一种高压单相接地试验装置和使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压单相接地试验装置和使用方法，本发明专利技术的装置包括隔离开关、电压互感器、电流互感器、断路器、电阻器、IGBT单元、电弧单元、控制单元和计算机，控制单元能够根据设定的试验工作参数控制断路器、IGBT触发电路和预电离电路使高压输配电线路的某相发生单相电弧接地，本发明专利技术为电网中电弧及故障的理论和方法研究提供高度真实的仿真试验环境，也为电网故障保护的方案设计、设备选型、性能检测和例行测试提供更加真实的测试条件。本发明专利技术的装置能够提高电网故障研究水平、推动配电网技术发展、加快产品质量提升和更新换代，从而提高供电可靠性。提高供电可靠性。提高供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压单相接地试验装置和使用方法


[0001]本专利技术属于高压单相接地试验装置
，具体涉及一种高压单相接地试验装置和使用方法。

技术介绍

[0002]随着电网技术的飞速发展，各种判断电网故障的理论、方法和设备不断涌现，但是对于配电网中的电弧接地现象没有方便、高效的复现手段。目前的引弧手段主要有两种：（1）现场临时搭建试验平台，采用小间隙电弧，即放电电极之间的间隙为几毫米，电弧太短；（2）机械拉弧方式，即将基本接触的放电电极用外力分开，逐渐加大到一定距离。但是这两种方式均不符合实际情况，且放电相角不可控故试验难以重复，产生间歇电弧困难，试验效率低。
[0003]无论是在实验室或在现场进行设备检测，都要求还原故障现象，重复试验工况，且试验能够高效进行，以上两种方式都不能满足此要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高压单相接地试验装置和使用方法，本专利技术的高压单相接地试验装置能够控制放电相角、产生长电弧的大电流电弧装置。
[0005]为了达到上述目的，一种高压单相接地试验装置，包括隔离开关、电压互感器、电流互感器、断路器、电阻器、IGBT单元、电弧单元、控制单元和计算机；控制单元连接电压互感器和电流互感器，电压互感器和电流互感器连接高压输配电线路，高压输配电线路连接断路器，断路器连接电阻器，电阻器连接IGBT单元，IGBT单元连接电弧单元；电弧单元包括预电离电路和引弧腔，引弧腔内设置有高压电极和接地电极，高压电极和接地电极间具有间隙，预电离电路连接引弧腔；控制单元连接并控制断路器、IGBT单元的IGBT触发电路和预电离电路，控制单元通过计算机控制；控制单元用于根据设定的试验工作参数控制断路器、IGBT触发电路和预电离电路使高压输配电线路的某相发生单相电弧接地。
[0006]电压互感器、电流互感器和断路器与高压输配电线路间设置有隔离开关。
[0007]IGBT触发电路和预电离电路均连接大容量锂电池。
[0008]引弧腔内设置有若干辅助电极，所有辅助电极均连接预电离电路。
[0009]预电离电路包括至少一组升压电路，预电离电路用于驱动辅助电极放电。
[0010]高压电极及接地电极的材质采用耐高温合金；辅助电极采用外套陶瓷套管的金属电极；引弧腔采用绝缘树脂材料腔体，腔体内部布置耐高温陶瓷板。
[0011]IGBT单元采用若干高压IGBT分成两组串联，一组构成正向导通电路，另一组构成
反向导通电路，两组正反向并联，IGBT触发电路用于控制两组串联高压IGBT组的通断。
[0012]控制单元上设置有彩色液晶显示模块，控制单元上设置有用于接收红外遥控器信号的红外接收器。
[0013]一种高压单相接地试验装置的工作方法，包括以下步骤：S1，将电阻器更换为需要的电阻值；S2，调整引弧腔内高压电极与接地电极间的距离，使两电极之间的间隙符合试验要求；S3，将高压输配电线路的某相接入隔离开关的电网连接端子，电弧单元的接地端子连接到大地；S4，通过计算机设置控制单元的试验工作参数；S5，隔离开关合闸，控制单元通过电压互感器和电流互感器采集的实时工况，确认可以开始试验后，控制单元启动试验；S6，控制单元操纵断路器合闸；S7，控制单元向预电离电路发送指令，启动预电离过程；同时控制单元根据电压互感器测得的实时工况，按工作参数设定的相位角度时刻向IGBT触发电路发送指令，使IGBT单元导通或关断，实现可控单相电弧接地；S8，IGBT单元关断后，控制单元按工作参数的要求间隔，重复S7，直到完成要求的试验循环数；S9，控制单元完成全部要求的试验工作循环后，向断路器发送分闸信号，断路器分闸，试验过程结束。
[0014]S4中，试验工作参数包括放电相位、燃弧时长、间歇时长和试验循环周期数；控制单元启动试验后，控制单元能够实时显示电路电压和电流的有效值及其波形，控制单元能够自动记录整个试验过程的电压、电流、控制信号和反馈信号的实时波形，控制单元能够按时间保存多组录制的波形数据；存贮在控制单元中的波形数据可以在彩色液晶显示模块上显示，查看波形数据时，能够缩放和平移。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的装置包括隔离开关、电压互感器、电流互感器、断路器、电阻器、IGBT单元、电弧单元、控制单元和计算机，控制单元能够根据设定的试验工作参数控制断路器、IGBT触发电路和预电离电路使高压输配电线路的某相发生单相电弧接地，本专利技术为电网中电弧及故障的理论和方法研究提供高度真实的仿真试验环境，也为电网故障保护的方案设计、设备选型、性能检测和例行测试提供更加真实的测试条件。本专利技术的装置能够提高电网故障研究水平、推动配电网技术发展、加快产品质量提升和更新换代，从而提高供电可靠性。
[0016]本专利技术的方法通过计算机设置控制单元的试验工作参数，通过控制单元根据电压互感器测得的实时工况，按工作参数设定的相位角度时刻向IGBT触发电路发送指令，使IGBT单元导通或关断，实现可控单相电弧接地，按工作参数的要求间隔，重复若干次，直到完成要求的试验循环数，从而高效的模拟配电网中的单相电弧接地故障，具有良好的应用前景。
附图说明
[0017]图1为本专利技术提出的一种高压单相接地试验装置示意图。
[0018]其中，1
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高压输配电线路，2
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隔离开关，3
