一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，包括变压器单元、中性点接地单元、集中参数柜、试验台、电容柜、电缆终端柜、故障综合模拟装置、主控台；通过试验平台实现对真实中压配电网各类故障的模拟复现，从而有效开展配网一次设备及中性点接地装置动作准确性、可靠性、耐受性试验，开展真实配网架空线路断线、PT谐振试验分析及处理措施验证，开展不同类型配电变压器对三相不平衡、谐波、过流等工况的耐受性能检测试验，接入带有设定缺陷的一次设备后，可开展状态检测及状态评价技术验证及技术培训，从而提高运维人员的状态检测技术水平及带电检测技能。

【技术实现步骤摘要】
一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台
本专利技术属于配电
，涉及一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台。
技术介绍
近年来，随着配电网规模及技术的不断发展，配电网的供电容量及供电可靠均取得了长足进步。然而，仍有一些实际的运检技术难题给进一步提升配电网的安全可靠性和智能化水平带来困难，这主要包括：（1）中性点接地装置的选择与运行可靠性问题。目前中性点接地装置主要分为不接地、经消弧线圈接地、经低电阻接地三种，但实际中接地装置特别是消弧线圈接地装置有多种类型，并且为解决单相接地选线难题出现了大量原理不同、型号各异的自动装置，然而这些方法的装置在实际应用中取得的效果并不理想，运维单位普遍反映选择准确性不高。但若想在实际的配电网中开展这些中性点装置的性能试验又存在安全风险和线路跳闸隐患等困难。（2）新型一次设备性能检测困难。随着电力设备智能化技术的快速发展，智能型一次设备得到了积极推广应用，如智能断路器、智能分接开关、智能投切装置等。然而，由于缺乏对应的检测试验平台，投入运行的智能一次设备得不到有效的性能检验，而仅能开展与常规设备一样的绝缘、损耗、电气特性等一般试验，这导致这类设备投入运行之前缺少对真正体现其特征的技术性能的试验验证，给有效发挥设备效能、保障配电网安全生产带来了隐患。（3）配电变压器负荷三相不平衡、过流、谐波等问题。负荷三相不平衡、过流、谐波等问题是造成配电变压器过热烧毁的重要原因，严重影响供电安全。目前缺少相关的试验平台，无法开展配电变压器（特别是一些新型变压器）的耐受能力检测，导致实际运行中对配变的耐受能力不掌握。（4）架空线路断线、PT烧毁等故障。架空线路断线、PT烧毁等是危害较大的常见故障，目前电力设备市场上涌现了大量不同原理的防护措施及装置，但装置的有效性难以在实际的配电网上进行试验验证，给装置的优化选择带来了困难。（5）配网高压一次设备状态检测技术推广难题。配电网设备状态检测技术推广，一方面需要对相关技术进行验证分析和优化选择，另一方面需有贴近实际运行状态的培训平台。然而由于缺少相应的平台，状态检测技术装备的检测验证需要在实际电网中开展，而培训工作则往往采用讲授课件的形式。本专利技术通过建设10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，可有效提升相关设备的性能检测试验能力，避免不准确、不可靠的设备进网运行，提高该类设备质量水平，推动相关技术发展，提升配电网设备安全运行水平，降低电网故障风险和损失。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：包括变压器单元、中性点接地单元、集中参数柜、试验台、电容柜、电缆终端柜、故障综合模拟装置、主控台；变压器单元由三相调压器和升压变压器组成；中性点接地单元由消弧线圈及可控小电阻单元一体化系统组成，用于调整中性点接地方式；集中参数柜采用电容-电感π型电路模拟配电网线缆；试验台带有传统及智能一次设备的安装接入口；电容柜包括可调电容柜和相间电容柜；电缆终端柜，集成有各种故障引出点，通过与故障综合模拟装置连接，将各种模拟故障接入到系统中，实现系统故障模拟；故障综合模拟装置用于模拟系统单相接地故障和架空线路断线故障；主控台具有设备状态监视及控制、电压电流监测、故障投入监测功能。