一种电网单相接地故障模拟负载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电网单相接地故障模拟负载装置，包括：三个选相接触器S1

【技术实现步骤摘要】
一种电网单相接地故障模拟负载装置


[0001]本技术涉及一种电网单相接地故障模拟负载装置，属于电网故障模拟接地实验应用领域，主要用于电网故障模拟与控制。

技术介绍

[0002]我国3～66kV中压配网系统中，大部分采用中性点不接地或者经消弧线圈接地运行方式。针对此类电网供电系统，当系统中某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，因此称为小电流接地系统。实践运行表明，3～35KvA发生单相接地故障几率最高，约占系统电气总故障的85％以上，当系统发生单相接地故障时，故障相电压迅速降低(接近为0)，而非故障相电压则上升到倍，使得非故障线路对地电压升高，线路绝缘受到严重威胁，从而影响到电力系统的安全运行。根据我国电力现行规定，在发生单相接地故障后，电网仍可运行两小时，但从实际运行情况此类故障增加了电力系统的安全运行风险，我国因系统接地后引起的接地跳闸事故，占企业事故的80％以上，因此对于当前单相接地故障及接地系统的研究非常广泛，而单相接地装置也在不断的生产研发并安装使用。
[0003]目前接地装置主要分两类：一类是传统的消弧线圈接地装置；另一类是主动干预型消弧电源接地装置。主动干预型消弧接地装置因响应速度快，补偿后零线电压变为原故障相同电压幅值，同相位的电压，故障相电压经补偿后为0电压或者较低电压，因此主动干预型消弧接地装置大大降低了故障相电压的危险性，未来极具潜力，目前各地电网也在陆续配备中。
[0004]主动干预型消弧装置，采用单相接地故障相稳态接地转移方式，实现消弧、选线、人身防护功能，并采用经低励磁阻抗升压变压器的信号注入方式实现自动复归。
[0005]如图1所示为主动干预型消弧装置模拟单相接地故障时的系统运行电气图。系统包括多条高压线路(图中只画出了线路1、线路2，实际运行环境中包含多条高压线路)、线路切换高压开关、主动干预型消弧接地装置及配套升压变压器。
[0006]当接地故障时(如模拟A相故障)，主动消弧接地装置故障相开关快速合闸，主动消弧接地装置通过升压变压器补偿中性点电压为原电网系统单相电压(10kV)，该电压与原故障相(A相)电压同电压幅值，同频率，同相位，因此将故障线路(A相)的电压补偿为零电压，减小了接地故障位置的触电风险，而中性点电压为原故障相(A相)电压(10kV)，保证电网中的A、B、C三相电压处于平衡状态，不会出现因为某一项故障时，导致另外两相电压升高导致高压绝缘受到损坏的情况。主动干预型消弧装置，通过反复采样判断零序电压及零序电流的大小，从而可以实时监控和判断故障的状况，当检测到接地故障不存在后，能够及时断开主动干预型消弧接地装置的电压补偿，此时，电网系统能够快速恢复正常运行；当故障再次发生时，又能够及时让主动干预型消弧装置合闸进行系统补偿，保证故障接地点的电压接近为零电压，使故障发生点不存在安全隐患。
[0007]主动干预型消弧装置一般适用于60KV以下的配电网络，但在实际应用中，因10kV
的电压等级接近用户侧，因此主动干预型消弧装置主要应用场合为10kV的电网系统。10kV电网系统一般处于人口稠密处或偏远的郊区，运行环境恶劣，易受到各种干扰。配电网因其分支较多，接线复杂等原因，易发生单相接地故障，而引起单相故障的原因有以下几点：
[0008]1)树枝，配电网中10kV电压等级配电杆塔不高、面积跨度大、线路弧垂大，易被自然界中的树枝搭接，尤其是遇到大风、覆冰、积雪时，极易产生单相接地故障。
[0009]2)违章建筑，配电线安全距离内出现违章建筑时，极有可能产生空气放电，导致出现单相接地故障。
[0010]3)鸟害，鸟类搭建巢穴，造成线路接地故障。
[0011]4)用户侧错误用电导致接地故障。
[0012]5)绝缘端子脏污，在雨雾天气容易造成爬电故障。
[0013]主动干预型消弧接地装置在出厂运行前，需要经高压试验室进行单相接地故障模拟试验。目前针对主动干预型消弧装置的研究和开发已经非常成熟，但针对主动干预型消弧装置的测试设备及模拟负载装置研究很少。我公司在武汉特高压研究试验基地进行主动干预型消弧装置实验时，发现了上述问题，因此设计了本技术所述的装置。

