一种林牧区低压火灾试验系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电气安全技术领域，尤其涉及一种林牧区低压火灾试验系统及方法，包括：低压配电柜、电源系统、录波系统和故障模拟区；故障模拟区用于在各种类型的架空线路故障模拟试验中，根据预先设定的试验工况，对不同直径或绝缘特征的架空线路故障进行模拟试验；电源系统用于在模拟不同类型的架空线路故障时，输出三相电压的交流电；低压配电柜用于检测不同架空线路故障类型下的母线三相电压和出线三相电流，以使录波系统检测是否有电弧击穿，获取对应的故障模拟信息。本发明专利技术通过对架空输电线路各种故障类型和植物燃烧进行试验，可以有效分析故障过程中短路电弧的情况，降低了林牧区因配电网故障引发火灾的概率。因配电网故障引发火灾的概率。因配电网故障引发火灾的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种林牧区低压火灾试验系统及方法


[0001]本专利技术涉及电气安全
，尤其涉及一种林牧区低压火灾试验系统及方法。

技术介绍

[0002]随着全国经济的飞速发展，各行各业对电的需求越来越大，全球能源互联网及智能电网等概念的提出使得配电网逐步成为当前国内外相关学者的研究热点，配电网处于电力系统的末端，与居民、工厂等电力用户联系最为密切，是电力系统不可或缺的部分，但配电网具有配电系统出线多，网络结构复杂，中性点接地方式多样，馈线发生故障概率极高等特点，其中，单相接地故障比重最大，故障发生概率近80％。
[0003]传统的配电网运行规程规定，在接地电流小于10A时，可带故障继续运行两小时，但目前配电网中大量使用的电力电子设备大多为非线性负荷，且电缆线路的占比越来越高，因此，接地故障电流中的无功分量、有功分量及谐波含量越来越高，接地故障中有功电流和谐波电流分量占比可超过全部电流的10％，这种情况下故障残流较大，残留的有功或谐波分量都足以导致电弧不能自行熄灭，甚至会引起过电压及故障进一步发展，进而影响电网稳定运行、设备损坏、人身安全及林牧区火灾的发生，因此，亟需提供一种科学、准确、可靠的林牧区低压火灾试验系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种林牧区低压火灾试验系统及方法，以通过对多种故障类型和植物燃烧进行试验，有效分析故障过程中短路电弧的情况，降低林牧区因配电网故障引发火灾的概率。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种林牧区低压火灾试验系统及方法。<br/>[0006]第一方面，本专利技术提供了一种林牧区低压火灾试验系统，所述系统包括低压配电柜以及与所述低压配电柜连接的电源系统、录波系统和故障模拟区；
[0007]所述故障模拟区，用于在各种类型的架空线路故障模拟试验中，根据预先设定的试验工况，对不同直径或绝缘特征的架空线路故障进行模拟试验；
[0008]所述电源系统，用于在模拟不同类型的架空线路故障时，通过配电变压器输出三相电压的交流电至所述低压配电柜；
[0009]所述低压配电柜，用于在接收到三相电压的交流电后，通过三相电流互感器和三相电压互感器检测不同架空线路故障类型下的母线三相电压和出线三相电流；
[0010]所述录波系统，用于根据接收到的所述母线三相电压和所述出线三相电流检测是否有电弧击穿，获取对应的故障模拟信息。
[0011]在进一步的实施方案中，所述电源系统包括单相电源、柱上式断路器和配电变压器；
[0012]所述单相电源通过所述柱上式断路器连接所述配电变压器，所述配电变压器通过架空线路三相导线连接所述低压配电柜的三相输入端。
[0013]在进一步的实施方案中，所述低压配电柜包括设于架空线路上的三相熔断器式隔离开关、三相电流互感器和三相架空线空气断路器，所述三相熔断器式隔离开关通过三相电流互感器连接所述三相架空线空气断路器，所述故障模拟区与所述三相架空线空气断路器的输出端连接；
[0014]所述低压配电柜还包括三相电压互感器，所述三相电压互感器通过三相空气断路器连接于三相电流互感器和三相架空线空气断路器之间。
[0015]在进一步的实施方案中，所述系统还包括与所述低压配电柜的输入端连接的控制系统；
[0016]所述控制系统用于在开启架空线路故障模拟试验时，远程控制低压配电柜中的三相熔断器式隔离开关动作，以使配电变压器高压侧升压，并在配电变压器高压侧升压至预设电压值后，远程控制三相架空线空气断路器和三相空气断路器动作。
[0017]在进一步的实施方案中，所述试验工况包括单相接地故障试验工况、单相断线故障试验工况、两相短路故障试验工况以及林牧区植物燃烧试验工况。
[0018]在进一步的实施方案中，所述单相接地故障试验工况具体为：
[0019]利用两个绝缘支架带固定器固定架空输电线路，并将架空输电线路的一侧接入电源系统，架空输电线路的另一侧悬空，将架空输电线路中间的绝缘皮去掉，使架空输电线路下方裸露，以在裸露的架空输电线路下方的极板上放置可燃物，其中，所述极板接地，所述极板的下方放置有起重设备，以通过起重设备调整架空输电线路经可燃物与大地之间的放电距离。
