一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，包括斷路器同步觸發(fā)單元、觸發(fā)電壓源、觸發(fā)電路和觸發(fā)信號(hào)傳輸支路；斷路器同步觸發(fā)單元，用于獲取數(shù)據(jù)采集中斷路器操作動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)；觸發(fā)電壓源，用于為觸發(fā)信號(hào)提供電壓源；觸發(fā)電路，用于將觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)化為同步性電壓動(dòng)作沿信號(hào)，并將電壓動(dòng)作沿傳輸至各信號(hào)采集系統(tǒng)的控制單元；觸發(fā)信號(hào)傳輸支路，用于為多個(gè)信號(hào)觸發(fā)單元提供觸發(fā)信號(hào)。完善無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)，能更全面、準(zhǔn)確地獲取無(wú)功設(shè)備投切操作中的暫態(tài)變化特征，指導(dǎo)無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，具有重要的意義。實(shí)現(xiàn)了對(duì)包含并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器等無(wú)功設(shè)備操作過(guò)電壓的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究需求。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉 及一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)。 一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)負(fù)荷的逐年增長(zhǎng)，保證電網(wǎng)電能質(zhì)量的穩(wěn)定。變電站都需要 實(shí)時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在變壓器低壓側(cè)常安裝有并聯(lián)電容器組、并聯(lián)電容 器組等無(wú)功設(shè)備。而在變電站頻繁投切操作無(wú)功設(shè)備時(shí)，在操作時(shí)常發(fā)生站用變故障、斷路 器爆炸、無(wú)功設(shè)備損壞等事故，事故危害及后果都極為嚴(yán)重。受限于變電站的站內(nèi)故障錄波 裝置的性能，未能準(zhǔn)確對(duì)操作暫態(tài)特征，導(dǎo)致事故原因無(wú)法清楚地掌握。采用無(wú)功設(shè)備操作 暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是目前研究的趨勢(shì)，但是暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制卻是需 要解決的難點(diǎn)，影響著現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。因此，有效可靠的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)是 非常重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系 統(tǒng)。
[0004] 本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題：
[0005] 本實(shí)用新型提供的一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，包括斷 路器同步觸發(fā)單元、觸發(fā)電壓源、觸發(fā)電路、觸發(fā)信號(hào)傳輸支路；
[0006] 所述斷路器同步觸發(fā)單元，用于獲取數(shù)據(jù)采集中斷路器操作動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)；
[0007] 所述觸發(fā)電壓源，用于為觸發(fā)信號(hào)提供電壓源；
[0008] 所述觸發(fā)電路，用于將觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)化為同步性電壓動(dòng)作沿信號(hào)，并將電壓動(dòng)作沿 傳輸至各信號(hào)采集系統(tǒng)的控制單元；
[0009] 所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路，用于為多個(gè)信號(hào)觸發(fā)單元提供觸發(fā)信號(hào)。
[0010] 進(jìn)一步，所述動(dòng)作信號(hào)包括同步觸發(fā)點(diǎn)中常閉節(jié)點(diǎn)信號(hào)、常開節(jié)點(diǎn)信號(hào)、斷路器合 閘操作觸發(fā)信號(hào)、斷路器分閘操作觸發(fā)信號(hào)。
[0011] 進(jìn)一步，所述觸發(fā)電壓源應(yīng)為12V直流電源。
[0012] 進(jìn)一步，所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路并聯(lián)接入觸發(fā)信號(hào)支路分節(jié)點(diǎn)。
[0013] 進(jìn)一步，所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路采用同軸電纜傳輸線，通過(guò)BNC接頭接入數(shù)據(jù)采 集單元的外觸發(fā)通道。
