一种配电网电容电流现场测试系统的制作方法

本发明属于配电网故障分析，尤其涉及一种配电网电容电流现场测试系统。

背景技术：

1、现有技术中，随着系统绝缘水平的下降，电容电流可能会增大。因此，需要对配电网电容电流测量，这样可以评估系统的绝缘健康状况，及时发现潜在的绝缘问题。

2、在配电网中，单相接地故障是较为常见的故障类型。当发生单相接地时，电容电流会流过故障点，可能引发电弧，甚至发展为相间短路，对系统造成更大的损害。通过测量电容电流，可以了解系统在单相接地故障时的电流情况，为采取相应的保护措施提供依据。而且为了限制单相接地故障时的电容电流，通常会配置消弧线圈等设备。通过测量电容电流，可以了解配电网当前的电容电流水平，从而调整消弧线圈的补偿度，使系统更加稳定可靠。

3、那么如何有效的对配电网当前的电容电流进行测试，并为配电网的运行维护和故障排查提供参考依据则是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种配电网电容电流现场测试系统，系统可以适应不同的测试需求和环境变化，增强了系统的灵活性和适应性，为配电网的运行维护和故障排查提供可靠的参考依据。

2、系统包括：测试设备；

3、测试设备包括：三相接线端子j1、微处理器、电流检测电路、触摸显示屏、储存器以及标准电容cref；

4、三相接线端子j1分别对应与配电网三相电连接；

5、电流检测电路的一端与三相接线端子j1连接，电流检测电路的另一端与标准电容cref第一端连接，标准电容cref第二端接地；

6、微处理器通过与电流检测电路连接，获取流过标准电容cref的电流iref；

7、微处理器通过与触摸显示屏连接，获取定义δu＝ui-uref的矢量跟踪误差，并基于电流iref，并经过精密矢量跟踪与测量，得出配电网对地分布电容及电容电流的大小。

8、进一步需要说明的是，测试设备还包括：电流调节模块；

9、微处理器通过与电流调节模块连接，调节流过标准电容的电流iref；

10、当δu＝0时，分布电容cx的计算方式为：cx＝(iref/i0)×cref，电容电流的计算方式为：ic＝ωcxuφ，式中ω为配电网的角频率，uφ为配电网的额定相电压；

11、i0为注入信号电流矢量，ui为i0产生的零序电压矢量。

12、进一步需要说明的是，测试设备还包括：故障录波器；

13、分别在配电网中性点消弧线圈支路、接地点和母线pt开口三角处连接故障录波器，进行故障录波，由微处理器获取并采集消弧线圈支路和接地点的电压电流量以及母线的零序电压，得出配电网电容电流。

14、进一步需要说明的是，测试设备还包括：单相接地故障检测电路；

15、单相接地故障检测电路包括：电流源u1、电感l、电阻rf、电容c1以及电容c2；

16、电感l第一端与配电网某一相连接，电感l第二端接地；

17、电流源u1第一端与电阻rf第一端连接，电流源u1第二端接地；

18、电阻rf第二端和电容c1第一端与配电网某一相连接，电容c1第二端接地；

19、电容c2第一端与配电网某一相连接，电容c2第二端接地。

20、进一步需要说明的是，微处理器还用于获取、存储并显示单相接地故障检测电路检测的零序电压3u0、消弧线圈支路电流il、接地点残流if；

21、当消弧线圈阻尼电阻短接时，消弧线圈支路电流为感性，系统电容电流为容性，二者进行代数运算，电容电流为：

22、

23、式中：un为额定相电压。

24、进一步需要说明的是，微处理器还用于获取、存储并显示零序电压，消弧线圈支路电流，则通过下述公式计算接地点残流：

25、

26、即

27、

28、进一步需要说明的是，测试设备还包括：无线通信模块；

29、微处理器通过无线通信模块与上位机通信连接，将现场测试信息上传给上位机。

30、进一步需要说明的是，测试设备还包括：定位模块和计时模块；

31、微处理器通过与定位模块连接，获取测试位置信息，通过与计时模块连接，获取测试时间信息；

32、微处理器向上位机发送现场测试信息中配置测试位置信息和测试时间信息。

33、进一步需要说明的是，测试设备还包括：摄像头；

34、微处理器通过与摄像头连接，摄取现场测试图像信息，并向上位机发送现场测试图像信息。

35、进一步需要说明的是，上位机配置每台测试设备的id信息，以及上传现场测试信息的自定义数据格式；

36、自定义数据格式中定义测试帧头、数据间隔符、测试信息、测试位置、测试时间、测试人员信息以及测试帧尾。

37、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

38、本申请涉及的配电网电容电流现场测试系统通过微处理器进行精密矢量跟踪与测量，能够准确地获取流过标准电容cref的电流iref，并据此计算出配电网的对地分布电容及其电容电流。可以看出本申请提高了测量的精度，可以准确地评估配电网的状态。系统利用触摸显示屏进行人机交互，操作简便，可以实时获取和显示测量结果。同时，电流调节模块允许微处理器动态调节流过标准电容的电流iref，以适应不同的测试需求和环境变化，增强了系统的灵活性和适应性。

39、测试系统通过三相接线端子j1与配电网三相电连接，无需对配电网进行大规模改造或停电操作，实现了非侵入式测量。这大大降低了测试的难度和成本，同时减少了对配电网正常运行的影响。系统能够基于测量数据，计算出配电网的对地分布电容和电容电流，为配电网的运行维护和故障排查提供可靠的参考依据。

40、本申请可以准确测量配电网的电容电流有助于及时发现潜在的电容电流过大问题，从而采取相应的措施进行治理，减少因电容电流过大而引发的电网故障，提高电网的稳定性和可靠性。通过对比实际测量值与理论值或历史数据，可以及时发现配电网中的异常或故障情况。整个测试过程由微处理器控制，实现了测试的智能化和自动化，提高了测试的效率和准确性。

技术特征：

1.一种配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，包括：测试设备；

2.根据权利要求1所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的配电网电容电流现场测试系统，其特征在于，

技术总结本发明提供一种配电网电容电流现场测试系统，测试设备包括：三相接线端子、微处理器、电流检测电路、触摸显示屏、储存器以及标准电容；三相接线端子分别对应与配电网三相电连接；电流检测电路的一端与三相接线端子连接，电流检测电路的另一端与标准电容第一端连接，标准电容第二端接地；微处理器通过与电流检测电路连接，获取流过标准电容的电流；微处理器通过与触摸显示屏连接，获取定义的矢量跟踪误差，并基于电流，并经过精密矢量跟踪与测量，得出配电网对地分布电容及电容电流的大小。利用触摸显示屏进行人机交互，操作简便，可以实时获取和显示测量结果。为配电网的运行维护和故障排查提供了重要的参考依据。技术研发人员：李赫,吕超,杨星盟,武文丽,郭杉,张一帆,董文娟,邓凤婷,宁晓天,岳伟受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14