[0020]在进一步的实施方案中，所述单相断线故障试验工况具体为：
[0021]利用两个绝缘支架带固定器固定架空输电线路，架空输电线路的一侧接入电源系统，架空输电线路的另一侧放置在接地的极板上方，架空输电线路的中间采用三脚架调整架空输电线路截面与极板之间的距离，在绝缘支架和三脚架之间的架空线路上连接有可调过渡电阻，以通过可调过渡电阻调节击穿故障电流值，将可燃物放置在极板上方。
[0022]在进一步的实施方案中，所述两相短路故障试验工况具体为：
[0023]在三相架空输电线路的末端连接负荷，在断电状态下将两相短路触碰物直接放在架空输电线路的A相和B相上方，调整三相线路的距离并进行上电试验。
[0024]在进一步的实施方案中，所述故障模拟区还包括监控系统；
[0025]所述监控系统用于实时监控所述故障模拟区的模拟试验。
[0026]第二方面，本专利技术提供了一种林牧区低压火灾试验方法，所述方法包括以下步骤：
[0027]在各种类型的架空线路故障模拟试验中，根据预先设定的试验工况，对不同直径或绝缘特征的架空线路故障进行模拟试验；
[0028]在模拟不同类型的架空线路故障时，通过配电变压器输出三相电压的交流电，并检测不同架空线路故障类型下的母线三相电压和出线三相电流；
[0029]根据接收到的所述母线三相电压和所述出线三相电流检测是否有电弧击穿，获取对应的故障模拟信息。
[0030]本专利技术提供了一种林牧区低压火灾试验系统及方法，所述系统包括低压配电柜、电源系统、录波系统和故障模拟区；其中，故障模拟区用于在各种类型的架空线路故障模拟试验中，根据预先设定的试验工况，对不同直径或绝缘特征的架空线路故障进行模拟试验；
电源系统用于在模拟不同类型的架空线路故障时，输出三相电压的交流电；低压配电柜用于检测不同架空线路故障类型下的母线三相电压和出线三相电流，以使录波系统检测是否有电弧击穿，获取对应的故障模拟信息。本专利技术通过对架空输电线路各种故障类型和植物燃烧进行试验，同时通过故障录波系统进行波形录制，从而可以有效分析故障过程中短路电弧的情况，为分析林牧区因配电网发生故障引起火灾提供数据支撑，降低了林牧区因配电网故障引发火灾的概率。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例提供的林牧区低压火灾试验系统框图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的电源系统示意图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供的试验操作流程示意图；
[0034]图4是本专利技术实施例提供的单相接地故障试验工况示意图；
[0035]图5是本专利技术实施例提供的单相断线故障试验工况示意图；
[0036]图6是本专利技术实施例提供的两相短路故障试验工况示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种林牧区低压火灾试验系统，其特征在于，包括：低压配电柜以及与所述低压配电柜连接的电源系统、录波系统和故障模拟区；所述故障模拟区，用于在各种类型的架空线路故障模拟试验中，根据预先设定的试验工况，对不同直径或绝缘特征的架空线路故障进行模拟试验；所述电源系统，用于在模拟不同类型的架空线路故障时，通过配电变压器输出三相电压的交流电至所述低压配电柜；所述低压配电柜，用于在接收到三相电压的交流电后，通过三相电流互感器和三相电压互感器检测不同架空线路故障类型下的母线三相电压和出线三相电流；所述录波系统，用于根据接收到的所述母线三相电压和所述出线三相电流检测是否有电弧击穿，获取对应的故障模拟信息。2.如权利要求1所述的一种林牧区低压火灾试验系统，其特征在于：所述电源系统包括单相电源、柱上式断路器和配电变压器；所述单相电源通过所述柱上式断路器连接所述配电变压器，所述配电变压器通过架空线路三相导线连接所述低压配电柜的三相输入端。3.如权利要求1所述的一种林牧区低压火灾试验系统，其特征在于：所述低压配电柜包括设于架空线路上的三相熔断器式隔离开关、三相电流互感器和三相架空线空气断路器，所述三相熔断器式隔离开关通过三相电流互感器连接所述三相架空线空气断路器，所述故障模拟区与所述三相架空线空气断路器的输出端连接；所述低压配电柜还包括三相电压互感器，所述三相电压互感器通过三相空气断路器连接于三相电流互感器和三相架空线空气断路器之间。4.如权利要求1所述的一种林牧区低压火灾试验系统，其特征在于：还包括与所述低压配电柜的输入端连接的控制系统；所述控制系统用于在开启架空线路故障模拟试验时，远程控制低压配电柜中的三相熔断器式隔离开关动作，以使配电变压器高压侧升压，并在配电变压器高压侧升压至预设电压值后，远程控制三相架空线空气断路器和三相空气断路器动作。5.如权利要求1所述的一种林牧区低压火灾试验系统，其特征在于：所述试验工况包括单相接地故障试验工况、单相断线...

【专利技术属性】
技术研发人员：周恩泽，王磊，田翔，饶章权，魏瑞增，罗颖婷，刘淑琴，何浣，钟连宏，樊灵孟，龚博，廖永力，李锐海，朱登杰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：