[0014] 進(jìn)一步，還包括數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集斷路器的同步觸發(fā)信 號(hào)，所述斷路器的觸發(fā)方式與數(shù)據(jù)采集單元控制方式相匹配；所述數(shù)據(jù)采集控制方式采用 外觸發(fā)控制方式。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)，針對(duì)變 電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足及現(xiàn)有操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)信號(hào)觸發(fā)控制的缺點(diǎn)，提供該系統(tǒng)，通 過(guò)斷路器同步觸發(fā)單元來(lái)選擇觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)，以斷路器動(dòng)作指令為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)控制數(shù)據(jù) 采集的動(dòng)作，并準(zhǔn)確獲得并聯(lián)電抗器投切操作過(guò)程中的暫態(tài)特征數(shù)據(jù)；通過(guò)設(shè)計(jì)觸發(fā)電壓 源和觸發(fā)電路，選擇匹配的觸發(fā)方式將信號(hào)觸發(fā)點(diǎn)等效為同步性電壓動(dòng)作沿信號(hào)；完善無(wú) 功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)，能更全面、準(zhǔn)確地獲取無(wú)功設(shè)備投切操作中的暫態(tài)變化特征，指 導(dǎo)無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，具有重要的意義。實(shí)現(xiàn)了對(duì)包含并聯(lián)電抗器、并聯(lián)電容器等 無(wú)功設(shè)備操作過(guò)電壓的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0017] 圖1示出了無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制電路示意圖。
[0018] 圖中，斷路器同步觸發(fā)單元1、觸發(fā)電壓源2、觸發(fā)信號(hào)支路分節(jié)點(diǎn)3、觸發(fā)信號(hào)傳 輸支路4。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020] 圖1示出了無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制電路示意圖，參見圖1，本 實(shí)施例的提供的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，包括斷路器同步觸發(fā)單 元、觸發(fā)電壓源、觸發(fā)電路、觸發(fā)信號(hào)傳輸支路；
[0021] 所述斷路器同步觸發(fā)單元，用于獲取數(shù)據(jù)采集中斷路器操作動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)；
[0022] 所述觸發(fā)電壓源，用于為觸發(fā)信號(hào)提供電壓源；
[0023] 所述觸發(fā)電路，用于將觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)化為同步性電壓動(dòng)作沿信號(hào)，并將電壓動(dòng)作沿 傳輸至各信號(hào)采集系統(tǒng)的控制單元；
[0024] 所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路，用于為多個(gè)信號(hào)觸發(fā)單元提供觸發(fā)信號(hào)。
[0025] 所述動(dòng)作信號(hào)包括同步觸發(fā)點(diǎn)中常閉節(jié)點(diǎn)信號(hào)、常開節(jié)點(diǎn)信號(hào)、斷路器合閘操作 觸發(fā)信號(hào)、斷路器分閘操作觸發(fā)信號(hào)。
[0026] 所述觸發(fā)電壓源應(yīng)為12V直流電源。
[0027] 所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路并聯(lián)接入觸發(fā)信號(hào)支路分節(jié)點(diǎn)。
[0028] 所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路采用同軸電纜傳輸線，通過(guò)BNC接頭接入數(shù)據(jù)采集單元的 外觸發(fā)通道。
[0029] 還包括數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集斷路器的同步觸發(fā)信號(hào)，所述 斷路器的觸發(fā)方式與數(shù)據(jù)采集單元控制方式相匹配；所述數(shù)據(jù)采集控制方式采用外觸發(fā)控 制方式。
[0030] 本實(shí)施例提供的觸發(fā)信號(hào)的信號(hào)觸發(fā)點(diǎn)選擇是基于無(wú)法實(shí)現(xiàn)斷路器動(dòng)作與數(shù)據(jù) 采集動(dòng)作的同步性的矛盾。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，斷路器動(dòng)作方式一般為集控室操作控制。因此，須 要以斷路器動(dòng)作指令為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)控制數(shù)據(jù)采集的動(dòng)作。在以不改變電氣結(jié)構(gòu)、不新增一次設(shè) 備的前提下，斷路器的同步節(jié)點(diǎn)是信號(hào)觸發(fā)節(jié)點(diǎn)的最好選擇，其中包括斷路器的常閉節(jié)點(diǎn)、 常開節(jié)點(diǎn)等同步節(jié)點(diǎn)，等效為一個(gè)虛擬開關(guān)，即滿足以斷路器動(dòng)作（同分同合）的要求即可。
