配电网新型一二次融合成套设备测试方法分析

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/4/22来源:《电力设备》2018年第31期文/邓东
[导读]摘要:随着配电网设备需要标准化以及集成化的前提下,将配电网进行一二次融合已是大势所趋。

        (长园电力技术有限公司  广东省珠海市  519085)
        摘要:随着配电网设备需要标准化以及集成化的前提下,将配电网进行一二次融合已是大势所趋。本文章将分析配电网新型一二次融合成套设备的测试方法,主要现有方法有对电流进行采样、对电压进行采样以及记录设备运行的总电量等。在对这几种方法深入剖析的同时,还为新型一二次融合中设备推广开来存在的一些问题提供了有效指导。
        关键词:配电网;电流采样;电压采样
        配电网设备进行一二次融合就是利用将一次设备与二次设备通过标准定义接点的航插线缆进行一个连接整合,整体进行规划与设计,然后整体进行招标。这种方式国家电网称之为一二次融合、南方电网称之为一二次成套,本文后续统称为一二次融合。这种融合手段相对比传统的将一次高压设备与二次终端进行分开招标再进行一个结合而言,一二次设备的融合解决了一次设备与二次设备在现场不匹配问题,大大减少了现场人员的工作量。更有高效地解决了用户问题,节省了各方资源。在整体功能方面,通过一二次融合的设备则具有对设备运行状态进行监控、对电量进行实时记录功能,还有可以消除铁磁谐振的困扰以及采样的范围很广等优势。目前对配电网进行一二次融合已逐渐推广使用,本文章主要对设备进行一二次融合的关键点进行主要分析,以便于对今后开展配电网设备新型一二次融合相关工作提供参考依据。
        一、配电网进行一二次融合设备的情况介绍
        配电网一二次融合成套设备主要包括两部份,一部分就是一二次进行融合的环网柜,另一部分就为一二次进行融合的柱上开关。一二次融合采样的主要原理都是通过功率损耗较低的电流传感器以及对电阻分压或电容分压的电压传感器,分别对电流和电压进行采样,然后对采集的数据通过交换机进行传输到总站。
        二、配电网新型一二次融合设备主要测试方式
        2.1 电流采样检查
        2.1.1 线性度检查
        当电流发生器的精度不满足要求或者说发生器电流不够大时,通过进行线性度的测试,主要过程就是模拟小电压的信号并通过二次施加采集电流数据,就能找到电流发生器中的存在问题。
        2.1.2  一次通流测试
        通常而言检查整个电路回路是否正常或者电流采样是否有误差的方法就是一次性通入电流的方法,电流的施加位置在电流传感器之前。按照上述的电流采样测试方法对的三相电流传感器进行一次性通流测试:
       
        可以查看其中4次测试过程中,在A相输入测试电流为30.598A时,测试结果为30.599A,误差为0.001%,在A相输入测试电流为119.968A时,测试结果为120.044A,误差为0.064%。在A相输入测试电流为600.074A时,测试结果为600.587A,误差为0.085%,在A相输入测试电流为720.077A时,测试结果为720.699A,误差为0.086%。
       
        2.2  电压采样检查
        对电压的采样测试主要利用高压发生器施加电压的方法,整个线路包括电压传感器,电阻、母线还有配电终端以及后台计算机。
        通过对ABC三相电压输入不同的电压测试得到不同的零序电压显示值,具体的实验数据为当输入值为117.385V时,显示值为0.133V,引用误差为0.01%。为当输入值为291.184V时,显示值0.329V,引用误差为0.02%。为当输入值为5776.82V时,显示值为6.481V,引用误差为0.35%。
        2.3  电量记录测试
        现存的2015版《多功能表通信协议》中的制度规定中,将功率与象限很好的联系在一起,横轴就代表了有功功率,那随之纵轴定义就为无功功率。在四个象限中既规定了正向电量与反向电量。通过改变信号源中的电量值大小就能够得到不同的电量值,而测试原理就为通过模拟电压小信号在电压回路采集中进行装置与数据的记录。通过电量的计算公式就能得出不同的信号源电压输入就能得到对应象限中不同的电量值。
        三、 测试过程的问题以及相关分析处理手段
        3.1 电压采样过程误差大的原因
        通过上面的采样过程我们可以得到,电压采样器的采样原理为使一根导线通过一个绝缘电阻还有一个采样电阻然后连接到地面,接着采样电阻把电压通过信号源传输到电压采样回路当中。通过对电压传感器进行带负载的测试就可以知道电压采样的误差原因,测试方式就为将中的4台终端接地线,然后对4台终端进行带电运行。截取其中一台实验数据如下图:
       
        试验数据显示误差明显大很多,并且小电压采样点电压采集浮动较大,主要的原因就是终端外壳并没有接地,端子的这段导线产生了分压,而且终端电位也不是0,而是再一个高于0的基础上,这样就会使得最后的折算数值变小,导致误差较大的现象发生。
        3.2 电路相关安全分析
        前面讲述的电压传感器采用的是对电阻、电容进行分压,当电压传感器中的电阻发生故障时或者是电容发生击穿,使得二次回路产生高电压,进而破坏元器件以及造成人身伤害。所以说必须在采样回路中加装过压保护的装置。
        总结:本文章从配电网新型一二次融合的设备开始介绍,最先描述了该设备的主要组成部分,配电网设备进行一二次融合就是利用将一次设备与二次设备通过标准定义接点的航插线缆进行一个连接整合,整体进行规划与设计,然后整体进行招标。通过一二次融合的设备则具有对设备运行电量进行实时记录的功能,还有可以消除铁磁谐振的困扰以及采样的范围很广等优势。接着描述了配电网新型一二次融合对不同的设备测试方法,包括电压测试法、电流测试法和电量记录测试方法。根据现场测试的结果对配电网新型一二次设备融合主要问题进行了解决,为今后开展配电网新型一二次设备融合工作提供了一些参考。
        参考文献:
        [1]国家能源局.配电自动化系统信息采集及分类技术规范;DL/T.5500-2015[S].中国计划出版社,2015
        [2]国家能源局.配电自动化技术指导:DL/T 1406-2015[S].北京:中国计划出版社,2015
        [3]国家能源局.电力用电磁式电压互感器使用技术规范:DL/T 726-2015[S].北京:中国计划出版社,2015
        [4]国家标准.互感器 第8部分:电子式电压互感器:GB/T20840.7-2007.中国标准出版社
        [5]国家标准.互感器 第8部分:电子式电流互感器:GB/T20840.8-2007.中国标准出版社
        作者简介:邓东(1988-09),男,汉族,籍贯:湖北省大冶市,当前职务:工程师,当前职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:电子信息工程