專利名稱：一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的測量領域，且特別涉及一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法。
背景技術：
串聯(lián)諧振型故障電流限制器是采用基于晶閘管保護電容器的快速串聯(lián)電抗器接入設備。其特點是在線路正常運行時，電抗器和電容器形成諧振關系，對系統(tǒng)運行部產(chǎn)生任何影響。而在系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速響應，可在1毫秒左右的時間里，將電容器短接，對外呈現(xiàn)純電抗特性，限制系統(tǒng)的短路電流。請參考圖1，圖1為故障電流限制器的結構示意圖。從圖1中可以看到，故障電流限制器(FCL)主要組件及功能如下(1)限流電抗器32 (FL)，在短路期間起到限流作用； (2)電容器組(C1、C2、C3、C4)，在正常工作條件下補償短路限流器感抗；系統(tǒng)短路期間被快速旁路。( 晶閘管閥40，這是旁路電容器的首要措施。當發(fā)生短路故障后會快速導通，旁路掉電容器組，使電抗器起到限流作用。(4)可控火花間隙37 (GAP)，是電容器組的過電壓保護裝置。短路故障下，如果晶閘管導通失敗電容器組電壓迅速上升到危及電容器安全的水平，則火花間隙便能夠迅速動作。(5)旁路機械開關39 (BCB)，在幾十毫秒內(nèi)實現(xiàn)電容器的可靠短接，也為電容器組投入、退出操作提供手段。(6)金屬氧化物變阻器36 (MOV)，是電容器組過電壓保護的必要措施之一。(7)阻尼回路38(DL、DR、DG)，限制并阻尼放電電流，確保電容器組、晶閘管閥、火花間隙、旁路斷路器的安全運行。(8)旁路刀閘34(MBS)及第一隔離刀閘33 (DSl)、第二隔離刀閘35 (DS2)，為系統(tǒng)操作及檢修提供手段。正常運行時，限流電抗器和電容器組(Cl，C2，C3，C4)形成串聯(lián)諧振，對系統(tǒng)運行沒有影響。當系統(tǒng)發(fā)生故障，流過諧振回路的電流超過設定值(線路過電流保護動作)，或電流超過一定值且電流上升速率大于設定值時(線路電流斜率保護動作)，F(xiàn)CL控制保護系統(tǒng)判斷為系統(tǒng)發(fā)生故障，發(fā)出命令觸發(fā)晶閘管導通，同時發(fā)出命令觸發(fā)火花間隙(GAP)以及合上旁路斷路器(BCB)。其后果即是將電容器組短路，F(xiàn)CL對外呈現(xiàn)純電抗特性，起到限制電流的作用。根據(jù)設計要求，晶閘管閥導通時間小于1. 5毫秒，GAP時間略長，在2毫秒左右，旁路斷路器時間小于30毫秒。其時間配合是一般情況下要求晶閘管首先動作，其動作速度快，但是不能長時間承受大電流，晶間管觸發(fā)后30毫秒內(nèi)旁路斷路器合上，電流從斷路器被旁路。晶閘管由正反兩個反并聯(lián)的閥元件組成，保證在電流正向及反向情況下都能提供導通通道。GAP由可控和不可控兩個間隙串聯(lián)而成，GAP接受控制系統(tǒng)信號，經(jīng)過一個脈沖變壓器主動將可控間隙擊穿，造成整個GAP擊穿電壓下降，帶動主間隙擊穿，完成GAP可控擊穿的功能。GAP擊穿要求兩端有一定電壓，因此如果晶閘管導通(或旁路斷路器合上)， 串聯(lián)電容器兩端電壓降低，則GAP不會動作。GAP作為晶閘管的后備保護設備。響應時間作為串聯(lián)諧振型故障電流限制器的最主要參數(shù)，需要在設備投運前進行精確測量，以確定設備本身符合設計要求。常規(guī)的測量設備動作延時的方法是將觸發(fā)信號接在電子秒表的啟動端，將設備動作后的接點接在電子秒表的停表端，利用電子秒表分別測量啟動和停止之間的時間差來確定延時。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術中測定故障電流限制器的相應時間誤差較大的問題，本發(fā)明提供了一種準確測定故障電流限制器的相應時間的裝置和方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種故障電流限制器響應時間的測定裝置，所述故障電流限制器包括晶間管、控制模塊和測量模塊，所述控制模塊和所述晶間管、所述測量模塊均相連，所述測定裝置包括調(diào)壓器，和所述晶間管相連；試驗儀，和所述測量模塊相連；錄波器，和所述試驗儀、所述故障電流限制器相連。可選的，所述測定裝置還包括一電阻，所述電阻位于所述調(diào)壓器和所述故障電流限制器之間?？蛇x的，所述控制模塊和所述晶閘管通過光纖相連?？蛇x的，所述控制模塊和所述測量模塊通過光纖相連。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種故障電流限制器響應時間的測定方法，包括以下步驟調(diào)壓器調(diào)節(jié)自身的輸出電壓至超過所述故障電流限制器中晶閘管的正向導通壓降；設定試驗儀的輸出電流，使其大于所述故障電流限制器的啟動電流；將所述試驗儀的第一電流信號輸入錄波器；將所述晶間管的第二電流信號輸入錄波器；獲得所述第一電流信號和所述第二電流信號的波形之間的時間差。由于采用了上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法具有以下優(yōu)點本發(fā)明通過對比電流的波形從而獲得時間差，作為故障電流限制器的響應時間，提高了故障電流限制器的響應時間的精確度。


