CN104659783B - 煤矿供配电系统动态模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿供配电系统动态模拟系统，包括高压供电电路和低压馈电电路，以及用于模拟负载的磁粉制动器和与高压供电电路或低压馈电电路连接的故障模拟电路；高压供电电路与380V市电输电线路连接，低压馈电电路包括降压电路和与降压电路连接的低压馈电支路，以及与降压电路和低压馈电支路均连接的谐波源，磁粉制动器与低压馈电支路连接；高压供电电路包括升压变压器T1、高压供电线路和零序电抗器ARC，降压电路由降压变压器T2构成，故障模拟电路包括渐变性漏电模拟电路和短路模拟电路。本发明具有灵活、动态的建模能力，动态模拟结果的真实性和实用性强，使用效果好。

Description

煤矿供配电系统动态模拟系统

技术领域

本发明属于煤矿供配电安全技术领域，具体涉及一种煤矿供配电系统动态模拟系统。

背景技术

煤矿井下是典型的爆炸性环境，其供电系统普遍采用中性点非有效接地的运行方式。由于矿井用电环境恶劣，工作面供电线路及设备容易发生漏电、接地、短路等故障，由故障所致引的高温、电火花是导致爆炸事故发生的主要火源，一旦发生爆炸，直接威胁全体井下工作人员的生命安全，并造成恶劣的社会影响和重大的经济损失，因此煤矿生产对供电的安全性和可靠性要求很高。应用在井下的各种保护系统经常发生拒动和误动，开发新的矿用继电保护新原理和新技术迫在眉睫，而新原理与新技术的研究与开发必须借助于得力的试验平台，各种矿用供电新设备在投入使用前也必须进行实验。

由于矿井供电系统与地面供电系统的运行特性差异较大，目前还没有一种有效针对矿井供电独特性的动态模拟系统。现有模拟系统主要有两种方式，一种是采用各种商用仿真软件在计算机上搭建矿井供电系统的数值模型，通过求解微分方程来完成模拟和实验，这种仿真模拟环境是在完全理想条件下搭建，实现简单，但与井下实际供电系统的运行状况差异很大，许多具有渐变性特点的故障以及设备的动态物理特性无法模拟，仿真模拟实验结果只能作为对矿井供电系统的初步认识和参考。第二种模拟系统采用380V作为实验电压，实验系统中不包含变压器、互感器、负载等实际设备，模拟实验结果虽然比计算机仿真效果好，但仍与实际情况差距较大。矿井主要采用10kV和3300V的供电电压，而绝缘寿命的长短主要与电压高低有关，电压等级的不同对设备尤其是电缆的绝缘性能影响很大，直接导致对漏电故障的发生与演变规律研究产生较大误差。对继电保护装置的检验与测试，需综合考虑系统的动态运行状况，要考虑变压器、互感器的饱和特性、负载变化对电气设备的综合影响，这在380V实验系统中是无法实现的。

由于真实的矿井动态模拟系统的缺乏，对矿用设备性能的检验最终依靠在井下的实际应用，对矿井供电系统的运行规律和各种故障发生机理的研究和认识也只能通过仿真软件或者地面低压实验系统进行模拟，因此矿井供电设备故障发生频繁，保护系统动作可靠性不高，煤矿供电安全性无法有效保障就在所难免，爆炸性环境供电安全的基础理论研究始终处于较薄弱状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种运行电压与煤矿供配电系统的实际情况完全一致，具有灵活、动态的建模能力，动态模拟结果的真实性和实用性强的煤矿供配电系统动态模拟系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：包括用于将380V电压变换为10kV电压后输出供电的高压供电电路和用于将高压供电电路输出的10kV电压变换为3300V电压后输出供电的低压馈电电路，以及用于模拟负载的磁粉制动器和与高压供电电路或低压馈电电路连接的故障模拟电路；所述高压供电电路与380V市电输电线路连接，所述低压馈电电路包括用于将10kV电压变换为3300V电压的降压电路和与降压电路连接的低压馈电支路，以及与降压电路和低压馈电支路均连接的谐波源，所述磁粉制动器与低压馈电支路连接；

所述高压供电电路包括用于将380V电压变换为10kV电压的升压变压器T1、高压供电线路和零序电抗器ARC，所述升压变压器T1为三相双绕组变压器，所述升压变压器T1的一次侧绕组为三角形接法，所述升压变压器T1的二次侧绕组为星形接法，所述升压变压器T1的一次侧绕组通过三相开关K1与380V市电输电线路连接，所述零序电抗器ARC的一端通过单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的中性点连接，所述高压供电线路由A相高压供电线路、B相高压供电线路和C相高压供电线路组成，所述A相高压供电线路的首端为接线端子a且与升压变压器T1的二次侧绕组的第一接线端连接，所述B相高压供电线路的首端为接线端子b且与升压变压器T1的二次侧绕组的第二接线端连接，所述C相高压供电线路的首端为接线端子c且与升压变压器T1的二次侧绕组的第三接线端连接；

所述降压电路由降压变压器T2构成，所述降压变压器T2为三相双绕组变压器，所述降压变压器T2的一次侧绕组为三角形接法，所述降压变压器T2的二次侧绕组为星形接法，所述低压馈电支路的数量为三条且分别为第一低压馈电支路、第二低压馈电支路和第三低压馈电支路，所述降压变压器T2的一次侧绕组的三个接线端分别与所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端连接，所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端分别为接线端子d、接线端子e和接线端子f，所述谐波源通过依次串联的三相开关K7和三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端连接，所述第一低压馈电支路通过三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第二低压馈电支路通过三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第三低压馈电支路通过三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第一低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子g、接线端子h和接线端子i，所述第二低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子j、接线端子k和接线端子l，所述第三低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子m、接线端子n和接线端子o，所述第一低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子p、接线端子q和接线端子r，所述第二低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子s、接线端子t和接线端子u，所述第三低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子v、接线端子w和接线端子x；