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电压互感器，4
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电流互感器，5
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断路器，6
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电阻器，7
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IGBT单元，8
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IGBT触发电路，9
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电弧单元，10
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引弧腔，11
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高压电极，12
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辅助电极，13
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接地电极，14
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预电离电路，15
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大容量锂电池，16
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光纤，17
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控制单元，18
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彩色液晶显示模块，19
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红外接收器，20
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红外遥控器，21
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以太网电缆，22
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计算机。
具体实施方式
[0019]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细闸述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本专利技术实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]参见图1，一种高压单相接地试验装置，包括高压输配电线路1、隔离开关2、电压互感器3、电流互感器4、断路器5、电阻器6、IGBT单元7、IGBT触发电路8、电弧单元9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压单相接地试验装置，其特征在于，包括隔离开关（2）、电压互感器（3）、电流互感器（4）、断路器（5）、电阻器（6）、IGBT单元（7）、电弧单元（9）、控制单元（17）和计算机（22）；控制单元（17）连接电压互感器（3）和电流互感器（4），电压互感器（3）和电流互感器（4）连接高压输配电线路（1），高压输配电线路（1）连接断路器（5），断路器（5）连接电阻器（6），电阻器（6）连接IGBT单元（7），IGBT单元（7）连接电弧单元（9）；电弧单元（9）包括预电离电路（14）和引弧腔（10），引弧腔（10）内设置有高压电极（11）和接地电极（13），高压电极（11）和接地电极（13）间具有间隙，预电离电路（14）连接引弧腔（10）；控制单元（17）连接并控制断路器（5）、IGBT单元（7）的IGBT触发电路（8）和预电离电路（14），控制单元（17）通过计算机（22）控制；控制单元（17）用于根据设定的试验工作参数控制断路器（5）、IGBT触发电路（8）和预电离电路（14）使高压输配电线路（1）的某相发生单相电弧接地。2.根据权利要求1所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，电压互感器（3）、电流互感器（4）和断路器（5）与高压输配电线路（1）间设置有隔离开关（2）。3.根据权利要求1所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，IGBT触发电路（8）和预电离电路（14）均连接大容量锂电池（15）。4.根据权利要求1所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，引弧腔（10）内设置有若干辅助电极（12），所有辅助电极（12）均连接预电离电路（14）。5.根据权利要求4所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，预电离电路（14）包括至少一组升压电路，预电离电路（14）用于驱动辅助电极（12）放电。6.根据权利要求4所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，高压电极（11）及接地电极（13）的材质采用耐高温合金；辅助电极（12）采用外套陶瓷套管的金属电极；引弧腔（10）采用绝缘树脂材料腔体，腔体内部布置耐高温陶瓷板。7.根据权利要求1所述的一种高压单相接地试验装置，其特征在于，IGBT单元（7）采用若干高压IGB...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云阁，权立，张小庆，刘宝祥，卫荣平，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：