[发明专利]一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法

权利要求书

1.一种柱上断路器快速切除故障能力的精确测量方法，其特征在于：包括以下具体步骤，

通过导线完成电源断路器、大电流冲击电源、柱上断路器以及示波记录仪的连接，柱上断路器处于合闸状态，柱上断路器三相进线侧接入大电流冲击电源输出端，柱上断路器出线侧短路接地；

将大电流冲击电源与柱上断路器相连接的导线上通过电流线圈探头连接到示波记录仪的电流接线柱上，完成测量接线；

将柱上断路器保护延时定值设置为0s，设置保护电流整定值I_s；

将柱上断路器脱扣器线圈断开，接通电源断路器，使大电流冲击电源按20A/s的速率逐渐增大电流，直至某一相达到保护电流整定值I_s，维持此时大电流冲击电源的电流调节系统的输出位置，为柱上断路器的大电流冲击做准备，断开电源断路器；

将柱上断路器脱扣器线圈接通，开启示波记录仪，设置电流探头参数、电压探头参数、记录时长参数、采样速率，储存文件名；

开启示波记录仪采集功能，接通电源断路器，示波记录仪测量并记录柱上断路器从施加试验电流到断路器分闸过程的电流、电压和时间；

根据示波记录仪记录的波形进行计算，从而完成柱上断路器快速切除故障能力的精确测量；

所述示波记录仪设置电流探头参数为10A:1V、电压探头参数为1:1、记录时长参数120s、采样速率为200kS/s；

所述柱上断路器快速切除故障能力的精确测量的方法包括保护动作开始时刻的确定、保护动作结束时刻的确定以及保护动作时间的计算，所述保护动作开始时刻的确定的具体方法为，

(1)取电流峰峰值A计算电流的有效值，避免积分计算，提高计算速度；

①第i个周波的电流峰峰值A_i的计算如式(1)

A_i＝I_max-i-I_min-i (1)

式中：I_max-i为第i个周波的最大值，计算如式(2)，I_min-i为第i个周波的最小值，计算如式(3)，

I_max-i＝max(I(t_i),I(t_i+dt),I(t_i+2dt),…,I(t_i+20ms)) (2)

I_min-i＝min(I(t_i),I(t_i+dt),I(t_i+2dt),…,I(t_i+20ms)) (3)

式(2)～(3)中，I(t_i)为t_i时刻的电流测量值；dt为时间间隔，在采样率200kS/s下，dt＝0.005ms；t_i为第i个周波的起始时刻，计算如式(4)，

t_i＝i×20ms (4)

②第i个周波的电流有效值I_c-i如式(5)

I_c-i＝A_i/1.4142 (5)；

(2)保护动作开始时刻

当第i个周波的电流有效值I_c-i超过保护电流整定值I_s时，那么保护动作开始时刻t_s即为第i个周波的起始时刻，计算公式如式(6)

if I_c-i≥I_s

then t_s＝t_i (6)

此步骤计算消除了大电流冲击电源产生冲击电流的耗时，更精确的给出了保护动作的开始时刻；

所述保护动作结束时刻的确定的方法为，

当柱上断路器保护动作完成后，电源断路器断开，三相电流为0A，示波记录仪记录的电流为0A的时刻t_c为保护动作结束时刻，为避免泄露电流的影响，设置阈值0.1A，保护整定电流值远大于阈值，t_c的计算公式如式(7)

if I(t_e)≤0.1 (t_e≥t_s)

then t_c＝t_e (7)；

式(7)中，t_e为电流降低到阈值0.1A以下的时刻；

所述保护动作时间的计算具体为，

柱上断路器保护动作时间t_p如式(8)

t_p＝t_c-t_s (8)；

所述示波记录仪采用横河DL850示波记录仪。