所述故障模拟电路包括渐变性漏电模拟电路和短路模拟电路，所述渐变性漏电模拟电路由单相开关K9和滑动变阻器R16组成，所述滑动变阻器R16的滑动端接地，所述滑动变阻器R16的一个固定端与单相开关K9的一端连接，所述单相开关K9的另一端为渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1；所述短路模拟电路由滑动变阻器R17、单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12、单相开关K13和单相开关K14组成，所述滑动变阻器R17的一个固定端通过单相开关K14与单相开关K10的一端、单相开关K11的一端、单相开关K12的一端和单相开关K13的一端连接，所述滑动变阻器R17的滑动端和单相开关K13的另一端均接地，所述单相开关K10的另一端为短路模拟电路的第一输出端OUT2，所述单相开关K11的另一端为短路模拟电路的第二输出端OUT3，所述单相开关K12的另一端为短路模拟电路的第三输出端OUT4；所述渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子d～f或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子g～i或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子j～l或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子m～o或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子p～r或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子s～u或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子v～x或其中任意一个、任意两个接线端子连接；所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意一个输出端与接线端子a～x中的任意一个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子a～c中的任意两个接线端子、或与接线端子d～f中的任意两个接线端子、或与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子、或与接线端子p～r中的任意两个接线端子、或与接线端子s～u中的任意两个接线端子、或与接线端子v～x中的任意两个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子a～c、或分别与接线端子d～f、或分别与接线端子g～i、或分别与接线端子j～l、或分别与接线端子m～o、或分别与接线端子p～r、或分别与接线端子s～u、或分别与接线端子v～x连接。

上述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有单相电流互感器CT1，所述高压供电线路与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有电压互感器PT1；所述三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端的连接线路上连接有电压互感器PT2，所述三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT2、单相电流互感器CT5、单相电流互感器CT6和单相电流互感器CT7，所述三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT3、单相电流互感器CT8、单相电流互感器CT9和单相电流互感器CT10，所述三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT4、单相电流互感器CT11、单相电流互感器CT12和单相电流互感器CT13。

上述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述A相高压供电线路由电阻R1、电容C1和电感L1组成，所述电感L1的一端与电容C1的一端连接且为A相高压供电线路的首端，所述电阻R1的一端与电感L1的一端连接且为A相高压供电线路的末端，所述电容C1的另一端和电阻R1的另一端均接地；所述B相高压供电线路由电阻R2、电容C2和电感L2组成，所述电感L2的一端与电容C2的一端连接且为B相高压供电线路的首端，所述电阻R2的一端与电感L2的一端连接且为B相高压供电线路的末端，所述电容C2的另一端和电阻R2的另一端均接地；所述C相高压供电线路由电阻R3、电容C3和电感L3组成，所述电感L3的一端与电容C3的一端连接且为C相高压供电线路的首端，所述电阻R3的一端与电感L3的一端连接且为C相高压供电线路的末端，所述电容C3的另一端和电阻R3的另一端均接地。

上述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述第一低压馈电支路由第一U相低压馈电支路、第一V相低压馈电支路和第一W相低压馈电支路组成，所述第一U相低压馈电支路由电阻R4、电容C4和电感L4组成，所述电感L4的一端与电容C4的一端连接且为第一U相低压馈电支路的首端，所述电阻R4的一端与电感L4的一端连接且为第一U相低压馈电支路的末端，所述电容C4的另一端和电阻R4的另一端均接地，所述第一V相低压馈电支路由电阻R5、电容C5和电感L5组成，所述电感L5的一端与电容C5的一端连接且为第一V相低压馈电支路的首端，所述电阻R5的一端与电感L5的一端连接且为第一V相低压馈电支路的末端，所述电容C5的另一端和电阻R5的另一端均接地，所述第一W相低压馈电支路由电阻R6、电容C6和电感L6组成，所述电感L6的一端与电容C6的一端连接且为第一W相低压馈电支路的首端，所述电阻R6的一端与电感L6的一端连接且为第一W相低压馈电支路的末端，所述电容C6的另一端和电阻R6的另一端均接地；所述第二低压馈电支路由第二U相低压馈电支路、第二V相低压馈电支路和第二W相低压馈电支路组成，所述第二U相低压馈电支路由电阻R7、电容C7和电感L7组成，所述电感L7的一端与电容C7的一端连接且为第二U相低压馈电支路的首端，所述电阻R7的一端与电感L7的一端连接且为第二U相低压馈电支路的末端，所述电容C7的另一端和电阻R7的另一端均接地，所述第二V相低压馈电支路由电阻R8、电容C8和电感L8组成，所述电感L8的一端与电容C8的一端连接且为第二V相低压馈电支路的首端，所述电阻R8的一端与电感L8的一端连接且为第二V相低压馈电支路的末端，所述电容C8的另一端和电阻R8的另一端均接地，所述第二W相低压馈电支路由电阻R9、电容C9和电感L9组成，所述电感L9的一端与电容C9的一端连接且为第二W相低压馈电支路的首端，所述电阻R9的一端与电感L9的一端连接且为第二W相低压馈电支路的末端，所述电容C9的另一端和电阻R9的另一端均接地；所述第三低压馈电支路由第三U相低压馈电支路、第三V相低压馈电支路和第三W相低压馈电支路组成，所述第三U相低压馈电支路由电阻R10、电容C10和电感L10组成，所述电感L10的一端与电容C10的一端连接且为第三U相低压馈电支路的首端，所述电阻R10的一端与电感L10的一端连接且为第三U相低压馈电支路的末端，所述电容C10的另一端和电阻R10的另一端均接地，所述第三V相低压馈电支路由电阻R11、电容C11和电感L11组成，所述电感L11的一端与电容C11的一端连接且为第三V相低压馈电支路的首端，所述电阻R11的一端与电感L11的一端连接且为第三V相低压馈电支路的末端，所述电容C11的另一端和电阻R11的另一端均接地，所述第三W相低压馈电支路由电阻R12、电容C12和电感L12组成，所述电感L12的一端与电容C12的一端连接且为第三W相低压馈电支路的首端，所述电阻R12的一端与电感L12的一端连接且为第三W相低压馈电支路的末端，所述电容C12的另一端和电阻R12的另一端均接地。

