[发明专利]一种线路人工接地短路试验全过程电流测试系统

说明书

技术领域

本发明属于高电压测试技术领域，特别涉及一种线路人工接地短路试验全过程电流测试系统。

背景技术

随着我国电网规模的不断扩大，线路出现接地故障的概率逐渐升高，为提高系统供电的可靠性，我国超、特高压输电线路很多采用单项重合闸，重合的时间主要取决于潜供电流持续时间和系统稳定要求。

影响钳工电流持续时间的因素很多，持续时间既与输电线路的电气参数、线路是否装设高抗、装设高抗的容量及中性点小电抗数值、线路输送的功率等，尤其是无功有关，也与风速、空气湿度等环境因素有关。目前，仿真计算能够较准确的计算潜供电流和恢复电压幅值，但还无法模拟随机变化的环境因素对潜供电流燃弧时间的影响。因此，电力运行单位在输变电工程系统调试过程中通过单相人工接地试验实际测量线路潜供电流幅值持续时间及恢复电压数值，既可以为设定合适的保护定值和重合闸时间提供依据并考核线路继电保护，又能全面的掌握输电线路的输变电系统特点，对于线路安全稳定运行具有重要意义。

对于配电线路，由于部分配电网的规划、设计和建设不规范，技术装备水平不高，继电保护和自动装置不完善，各类人员(包括客户电气操作人员)安全意识淡薄，安全生产管理基础薄弱，存在误操作和用户侧返送电的风险很大，因此部分配网线路也要做人工接地短路试验。试验的主要目的是强化工作人员对严格装设接地线重要性的认识，模拟工作人员在停电配电线路上工作时，在工作地段相邻电源侧杆塔可靠和不可靠装设三相短路接地线后，工作过程中电源侧意外来电时，工作人员是否会受到触电伤害，即通过对线路相间电压、相对地电压和跨步电压参数进行测试分析，评估工作人员在意外来电时的安全风险。

人工接地短路试验中的电弧是非常复杂的电磁暂态过程，由于线路对地具有分布电容，因此将会产生频率在兆级左右的电磁脉冲，从而产生暂态过电压，这些电磁干扰有可能会造成在线监测装置损坏或继电保护装置拒动、误动作等，因此人工接地短路试验除了得到潜供电流信息之外，更应该了解电弧产生的全过程，从而研究电弧产生的机理，并研究降低电弧持续时间、强度及其对继保等装置危害的方法和措施。目前对于人工接地短路试验只是采集其高频过程，对其从50Hz到暂态的放电全过程没有采集，从而遗失了对线路研究、改进的重要数据，因此必须尽快制定出全过程电流的设计方法和试验方法。

目前，输电线路人工接地短路试验方法为：利用基于弹簧储能原理的弹射器，在输电线路下方垂直悬挂引弧框，利用弹射弹将引弧线发射至引弧框内，形成单相接地短路，短路电流通过短路点附近的杆塔接地体散流，该方法在某些特高压输电工程中得到应用，但针对每次试验中千安量级的入地短路电流，尤其是交流线路单相接地短路，易导致短路点地电位抬升及跨步电压超过安全限值，对现场试验人员构成人身安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线路人工接地短路试验全过程电流测试系统，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种线路人工接地短路试验全过程电流测试系统，包括杆塔A、杆塔B、引弧框J、引弧线D、接地短路电流测试探头F1、光纤传输系统和数据分析系统；

杆塔A和杆塔B之间设有用于进行人工接地短路试验的线路导线F；

引弧框J固定于导线F上；引弧线D一端与引弧框J连接，另一端与接杆塔A的接地引下线连接；接地短路电流测试探头F1设置于引弧线D上，用于测量引弧线D上的接地短路电流；

接地短路电流测试探头F1的输出端通过光纤传输系统和数据分析系统连接。

进一步的，接地短路电流测试探头F1包括中心的罗氏线圈CCC和紧密缠绕在罗氏线圈CCC外表面的屏蔽层BBB；屏蔽层BBB外部包裹有屏蔽层AAA。

进一步的，屏蔽层BBB采用无缝全屏蔽金属布。

进一步的，还包括用于试验前对接地短路电流测试探头F1进行现场校验的接地短路电流现场校验系统I；接地短路电流现场校验系统I包括：频率点选择装置AA1、大电流发生器AA2、电流档位选择开关AA3和出线BB；大电流发生器AA2连接频率点选择装置AA1和电流档位选择开关AA3，大电流发生器AA2的输出端连接出线BB。

进一步的，接地短路电流测试探头F1的输出端通过宽频带积分器F2连接光纤传输系统；

宽频带积分器F2包括：

BNC接头J1，其中心管脚连接电流测试探头F1信号的输出，即信号输入V_in，以及50Ω电阻R1的一端和12kΩ电阻R2的一端，其余4个固定管脚接地；R1的另一端接地；