所述中性点接地单元中，消弧线圈用于实现系统电源变换、系统中性点经消弧线圈接地模拟，消弧线圈为调匝式，能够自动跟踪补偿系统电容电流，电流调节范围：6.3~36.3A。采用真空有载分接开关，实现消弧线圈的档位调节，最大分接位置数为31；可控小电阻单元由传统小电阻和高压开关串联而成，用于模拟中性点经电阻接地方式，可通过主控台控制自动调节阻值大小。所述集中参数柜，包括电容、电感和放电线圈，通过π型电路来模拟具有分布参数的线路，模拟不同长度和类型线路的容抗和感抗。作为优选方案，所述集中参数柜包括5组集中参数柜，分别为1组集中参数柜一、1组集中参数柜二和3组集中参数柜三，集中参数柜一配置4组电容、2组电感；集中参数柜二配置4组电容、2组电感；集中参数柜三配置2组电容、2组电感、2组放电线圈；放电线圈的投切采用远程、就地两种方式，放电结束之前，对应电容禁止合闸。所述试验台包括负荷开关高压转接试验台、断路器高压转接试验台、架空线路转接试验台、配电变压器高压转接试验台；负荷开关高压转接试验台，可自由移动，用于接入10kV柱上负荷开关，并具有负荷开关控制器；断路器高压转接试验台，可自由自动，用于接入10kV柱上断路器，并具有断路器控制器；架空线路模拟转接试验台，可自由移动，用于接入真实架空线路，灵活改变线路长度或将线路分段；配电变压器高压转接试验台，用于接入配电变压器，可接负载，开展不同类型配电变压器对三相不平衡（渐变不平衡+突变）、弧光接地（谐波）等工况的耐受性能检测试验，试验台可自由移动，两侧预留了电缆接口，并配置了投切开关，且投切可控。所述可调电容柜通过投切不同组数的电容模拟线路的电容参数，模拟其他n条运行线路的电容效应；相间电容柜模拟三相线路相间电容参数。所述电缆终端柜，集成各种故障引出点，通过与“故障综合模拟装置”连接，将各种模拟故障接入到系统中，实现系统故障模拟。所述故障综合模拟装置承担系统单相接地故障和断线故障的模拟功能，其中单相接地故障包括：金属性单相接地故障、经各种电阻接地故障、弧光接地故障、经过渡电阻的弧光接地故障；断线故障包括：断线不接地故障、断线负荷侧接地故障、断线电源侧接地故障。所述主控台，实现对系统运行状态、电气参数、试验数据的监视和组部件的控制功能，在主控台可直接调取故障录波文件，控制金属性接地故障、经电阻接地故障、弧光接地故障、经过渡电阻弧光接地故障仿真、铁磁谐振仿真、串联谐振仿真，实现系统检测试验数据的分析统计及展示。主控台配置有开关操作控制系统，具备自动跳闸和自动闭锁功能，具备过电压、过电流保护功能。自动跳闸主要监测系统的泄漏电流、短路等情况，自动闭锁主要避免两个电源同时供电、误碰带电体等问题。可实时采集中性点接地单元、集中参数柜的模拟量、开关量信息，实现远程的监控。本专利技术还提供所述的10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台的工作方法：10kV母线出线为2~3回，根据需要选择接入系统的线路，具体实现以下功能：1）配电系统参数模拟通过主控台控制投切π形集中参数柜内不同的参数单元实现不同参数的组合，从而达到模拟加长或缩短配电线路、模拟不同类别线路的目的，监测系统的电压电流参数；2）配电系统故障模拟通过主控台控制故障综合模拟装置，模拟配电线路的故障运行状况，包括：金属性接地、高阻接地、弧光接地；模拟真实配网架空线路断线故障，包括：断线后两侧悬空、断线后电源侧接地、断线后负荷侧接地情况；监测系统的电压电流参数变化；3）设备测试将断路器、负荷开关、配电变压器接入指定试验台，通过主控台控制，模拟配电线路的各种工况，对被试品进行测试，测试的内容包括功能、性能和技术指标。被试品需要的各种信号，可以直接从模拟系统中获取，也可以通过外接测试设备获取。