上述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述滑动变阻器R16的最大阻值为5000Ω，所述滑动变阻器R17的最大阻值为500Ω。

本发明还提供了一种方法步骤简单，操作实现方便快捷，能够全面地进行煤矿供配电系统供电安全动态模拟，动态模拟结果的真实性和实用性强的煤矿供配电系统动态模拟方法，其特征在于该方法包括以下五种情况的模拟：

情况一、煤矿供配电系统负载动态模拟，具体过程为：

步骤101、闭合三相开关K1、三相开关K3和三相开关K7，打开三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6，动态模拟煤矿供配电系统处于热备用状态；

步骤102、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7，动态模拟煤矿供配电系统处于空载运行状态；

步骤103、从小到大调节磁粉制动器的输出转矩，动态模拟矿用设备的启动过程；

步骤104、将磁粉制动器的输出转矩调节为额定转矩，动态模拟煤矿供配电系统处于满载运行状态，并动态模拟煤矿供配电系统处于正常运行状态；

情况二、煤矿供配电系统运行方式动态模拟，具体过程为：

步骤201、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；

步骤202、闭合单相开关K2，零序电抗器ARC接入动态模拟系统，动态模拟煤矿供配电系统在变压器附近装有零序电抗器的运行方式，即中性点补偿接地运行方式；

步骤203、打开单相开关K2，零序电抗器ARC退出动态模拟系统，动态模拟煤矿供配电系统在变压器附近无零序电抗器的运行方式，即中性点绝缘运行方式；

情况三、煤矿供配电系统漏电故障动态模拟，具体过程为：

步骤301、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤302、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的对称性漏电故障；

步骤303、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的对称性漏电故障；

步骤304、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路首端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子和接线端子j～l中的任意一个接线端子同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子和接线端子m～o中的任意一个接线端子同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子j～l中的任意一个接线端子和接线端子m～o中的任意一个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路首端发生不同线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i同时连接、或者与接线端子j～l同时连接、或者与接线端子m～o同时连接，动态模拟不同低压馈电支路首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤305、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路末端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意两个、接线端子s～u中的任意两个或接线端子v～x中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路末端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个和接线端子s～u中的任意一个同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个和接线端子v～x中的任意一个同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子s～u中的任意一个和接线端子v～x中的任意一个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路末端发生不同线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r同时连接、或者与接线端子s～u、或者与接线端子v～x同时连接，动态模拟不同低压馈电支路末端发生渐变性的对称漏电故障；

情况四、煤矿供配电系统单相接地故障动态模拟，具体过程为：

步骤401、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤402、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤403、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤404、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤405、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

情况五、煤矿供配电系统短路故障动态模拟，具体过程为：

步骤501、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤502、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子a～c中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤503、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子d～f中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤504、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路首端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤505、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子p～r中的任意两个接线端子、或与接线端子s～u中的任意两个接线端子、或与接线端子v～x中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤506、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子a～c连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤507、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子d～f连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤508、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子g～i、或分别与接线端子j～l、或分别与接线端子m～o连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路首端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路首端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤509、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子p～r、或分别与接线端子s～u、或分别与接线端子v～x连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路末端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障。

上述的方法，其特征在于该方法还包括以下三种情况的模拟：

情况六、煤矿供配电系统漏电保护性能动态模拟，具体过程为：

步骤601、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤602、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤603、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第一低压馈电支路首端发生渐变性的单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第一低压馈电支路首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i同时连接，动态模拟不同低压馈电支路首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤604、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的选择性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的纵向选择性能不良；

步骤605、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个接线端子连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第一低压馈电支路末端发生单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意两个同时连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第一低压馈电支路末端发生同一线路不对称漏电故障；

步骤606、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能良好；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能不良；

情况七、煤矿供配电系统短路保护性能动态模拟，具体过程为：

步骤701、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤702、将单相电流互感器CT5的二次侧绕组、单相电流互感器CT6的二次侧绕组、单相电流互感器CT7的二次侧绕组、单相电流互感器CT8的二次侧绕组、单相电流互感器CT9的二次侧绕组、单相电流互感器CT10的二次侧绕组、单相电流互感器CT11的二次侧绕组、单相电流互感器CT12的二次侧绕组和单相电流互感器CT13的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤703、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子p～r中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤704、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护的选择性能和灵敏性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的纵向选择性能不良；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的灵敏性能不良；

步骤705、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子g～i连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路首端发生对称金属性短路故障；

步骤706、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护可靠性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，或者三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能不良；

情况八、煤矿供配电系统单相接地保护动态模拟，具体过程为：

步骤801、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤802、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤803、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤804、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的纵向选择性能不良。

上述的方法，其特征在于：所述滑动变阻器R16的最大阻值为5000Ω，阻值变化范围为1000Ω～5000Ω；所述滑动变阻器R17的最大阻值为500Ω。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用了与煤矿供配电系统相同的供电电压等级与主接线，考虑了实际变压器、线路参数、互感器、负载变化对系统的动态影响，能够最大限度地真实再现实际的煤矿供配电系统，能够提供丰富的反映系统运行特性、故障本质的数据，动态模拟结果的真实性和实用性强。