[0031] 觸發(fā)電路設(shè)計(jì)是將信號(hào)觸發(fā)點(diǎn)等效為同步性電壓動(dòng)作沿(上升沿或下降沿）信號(hào)， 并將電壓動(dòng)作沿傳輸至各信號(hào)采集系統(tǒng)的控制單元。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可能存在多個(gè)信號(hào)采集單元 進(jìn)行同步采集，需要多個(gè)同步觸發(fā)信號(hào)。因此，觸發(fā)電路設(shè)計(jì)需要考慮電壓源信號(hào)、同步性、 多通道傳輸?shù)葐?wèn)題。觸發(fā)電壓可以同一觸發(fā)點(diǎn)、同一觸發(fā)電壓源、多支路輸出等思路進(jìn)行設(shè) 計(jì)。
[0032] 同步觸發(fā)點(diǎn)中常閉節(jié)點(diǎn)可等效斷路器的同步"虛擬開關(guān)"，實(shí)現(xiàn)了以斷路器動(dòng)作保 持同步性和一致性；
[0033] 斷路器合閘操作的觸發(fā)信號(hào)機(jī)理：斷路器合閘操作映射到"虛擬開關(guān)"為閉合開關(guān) 操作，觸發(fā)信號(hào)會(huì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)零電位到U rf電位的上升沿變化的暫態(tài)電壓。
[0034] 斷路器分閘操作的觸發(fā)信號(hào)機(jī)理：斷路器合閘操作映射到"虛擬開關(guān)"為分?jǐn)嚅_關(guān) 操作，觸發(fā)信號(hào)會(huì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)Urf電位到零電位的下降沿變化的暫態(tài)電壓。
[0035] 觸發(fā)方式選擇是須依據(jù)觸發(fā)信號(hào)特征與數(shù)據(jù)采集單元控制方式進(jìn)行匹配式選擇。 數(shù)據(jù)采集單元控制方式主要有自動(dòng)觸發(fā)(循環(huán)采集)、內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)等三種，其中：自動(dòng)觸 發(fā)無(wú)法滿足暫態(tài)試驗(yàn)的要求；內(nèi)觸發(fā)主要以某一測(cè)量信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，以上升沿或下降 沿的某一種作為觸發(fā)點(diǎn)，但無(wú)法滿足分閘操作的要求；外觸發(fā)是以外部信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)， 上升沿或下降沿皆可為觸發(fā)點(diǎn)，能同時(shí)滿足合閘、分閘操作的觸發(fā)信號(hào)特點(diǎn)。因此，本發(fā)明 建議數(shù)據(jù)采集控制方式采用外觸發(fā)控制方式為宜。
[0036] 本實(shí)例并聯(lián)接入了 3個(gè)觸發(fā)信號(hào)支路，數(shù)據(jù)采集單元一般有多單元同步裝置，僅 限于不同工控機(jī)時(shí)采用多觸發(fā)信號(hào)支路。
[0037] 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括斷路器同 步觸發(fā)單元、觸發(fā)電壓源、觸發(fā)電路、觸發(fā)信號(hào)傳輸支路； 所述斷路器同步觸發(fā)單元，用于獲取數(shù)據(jù)采集中斷路器操作動(dòng)作的觸發(fā)信號(hào)； 所述觸發(fā)電壓源，用于為觸發(fā)信號(hào)提供電壓源； 所述觸發(fā)電路，用于將觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)化為同步性電壓動(dòng)作沿信號(hào)，并將電壓動(dòng)作沿傳輸 至各信號(hào)采集系統(tǒng)的控制單元； 所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路，用于為多個(gè)信號(hào)觸發(fā)單元提供觸發(fā)信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述動(dòng)作信號(hào)包括同步觸發(fā)點(diǎn)中常閉節(jié)點(diǎn)信號(hào)、常開節(jié)點(diǎn)信號(hào)、斷路器合閘操作觸發(fā)信 號(hào)、斷路器分閘操作觸發(fā)信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述觸發(fā)電壓源應(yīng)為12V直流電源。
4. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路并聯(lián)接入觸發(fā)信號(hào)支路分節(jié)點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在 于：所述觸發(fā)信號(hào)傳輸支路采用同軸電纜傳輸線，通過(guò)BNC接頭接入數(shù)據(jù)采集單元的外觸 發(fā)通道。
6. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)功設(shè)備操作暫態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)的信號(hào)觸發(fā)控制系統(tǒng)，其特征在 于：還包括數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集斷路器的同步觸發(fā)信號(hào)，所述斷路 器的觸發(fā)方式與數(shù)據(jù)采集單元控制方式相匹配；所述數(shù)據(jù)采集控制方式采用外觸發(fā)控制方 式。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK203909510SQ201420311299
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】趙鑫, 司馬文霞, 魏鋼, 楊慶, 歐陽(yáng)沙, 溫元喜, 張照輝, 王昊, 李娜, 趙凱, 孫曉勇 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司, 重慶大學(xué)