[发明专利]一种高压容性直接试验的回路参数计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种高压容性直接试验的回路参数计算方法及系统，本发明在单个电容器组开合试验的回路参数计算方法中，基于试验方式构建被试断路器断口电压标幺值与时间的关系模型，计算不同振幅系数下的K值，从而计算调频支路参数，使恢复电压起始部分的包络线满足标准要求，计算过程和计算结果精确，不需要人为调整；在背靠背电容器组开合试验的回路参数计算方法中，将标准恢复电压峰值、涌流阻尼电阻和标准涌流峰值和频率纳入综合考虑，计算过程和计算结果精确，不需要人为调整。

技术领域

本发明涉及一种高压容性直接试验的回路参数计算方法及系统，属于高电压试验技术领域。

背景技术

交流断路器的容性电流开合性能是其最重要的性能之一。我国从二十世纪七十年代开始研究交流断路器容性电流开合试验，至今已经可以在试验室完成550kV电压等级断路器整极容性电流开合试验。国内外各个试验室根据各自的试验回路参数和设备性能选择满足标准要求的直接或合成试验方法。

各个试验站由于设备限制，对72.5kV及以上电压等级的断路器均进行单相试验。单相容性电流开合试验首选直接试验，即电压电流均由同一个电源提供。容性开合试验根据开断负载类型可分为LC(线路充电电流开合试验)、CC(电缆充电电流开合试验)和BC(电容器组电流开合试验)三种试验方式，但试验室大多使用集中电容器组来全部代替线路和电缆负载，因此在选择试验回路和计算参数时试验方式LC和CC可参考试验方式BC。单相电容器组开合试验(BC)包括单个电容器组或背靠背电容器组的开合试验。

单个电容器组开合试验的回路原理图见图1(a)、图1(b)。被试断路器TB开断容性电流后，两端承受的恢复电压应满足图3(a)和(b)的要求。回路参数计算方法主要在于调频支路(R₀-C₀，R₀、C₀分别为调频支路的电阻和电容)的准确计算，使得预期恢复电压的初始部分保持从原点到(t_1s,u_1s)(见图3(b))点组成的线段以下。目前的计算方法均为：根据试验方式和振幅系数K_af，计算实际起始恢复电压包络线u₁-t₁与无阻尼振荡包络线L_s-C₀(L_s为试验回路中的等效电感)的比值，从而得到L_s-C₀的振荡频率。由于L_s已知，则可计算得到C₀和R₀的参数。但目前已有资料仅给出了K_af＝1.4时的K值，参数计算结果仍需要人工微调。

背靠背电容器组开合试验的回路原理图见图2(a)、图2(b)。被试断路器TB关合容性电流时，流过TB的电流应满足频率接近4250Hz、峰值达到20kA的要求，TB开断容性电流后，两端承受的恢复电压也应满足图3(a)和(b)的要求。由于涌流支路电容量大，恢复电压的初始部分自动会保持在包络线u_1s-t_1s之下，因此试验的回路参数计算方法主要在于涌流支路L₁-C₁(L₁、C₁分别为涌流支路的电感和电容)和负载支路R_d-L₂-C₂的准确计算。目前关于涌流支路的计算方法为：通过建立关于涌流频率、开断电流和回路原理的方程组，确定负载电容C₂、负载支路电感L₂、涌流支路电感C₁和涌流支路电容C₁的参数。但未将标准恢复电压峰值、涌流阻尼电阻和标准涌流峰值纳入综合考虑，且需要人为调整。

发明内容

本发明提供了一种高压容性直接试验的回路参数计算方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：