2、本发明煤矿供配电系统动态模拟系统的构建灵活，设计新颖，可根据研究、测试的不同需求，通过开关状态的灵活改变模拟煤矿供配电系统的不同运行方式，通过滑动变阻器阻值的连续改变，动态模拟渐变性漏电故障的发生过程；通过多个开关组合和状态的变化，可动态模拟煤矿供配电系统的各种单一故障以及组合性故障。

3、本发明煤矿供配电系统动态模拟系统中设置了总输电干线和多分支低压馈电线路，设置了供电总开关和分支开关，不同分支低压馈电线路参数设置不同的值，能够动态模拟不同长度的馈电线路，能够对矿用综合保护器漏电保护的纵向选择性能、横向选择性能和灵敏性能，对矿用综合保护器短路保护的纵向选择性能、横向选择性能、灵敏性能和可靠性能，以及对矿用综合保护器单相接地保护的纵向选择性能和横向选择性能进行各种条件下的动态模拟与测试。

4、本发明能够模拟煤矿供配电系统中由于电机车、变频调速设备、牵引设备对供电系统的电能质量污染，用于进行在恶劣的供电质量污染条件下的煤矿供配电系统动态模拟，能够用于研究矿井的谐波治理技术。

5、本发明系统构建灵活，能够用于对矿用电气设备性能的全面检测，能够提供丰富的故障数据，是研究供电安全性的良好试验平台，是开发矿用继电保护新技术的基础和依据。

6、本发明煤矿供配电系统动态模拟方法的方法步骤简单，操作实现方便快捷，且能够全面地进行煤矿供配电系统供电安全动态模拟。

综上所述，本发明的运行电压与煤矿供配电系统的实际情况完全一致，具有灵活、动态的建模能力，动态模拟结果的真实性和实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明煤矿供配电系统动态模拟系统的电路原理框图。

图2为本发明渐变性漏电模拟电路的电路原理图。

图3为本发明短路模拟电路的电路原理图。

图4为本发明380V市电输电线路、高压供电电路和低压馈电电路的电路连接示意图。

附图标记说明:

1—高压供电电路； 2—低压馈电电路； 2-1—降压电路；

2-2—低压馈电支路； 2-3—谐波源； 3—磁粉制动器；

4—故障模拟电路； 5—380V市电输电线路。

具体实施方式

如图1所示，本发明的煤矿供配电系统动态模拟系统，包括用于将380V电压变换为10kV电压后输出供电的高压供电电路1和用于将高压供电电路1输出的10kV电压变换为3300V电压后输出供电的低压馈电电路2，以及用于模拟负载的磁粉制动器3和与高压供电电路1或低压馈电电路2连接的故障模拟电路4；所述高压供电电路1与380V市电输电线路5连接，所述低压馈电电路2包括用于将10kV电压变换为3300V电压的降压电路2-1和与降压电路2-1连接的低压馈电支路2-2，以及与降压电路2-1和低压馈电支路2-2均连接的谐波源2-3，所述磁粉制动器3与低压馈电支路2-2连接；

如图4所示，所述高压供电电路1包括用于将380V电压变换为10kV电压的升压变压器T1、高压供电线路和零序电抗器ARC，所述升压变压器T1为三相双绕组变压器，所述升压变压器T1的一次侧绕组为三角形接法，所述升压变压器T1的二次侧绕组为星形接法，所述升压变压器T1的一次侧绕组通过三相开关K1与380V市电输电线路5连接，所述零序电抗器ARC的一端通过单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的中性点连接，所述高压供电线路由A相高压供电线路、B相高压供电线路和C相高压供电线路组成，所述A相高压供电线路的首端为接线端子a且与升压变压器T1的二次侧绕组的第一接线端连接，所述B相高压供电线路的首端为接线端子b且与升压变压器T1的二次侧绕组的第二接线端连接，所述C相高压供电线路的首端为接线端子c且与升压变压器T1的二次侧绕组的第三接线端连接；升压变压器T1的二次侧绕组采用星形接法，无需像真实的煤矿供配电系统一样再加一个接地变压器，就能够在升压变压器T1的二次侧绕组的中性点连接零序电抗器ARC，来模拟中性点补偿接地运行方式和中性点绝缘运行方式；而且升压变压器T1的一次侧绕组采用三角形接法，中断了三次谐波电流回路，避免了380V市电输电线路5上的三次谐波电流对整个煤矿供配电系统的影响；

如图4所示，所述降压电路2-1由降压变压器T2构成，所述降压变压器T2为三相双绕组变压器，所述降压变压器T2的一次侧绕组为三角形接法，所述降压变压器T2的二次侧绕组为星形接法，所述低压馈电支路2-2的数量为三条且分别为第一低压馈电支路、第二低压馈电支路和第三低压馈电支路，所述降压变压器T2的一次侧绕组的三个接线端分别与所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端连接，所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端分别为接线端子d、接线端子e和接线端子f，所述谐波源2-3通过依次串联的三相开关K7和三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端连接，所述第一低压馈电支路通过三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第二低压馈电支路通过三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第三低压馈电支路通过三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第一低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子g、接线端子h和接线端子i，所述第二低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子j、接线端子k和接线端子l，所述第三低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子m、接线端子n和接线端子o，所述第一低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子p、接线端子q和接线端子r，所述第二低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子s、接线端子t和接线端子u，所述第三低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子v、接线端子w和接线端子x；降压变压器T2的二次侧绕组采用三角形接法，中断了三次谐波电流回路，避免了低压馈电支路2-2上的三次谐波电流对高压供电线路的影响；