圖1為故障電流限制器的結構示意圖。圖2為本發(fā)明一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法的結構示意圖。圖3為本發(fā)明一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法的方法流程示意圖。
具體實施例方式下面，結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。首先，請參考圖2，圖2為本發(fā)明一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法的結構示意圖，所述故障電流限制器包括晶閘管14、控制模塊11和測量模塊12，所述控制模塊11和所述晶閘管14、所述測量模塊12均相連，從圖上可以看出，故障電流限制器響應時間的測定裝置包括調(diào)壓器15，和所述晶閘管14相連，所述測定裝置還包括一電阻16， 所述電阻16位于所述調(diào)壓器15和所述晶閘管14之間，所述故障電流限制器還包括限流電抗器和絕緣平臺，所述限流電抗器和所述絕緣平臺相連，所述絕緣平臺包括晶間管14和多個電流互感器，有關故障電流限制器的結構組成，在背景技術中已作詳細說明，在此不再贅言。用調(diào)壓器15串接一個電阻16，使得調(diào)壓器15的輸出電壓可調(diào)，將輸出電壓信號接在反并聯(lián)連接的一組晶閘管兩端，調(diào)節(jié)調(diào)壓器15，使得其輸出電壓超過晶閘管的正向導通壓降。 控制模塊11，和所述晶閘管14相連，控制模塊11對所述晶閘管14內(nèi)包括多個電流互感器在內(nèi)的所有器件進行控制，相互之間是通過光纖相連；測量模塊12，和所述控制模塊11相連，也是通過光纖相連；試驗儀13，和所述測量模塊12相連，所述試驗儀和所述多個電流互感器相連，獲取多個電流互感器的電流信號；錄波器17，和所述試驗儀13、所述晶閘管14相連，錄波器17接收試驗儀13和所述晶閘管14輸入的電流信號，通過對比電流信號的波形從而得出時間差，該時間差就作為故障電流限制器的響應時間。接著，請參考圖3，圖3為本發(fā)明一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法的方法流程示意圖，從圖上看出，本發(fā)明包括以下步驟步驟20:調(diào)壓器調(diào)節(jié)自身的輸出電壓至超過所述故障電流限制器中晶閘管的正向導通壓降；步驟21 設定試驗儀的輸出電流，使其大于所述故障電流限制器的啟動電流；步驟22 將所述試驗儀的第一電流信號輸入錄波器；步驟23 將所述晶間管的第二電流信號輸入錄波器；步驟M 獲得所述第一電流信號和所述第二電流信號的波形之間的時間差。這個時間差即為串聯(lián)諧振型故障電流限制器響應時間。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種故障電流限制器響應時間的測定裝置，其中所述故障電流限制器包括晶閘管、 控制模塊和測量模塊，所述控制模塊和所述晶間管、所述測量模塊均相連，其特征在于所述測定裝置包括調(diào)壓器，和所述晶閘管相連；試驗儀，和所述測量模塊相連；錄波器，和所述試驗儀、所述故障電流限制器相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的故障電流限制器響應時間的測定裝置，其特征在于所述測定裝置還包括一電阻，所述電阻位于所述調(diào)壓器和所述故障電流限制器之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的故障電流限制器響應時間的測定裝置，其特征在于所述控制模塊和所述晶間管通過光纖相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的故障電流限制器響應時間的測定裝置，其特征在于所述控制模塊和所述測量模塊通過光纖相連。
5.一種故障電流限制器響應時間的測定方法，其特征在于包括以下步驟 調(diào)壓器調(diào)節(jié)自身的輸出電壓至超過所述故障電流限制器中晶閘管的正向導通壓降； 設定試驗儀的輸出電流，使其大于所述故障電流限制器的啟動電流；將所述試驗儀的第一電流信號輸入錄波器； 將所述晶閘管的第二電流信號輸入錄波器； 獲得所述第一電流信號和所述第二電流信號的波形之間的時間差。
全文摘要
本發(fā)明提供一種故障電流限制器響應時間的測定裝置及方法，其中所述故障電流限制器包括晶閘管、控制模塊和測量模塊，所述控制模塊和所述晶閘管、所述測量模塊均相連，所述測定裝置包括調(diào)壓器，和所述晶閘管相連；試驗儀，和所述測量模塊相連；錄波器，和所述試驗儀、所述故障電流限制器相連。本發(fā)明通過對比電流的波形從而獲得時間差，作為故障電流限制器的響應時間，提高了故障電流限制器的響應時間的精確度。
文檔編號G01R31/00GK102193036SQ201010123389
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權日2010年3月12日
發(fā)明者吳建坤, 曾平, 沈冰, 鮑偉 申請人:華東電力試驗研究院有限公司