技术实现思路

[0014]本技术为改善现有技术的不足之处，而提供一种电网单相接地故障模拟负载装置。
[0015]本技术提供的电网单相接地故障模拟负载装置，包括：
[0016]三个选相接触器S1
‑
S3，三个选相接触器的一端分别连接外部主动干预型消弧装置的高压三相进线，另一端共接形成接点J；
[0017]零序电流采样传感器，用于采集接点J处的零序电流；
[0018]零序电压采样传感器，用于采集接点J处的零序电压；
[0019]至少7个不同阻值的模拟接地电阻器R1
‑
R7，各模拟接地电阻器的一端接地，另一端分别经一高压真空接触器共同连接至接点J；
[0020]远程通信单元模块，包括电源、单片机控制器、远程通信接口，单片机控制器从电源取电，并经远程通信接口与外部远程控制中心远程通信，且分别连接零序电流采样传感器、零序电压采样传感器，以及各接触器的受控端。
[0021]进一步的，还包括数字电位计Rj，数字电位计Rj一端接地，另一端分别经一高压真空接触器连接至所述接点J，数字电位计Rj的控制脚连接所述单片机控制器。
[0022]进一步的，所述模拟接地电阻器R1
‑
R7的阻值分别为0欧姆、500欧姆、1000欧姆、2000欧姆、4000欧姆、10000欧姆、16000欧姆，所述数字电位计的阻值范围为50欧姆～5000欧姆。
[0023]进一步的，还包括至少4个不同容值档位的电容器C1
‑
C4，各电容器的一端接地，另一端分别经一高压真空接触器共同连接至所述接点J。其中，4个电容器的容值分别为1.09uf、2.18uf、2.18uf、4.36uf。
[0024]进一步的，所述单片机控制器是经中间继电器连接各接触器的受控端。
[0025]进一步的，所述远程通信接口是RS485、串口或网络通信接口。
[0026]相对于现有技术，本技术能够达到以下有益效果：
[0027]1.采用本技术设计的单相接地模拟负载装置，能够模拟单相接地时的各种接地环境，并通过选相接触器共接设置，实现单一装置就能分时模拟三相故障，完成整套单相接地故障模拟实验负载的功能，简化了配套结构；
[0028]2.本技术采用基于远程通信的控制接触器自动切换的方式，能够实现远程快速控制不同类型的故障模拟负载切换，大大缩短了故障模拟实验时切换不同类型接地故障负载的时间，操作人员不需要在接地故障现场进行手动模拟故障负载切换，减少了人员安全事故的发生，提高了电网系统的安全运行能力；
[0029]3.本技术通过在接点J处设置电流传感器、电压传感器检测零序电流、零序电压，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网单相接地故障模拟负载装置，其特征在于，包括：三个选相接触器S1
‑
S3，三个选相接触器的一端分别连接外部主动干预型消弧装置的高压三相进线，另一端共接形成接点J；零序电流采样传感器，用于采集所述接点J处的零序电流；零序电压采样传感器，用于采集所述接点J处的零序电压；至少7个不同阻值的模拟接地电阻器R1
‑
R7，各模拟接地电阻器的一端接地，另一端分别经一高压真空接触器共同连接至所述接点J；远程通信单元模块，包括电源、单片机控制器、远程通信接口，所述单片机控制器从电源取电，并经远程通信接口与外部远程控制中心远程通信，且分别连接零序电流采样传感器、零序电压采样传感器，以及各接触器的受控端。2.如权利要求1所述的电网单相接地故障模拟负载装置，其特征在于，还包括数字电位计Rj，数字电位计Rj一端接地，另一端分别经一高压真空接触器连接至所述接点J，数字电位计Rj的控制脚连接所述单片机控制器。3.如权利要求2所述的电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小锋，刘湘，詹柏青，王文才，
申请(专利权)人：广东福德电子有限公司，
类型：新型
国别省市：