所述故障模拟电路4包括渐变性漏电模拟电路和短路模拟电路，如图2所示，所述渐变性漏电模拟电路由单相开关K9和滑动变阻器R16组成，所述滑动变阻器R16的滑动端接地，所述滑动变阻器R16的一个固定端与单相开关K9的一端连接，所述单相开关K9的另一端为渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1；如图3所示，所述短路模拟电路由滑动变阻器R17、单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12、单相开关K13和单相开关K14组成，所述滑动变阻器R17的一个固定端通过单相开关K14与单相开关K10的一端、单相开关K11的一端、单相开关K12的一端和单相开关K13的一端连接，所述滑动变阻器R17的滑动端和单相开关K13的另一端均接地，所述单相开关K10的另一端为短路模拟电路的第一输出端OUT2，所述单相开关K11的另一端为短路模拟电路的第二输出端OUT3，所述单相开关K12的另一端为短路模拟电路的第三输出端OUT4；所述渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子d～f或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子g～i或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子j～l或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子m～o或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子p～r或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子s～u或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子v～x或其中任意一个、任意两个接线端子连接；所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意一个输出端与接线端子a～x中的任意一个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子a～c中的任意两个接线端子、或与接线端子d～f中的任意两个接线端子、或与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子、或与接线端子p～r中的任意两个接线端子、或与接线端子s～u中的任意两个接线端子、或与接线端子v～x中的任意两个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子a～c、或分别与接线端子d～f、或分别与接线端子g～i、或分别与接线端子j～l、或分别与接线端子m～o、或分别与接线端子p～r、或分别与接线端子s～u、或分别与接线端子v～x连接。具体实施时，所述滑动变阻器R16的另一个固定端和滑动变阻器R17的另一个固定端均悬空。

如图4所示，本实施例中，所述单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有单相电流互感器CT1，所述高压供电线路与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有电压互感器PT1；所述三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端的连接线路上连接有电压互感器PT2，所述三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT2、单相电流互感器CT5、单相电流互感器CT6和单相电流互感器CT7，所述三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT3、单相电流互感器CT8、单相电流互感器CT9和单相电流互感器CT10，所述三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT4、单相电流互感器CT11、单相电流互感器CT12和单相电流互感器CT13。其中，单相电流互感器CT1用于检测零序电抗器ARC接入动态模拟系统后补偿的零序电流大小，零序电流互感器CT2用于检测低压第一低压馈电支路的零序电流大小，零序电流互感器CT3用于检测低压第二低压馈电支路的零序电流大小，零序电流互感器CT4用于检测低压第三低压馈电支路的零序电流大小，单相电流互感器CT5用于检测低压第一低压馈电支路U相的电流大小，单相电流互感器CT6用于检测低压第一低压馈电支路V相的电流大小，单相电流互感器CT7用于检测低压第二低压馈电支路W相的电流大小，单相电流互感器CT8用于检测低压第二低压馈电支路U相的电流大小，单相电流互感器CT9用于检测低压第二低压馈电支路V相的电流大小，单相电流互感器CT10用于检测低压第二低压馈电支路W相的电流大小，单相电流互感器CT11用于检测低压第三低压馈电支路U相的电流大小，单相电流互感器CT12用于检测低压第三低压馈电支路V相的电流大小，单相电流互感器CT13用于检测低压第三低压馈电支路W相的电流大小；电压互感器PT1用于提供煤矿供配电系统动态模拟系统的高压10kV电压信号，电压互感器PT2用于提供煤矿供配电系统动态模拟系统的低压3300V电压信号；

如图4所示，本实施例中，所述A相高压供电线路由电阻R1、电容C1和电感L1组成，所述电感L1的一端与电容C1的一端连接且为A相高压供电线路的首端，所述电阻R1的一端与电感L1的一端连接且为A相高压供电线路的末端，所述电容C1的另一端和电阻R1的另一端均接地；所述B相高压供电线路由电阻R2、电容C2和电感L2组成，所述电感L2的一端与电容C2的一端连接且为B相高压供电线路的首端，所述电阻R2的一端与电感L2的一端连接且为B相高压供电线路的末端，所述电容C2的另一端和电阻R2的另一端均接地；所述C相高压供电线路由电阻R3、电容C3和电感L3组成，所述电感L3的一端与电容C3的一端连接且为C相高压供电线路的首端，所述电阻R3的一端与电感L3的一端连接且为C相高压供电线路的末端，所述电容C3的另一端和电阻R3的另一端均接地。

如图4所示，本实施例中，所述第一低压馈电支路由第一U相低压馈电支路2-2、第一V相低压馈电支路2-2和第一W相低压馈电支路2-2组成，所述第一U相低压馈电支路2-2由电阻R4、电容C4和电感L4组成，所述电感L4的一端与电容C4的一端连接且为第一U相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R4的一端与电感L4的一端连接且为第一U相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C4的另一端和电阻R4的另一端均接地，所述第一V相低压馈电支路2-2由电阻R5、电容C5和电感L5组成，所述电感L5的一端与电容C5的一端连接且为第一V相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R5的一端与电感L5的一端连接且为第一V相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C5的另一端和电阻R5的另一端均接地，所述第一W相低压馈电支路2-2由电阻R6、电容C6和电感L6组成，所述电感L6的一端与电容C6的一端连接且为第一W相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R6的一端与电感L6的一端连接且为第一W相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C6的另一端和电阻R6的另一端均接地；所述第二低压馈电支路由第二U相低压馈电支路2-2、第二V相低压馈电支路2-2和第二W相低压馈电支路2-2组成，所述第二U相低压馈电支路2-2由电阻R7、电容C7和电感L7组成，所述电感L7的一端与电容C7的一端连接且为第二U相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R7的一端与电感L7的一端连接且为第二U相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C7的另一端和电阻R7的另一端均接地，所述第二V相低压馈电支路2-2由电阻R8、电容C8和电感L8组成，所述电感L8的一端与电容C8的一端连接且为第二V相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R8的一端与电感L8的一端连接且为第二V相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C8的另一端和电阻R8的另一端均接地，所述第二W相低压馈电支路2-2由电阻R9、电容C9和电感L9组成，所述电感L9的一端与电容C9的一端连接且为第二W相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R9的一端与电感L9的一端连接且为第二W相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C9的另一端和电阻R9的另一端均接地；所述第三低压馈电支路由第三U相低压馈电支路2-2、第三V相低压馈电支路2-2和第三W相低压馈电支路2-2组成，所述第三U相低压馈电支路2-2由电阻R10、电容C10和电感L10组成，所述电感L10的一端与电容C10的一端连接且为第三U相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R10的一端与电感L10的一端连接且为第三U相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C10的另一端和电阻R10的另一端均接地，所述第三V相低压馈电支路2-2由电阻R11、电容C11和电感L11组成，所述电感L11的一端与电容C11的一端连接且为第三V相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R11的一端与电感L11的一端连接且为第三V相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C11的另一端和电阻R11的另一端均接地，所述第三W相低压馈电支路2-2由电阻R12、电容C12和电感L12组成，所述电感L12的一端与电容C12的一端连接且为第三W相低压馈电支路2-2的首端，所述电阻R12的一端与电感L12的一端连接且为第三W相低压馈电支路2-2的末端，所述电容C12的另一端和电阻R12的另一端均接地。

