計(jì)算出其它兩個(gè)半波形的試驗(yàn)電流/試驗(yàn)電壓峰值的近似值； 5)、將計(jì)算得到的試驗(yàn)電流/試驗(yàn)電壓的峰值代入到公式: r 〈Ipeak A + I peak C ^ X ^peak b) _p.t rpeak—A + Upeak C ^ X ^peak B ) ■ 4 日 Si 丨甘 4*u /e = ^^-一或Lh = ^^^- 中，甸到其相應(yīng)電流有效值/電壓有效值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在 7x1'于，2P + 1=——^ ,8
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，其特征在于，T=0.02s.
全文摘要
本發(fā)明提供了一種提高斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性的方法，采用非接觸式的光電傳感器，信號(hào)不受高電壓、大電流、強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響，由此確定的斷路器分閘時(shí)刻準(zhǔn)確；采用基于拋物線擬合的方法獲得試驗(yàn)電流(試驗(yàn)電壓)波形的峰值，避免了在峰值處由于波形不光滑而引起的較大誤差,提高了計(jì)算觸頭分離前、后試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓有效值的精度?？傊?，本發(fā)明方法提高了斷路器開(kāi)斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，可以正確的判斷斷路器的開(kāi)斷性能，為國(guó)家的電力系統(tǒng)的發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。
文檔編號(hào)G01R31/327GK103207369SQ20131009120
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者閻對(duì)豐, 王安, 姚斯立, 牛安, 王樂(lè) 申請(qǐng)人:中國(guó)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