有益效果：本专利技术提供的10kV配电网一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：包括变压器单元、中性点接地单元、集中参数柜、试验台、电容柜、电缆终端柜、故障综合模拟装置、主控台；变压器单元包括三相调压器和升压变压器；中性点接地单元由消弧线圈及可控小电阻单元一体化系统组成，用于调整中性点接地方式；集中参数柜采用电容‑电感π型电路模拟配电网线缆；试验台带有一次设备的安装接入口；电容柜包括可调电容柜和相间电容柜；电缆终端柜，集成有各种故障引出点，通过与故障综合模拟装置连接，将各种模拟故障接入到系统中，实现系统故障模拟；故障综合模拟装置用于模拟系统单相接地故障和架空线路断线故障；主控台具有设备状态监视及控制、电压电流监测、故障投入监测、功能。

【技术特征摘要】
1.一种10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：包括变压器单元、中性点接地单元、集中参数柜、试验台、电容柜、电缆终端柜、故障综合模拟装置、主控台；变压器单元包括三相调压器和升压变压器；中性点接地单元由消弧线圈及可控小电阻单元一体化系统组成，用于调整中性点接地方式；集中参数柜采用电容-电感π型电路模拟配电网线缆；试验台带有一次设备的安装接入口；电容柜包括可调电容柜和相间电容柜；电缆终端柜，集成有各种故障引出点，通过与故障综合模拟装置连接，将各种模拟故障接入到系统中，实现系统故障模拟；故障综合模拟装置用于模拟系统单相接地故障和架空线路断线故障；主控台具有设备状态监视及控制、电压电流监测、故障投入监测、功能。2.根据权利要求1所述的10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：所述中性点接地单元中，消弧线圈用于实现系统电源变换、系统中性点经消弧线圈接地模拟，消弧线圈为调匝式，能够自动跟踪补偿系统电容电流，电流调节范围：6.3~36.3A；采用真空有载分接开关，实现消弧线圈的档位调节，最大分接位置数为31；可控小电阻单元由传统小电阻和高压开关串联而成，用于模拟中性点经电阻接地方式，并通过主控台控制自动调节阻值大小。3.根据权利要求1所述的10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：所述集中参数柜，包括电容、电感和放电线圈，通过π型电路来模拟具有分布参数的线路，模拟不同长度和类型线路的容抗和感抗。4.根据权利要求1所述的10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：所述集中参数柜包括5组集中参数柜，分别为1组集中参数柜一、1组集中参数柜二和3组集中参数柜三，集中参数柜一配置4组电容、2组电感；集中参数柜二配置4组电容、2组电感；集中参数柜三配置2组电容、2组电感、2组放电线圈；放电线圈的投切采用远程、就地两种方式，放电结束之前，对应电容禁止合闸。5.根据权利要求1所述的10kV配电网一次设备智能运检技术试验平台，其特征在于：所述试验台包括负荷开关高压转接试验台、断路器高压转接试验台、架空线路转接试验台、配电变压器高压转接试验台；负荷开关高压转接试验台，可自由移动，用于接入10kV柱上负荷开关，并具有负荷开关控制器；断路器高压转接试验台，可自由自动，用于接入10kV柱上断路器，并具有断路器控制器；架空线路模拟转接试验台，可自由移动，用于接入真实架空线路，灵活改变线路长度或将线路分段；配电变压器高压转接试验台，...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建卓，袁栋，朱孟周，付慧，刘利国，陈光，杨景刚，刘瑞煌，肖小龙，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32