本实施例中，所述滑动变阻器R16的最大阻值为5000Ω，所述滑动变阻器R17的最大阻值为500Ω。

本发明的煤矿供配电系统动态模拟方法，包括以下五种情况的模拟：

情况一、煤矿供配电系统负载动态模拟，具体过程为：

步骤101、闭合三相开关K1、三相开关K3和三相开关K7，打开三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6，动态模拟煤矿供配电系统处于热备用状态；

步骤102、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7，动态模拟煤矿供配电系统处于空载运行状态；

步骤103、从小到大调节磁粉制动器3的输出转矩，动态模拟矿用设备的启动过程；

步骤104、将磁粉制动器3的输出转矩调节为额定转矩，动态模拟煤矿供配电系统处于满载运行状态，并动态模拟煤矿供配电系统处于正常运行状态；

情况二、煤矿供配电系统运行方式动态模拟，具体过程为：

步骤201、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；

步骤202、闭合单相开关K2，零序电抗器ARC接入动态模拟系统，动态模拟煤矿供配电系统在变压器附近装有零序电抗器的运行方式，即中性点补偿接地运行方式；

步骤203、打开单相开关K2，零序电抗器ARC退出动态模拟系统，动态模拟煤矿供配电系统在变压器附近无零序电抗器的运行方式，即中性点绝缘运行方式；

煤矿供配电系统是否接有零序电抗器直接影响系统的正常运行特性和故障特性，应根据煤矿不同供电系统选择相应的运行方式，因此进行煤矿供配电系统运行方式动态模拟具有重要的现实意义。

情况三、煤矿供配电系统漏电故障动态模拟，具体过程为：

步骤301、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤302、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路首端发生渐变性的对称性漏电故障；

步骤303、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子d～f同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟高压供电线路末端发生渐变性的对称性漏电故障；

步骤304、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子和接线端子j～l中的任意一个接线端子同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子和接线端子m～o中的任意一个接线端子同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子j～l中的任意一个接线端子和接线端子m～o中的任意一个接线端子同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生不同线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i同时连接、或者与接线端子j～l同时连接、或者与接线端子m～o同时连接，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤305、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2末端发生渐变性的单相漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意两个、接线端子s～u中的任意两个或接线端子v～x中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2末端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个和接线端子s～u中的任意一个同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个和接线端子v～x中的任意一个同时连接，或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子s～u中的任意一个和接线端子v～x中的任意一个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟不同低压馈电支路2-2末端发生不同线路渐变性的不对称漏电故障；将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r同时连接、或者与接线端子s～u、或者与接线端子v～x同时连接，动态模拟不同低压馈电支路2-2末端发生渐变性的对称漏电故障；

漏电是煤矿供配电系统发生概率最高的一种故障，容易引发人身触电和电雷管无准备爆炸，随机性强，是影响系统安全运行的主要故障之一，因此进行煤矿供配电系统漏电故障动态模拟具有重要的现实意义。

情况四、煤矿供配电系统单相接地故障动态模拟，具体过程为：

步骤401、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤402、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子a～c中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤403、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子d～f中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟高压供电线路末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤404、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子g～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤405、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子p～x中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相直接接地故障；闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

由于单相接地点电流较小，又淹没在较大的负荷电流中，单相接地是煤矿供配电系统中最难辨识的一种故障，因此进行煤矿供配电系统单相接地故障动态模拟具有重要的现实意义。

情况五、煤矿供配电系统短路故障动态模拟，具体过程为：

步骤501、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤502、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子a～c中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤503、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子d～f中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤504、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤505、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子p～r中的任意两个接线端子、或与接线端子s～u中的任意两个接线端子、或与接线端子v～x中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤506、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子a～c连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路首端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路首端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤507、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子d～f连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟高压供电线路末端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟高压供电线路末端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤508、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子g～i、或分别与接线端子j～l、或分别与接线端子m～o连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2首端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障；

步骤509、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子p～r、或分别与接线端子s～u、或分别与接线端子v～x连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生对称金属性短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟低压馈电支路2-2末端发生经不同阻值过渡电阻的对称性短路故障。

短路是煤矿供配电系统故障后果最为严重的一种故障，目前，煤矿大面积停电事故主要是由短路故障引起的，因此进行煤矿供配电系统短路故障动态模拟具有重要的现实意义。

本实施例中，本发明的煤矿供配电系统动态模拟方法，还包括以下三种情况的模拟：

情况六、煤矿供配电系统漏电保护性能动态模拟，具体过程为：

步骤601、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤602、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤603、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第一低压馈电支路首端发生渐变性的单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第一低压馈电支路首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子g～i同时连接，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤604、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的选择性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的纵向选择性能不良；

步骤605、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意一个接线端子连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第一低压馈电支路末端发生单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子p～r中的任意两个同时连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第一低压馈电支路末端发生同一线路不对称漏电故障；

步骤606、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能良好；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能不良；

漏电保护是煤矿供电三大保护之一，是保证供电安全、预防人身触电的主要措施，目前应用在煤矿的漏电保护误动率居高不下，因此进行煤矿供配电系统漏电保护性能动态模拟具有重要的现实意义。

具体实施时，还可以分别设置第二低压馈电支路或第三低压馈电支路发生各种类型的漏电故障，来动态模拟待测试矿用综合保护器的漏电保护性能。

当设置第二低压馈电支路发生各种类型的漏电故障，来测试待测试矿用综合保护器的漏电保护性能时，具体的过程如下：

步骤607、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤608、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤609、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子j～l中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第二低压馈电支路首端发生渐变性的单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子j～l中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第二低压馈电支路首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子j～l同时连接，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤6010、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的选择性能：当三相开关K5打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能良好；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能不良；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的纵向选择性能不良；

步骤6011、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子s～u中的任意一个接线端子连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第二低压馈电支路末端发生单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子s～u中的任意两个同时连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第二低压馈电支路末端发生同一线路不对称漏电故障；

步骤6012、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能：当三相开关K5打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能良好；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能不良。

当设置第三低压馈电支路发生各种类型的漏电故障，来测试待测试矿用综合保护器的漏电保护性能时，具体的过程如下：

步骤6013、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤6014、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤6015、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子m～o中的任意一个接线端子连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第三低压馈电支路首端发生渐变性的单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子m～o中的任意两个同时连接，缓慢调节滑动变阻器R16，动态模拟第三低压馈电支路首端发生同一线路渐变性的不对称漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子m～o同时连接，动态模拟不同低压馈电支路2-2首端发生渐变性的对称漏电故障；

步骤6016、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的选择性能：当三相开关K6打开，三相开关K4和三相开关K5均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能良好；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K5打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的横向选择性能不良；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的纵向选择性能不良；

步骤6017、将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子v～x中的任意一个接线端子连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第三低压馈电支路末端发生单相漏电故障；或者将渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子v～x中的任意两个同时连接，调节滑动变阻器R16的阻值到最大值，动态模拟第三低压馈电支路末端发生同一线路不对称漏电故障；

步骤6018、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能：当三相开关K6打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能良好；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器漏电保护的灵敏性能不良。

情况七、煤矿供配电系统短路保护性能动态模拟，具体过程为：

步骤701、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤702、将单相电流互感器CT5的二次侧绕组、单相电流互感器CT6的二次侧绕组、单相电流互感器CT7的二次侧绕组、单相电流互感器CT8的二次侧绕组、单相电流互感器CT9的二次侧绕组、单相电流互感器CT10的二次侧绕组、单相电流互感器CT11的二次侧绕组、单相电流互感器CT12的二次侧绕组和单相电流互感器CT13的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤703、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子p～r中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤704、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护的选择性能和灵敏性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的纵向选择性能不良；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的灵敏性能不良；

步骤705、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子g～i连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟第一低压馈电支路首端发生对称金属性短路故障；

步骤706、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护可靠性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，或者三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能不良；

短路保护是煤矿供电三大保护之一，是保证供电安全、避免煤矿大面积停电事故的主要措施，目前应用在煤矿的短路保护误动率居高不下，因此进行煤矿供配电系统短路保护性能动态模拟具有重要的现实意义。

具体实施时，还可以分别设置第二低压馈电支路或第三低压馈电支路发生各种类型的短路故障，来动态模拟待测试矿用综合保护器的短路保护性能。

当设置第二低压馈电支路发生各种类型的短路故障，来测试待测试矿用综合保护器的短路保护性能时，具体的过程如下：

步骤707、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤708、单相电流互感器CT5的二次侧绕组、单相电流互感器CT6的二次侧绕组、单相电流互感器CT7的二次侧绕组、单相电流互感器CT8的二次侧绕组、单相电流互感器CT9的二次侧绕组、单相电流互感器CT10的二次侧绕组、单相电流互感器CT11的二次侧绕组、单相电流互感器CT12的二次侧绕组和单相电流互感器CT13的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤709、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子s～u中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟第二低压馈电支路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟第二低压馈电支路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第二低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤7010、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护的选择性能和灵敏性能：当三相开关K5打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能良好；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能不良；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的纵向选择性能不良；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的灵敏性能不良；

步骤7011、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子j～l连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟第二低压馈电支路首端发生对称金属性短路故障；

步骤7012、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护可靠性能：当三相开关K5打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能良好；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K6打开时，或者三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能不良。

当设置第三低压馈电支路发生各种类型的短路故障，来测试待测试矿用综合保护器的短路保护性能时，具体的过程如下：

步骤7013、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤7014、单相电流互感器CT5的二次侧绕组、单相电流互感器CT6的二次侧绕组、单相电流互感器CT7的二次侧绕组、单相电流互感器CT8的二次侧绕组、单相电流互感器CT9的二次侧绕组、单相电流互感器CT10的二次侧绕组、单相电流互感器CT11的二次侧绕组、单相电流互感器CT12的二次侧绕组和单相电流互感器CT13的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤7015、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子v～x中的任意两个接线端子分别连接，闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，打开单相开关K13和单相开关K14，动态模拟第三低压馈电支路末端发生不对称直接短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K13并打开单相开关K14，动态模拟第三低压馈电支路末端发生不对称接地短路故障；闭合单相开关K10、单相开关K11和单相开关K12中对应的输出端与接线端子连接的两个，闭合单相开关K14并打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第三低压馈电支路末端发生经不同阻值过渡电阻的不对称接地短路故障；

步骤7016、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护的选择性能和灵敏性能：当三相开关K6打开，三相开关K4和三相开关K5均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能良好；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K5打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的横向选择性能良好不良；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的纵向选择性能良好不良；当三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的灵敏性能不良；

步骤7017、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子m～o连接，闭合单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12和单相开关K13，打开单相开关K14，动态模拟第二低压馈电支路首端发生对称金属性短路故障；

步骤7018、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的短路保护可靠性能：当三相开关K6打开，三相开关K4和三相开关K5均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能良好；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K5打开时，或者三相开关K4、三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器短路保护的可靠性能不良。

情况八、煤矿供配电系统单相接地保护动态模拟，具体过程为：

步骤801、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤802、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤803、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子g～i中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第一低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤804、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能：当三相开关K4打开，三相开关K5和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能良好；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K5或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能不良；当三相开关K4不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的纵向选择性能不良。

单相接地保护是煤矿供电三大保护之一，是保证供电安全、减少短路故障发生概率的主要措施，目前应用在煤矿的单相接地保护误动率居高不下，因此进行煤矿供配电系统单相接地保护动态模拟具有重要的现实意义。

具体实施时，还可以分别设置第二低压馈电支路或第三低压馈电支路发生各种类型的单相接地故障，来动态模拟待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能。

当设置第二低压馈电支路发生各种类型的短路故障，来测试待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能时，具体的过程如下：

步骤805、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤806、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤807、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子j～l中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子j～l中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子j～l中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第二低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤808、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能：当三相开关K5打开，三相开关K4和三相开关K6均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能良好；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K6打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能不良；当三相开关K5不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的纵向选择性能不良。

当设置第三低压馈电支路发生各种类型的短路故障，来测试待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能时，具体的过程如下：

步骤809、闭合三相开关K1、三相开关K3、三相开关K4、三相开关K5、三相开关K6和三相开关K7；闭合单相开关K2或打开单相开关K2；

步骤8010、将零序电流互感器CT2的二次侧绕组、零序电流互感器CT3的二次侧绕组和零序电流互感器CT4的二次侧绕组，以及电压互感器PT2的二次侧绕组均连接到待测试矿用综合保护器；

步骤8011、将所述短路模拟电路的第一输出端OUT2与接线端子m～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K10和单相开关K13，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K10和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第二输出端OUT3与接线端子m～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K11和单相开关K13，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K11和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；或者将所述短路模拟电路的第三输出端OUT4与接线端子m～o中的任意一个接线端子连接，闭合单相开关K12和单相开关K13，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相直接接地故障，闭合单相开关K12和单相开关K14，打开单相开关K13，缓慢调节滑动变阻器R17，动态模拟第三低压馈电支路首端发生单相经不同阻值过渡电阻的接地故障；

步骤8012、查看开关的动作情况并判断待测试矿用综合保护器的单相接地保护性能：当三相开关K6打开，三相开关K4和三相开关K5均不改变闭合状态时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的横向选择性能良好；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K4或三相开关K5打开时，判断为待测试矿用综合保护器的单相接地保护的横向选择性能不良；当三相开关K6不改变闭合状态，三相开关K3打开时，判断为待测试矿用综合保护器单相接地保护的纵向选择性能不良。

以上八种情况下，三相开关K7打开时，是理想的没有谐波的煤矿供配电系统动态模拟；三相开关K7闭合时，模拟煤矿供配电系统中由于电机车、变频调速设备、牵引设备对供电系统的电能质量污染，用于进行在恶劣的供电质量污染条件下的煤矿供配电系统动态模拟。另外，三相开关K7闭合时，还能够采用该模拟系统对谐波治理装置的治理效果进行测试。

本实施例中，所述滑动变阻器R16的最大阻值为5000Ω，阻值变化范围为1000Ω～5000Ω；所述滑动变阻器R17的最大阻值为500Ω。当滑动变阻器R16的阻值为1000欧姆时，模拟的是人身触电故障。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：包括用于将380V电压变换为10kV电压后输出供电的高压供电电路(1)和用于将高压供电电路(1)输出的10kV电压变换为3300V电压后输出供电的低压馈电电路(2)，以及用于模拟负载的磁粉制动器(3)和与高压供电电路(1)或低压馈电电路(2)连接的故障模拟电路(4)；所述高压供电电路(1)与380V市电输电线路(5)连接，所述低压馈电电路(2)包括用于将10kV电压变换为3300V电压的降压电路(2-1)和与降压电路(2-1)连接的低压馈电支路(2-2)，以及与降压电路(2-1)和低压馈电支路(2-2)均连接的谐波源(2-3)，所述磁粉制动器(3)与低压馈电支路(2-2)连接；

所述高压供电电路(1)包括用于将380V电压变换为10kV电压的升压变压器T1、高压供电线路和零序电抗器ARC，所述升压变压器T1为三相双绕组变压器，所述升压变压器T1的一次侧绕组为三角形接法，所述升压变压器T1的二次侧绕组为星形接法，所述升压变压器T1的一次侧绕组通过三相开关K1与380V市电输电线路(5)连接，所述零序电抗器ARC的一端通过单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的中性点连接，所述高压供电线路由A相高压供电线路、B相高压供电线路和C相高压供电线路组成，所述A相高压供电线路的首端为接线端子a且与升压变压器T1的二次侧绕组的第一接线端连接，所述B相高压供电线路的首端为接线端子b且与升压变压器T1的二次侧绕组的第二接线端连接，所述C相高压供电线路的首端为接线端子c且与升压变压器T1的二次侧绕组的第三接线端连接；

所述降压电路(2-1)由降压变压器T2构成，所述降压变压器T2为三相双绕组变压器，所述降压变压器T2的一次侧绕组为三角形接法，所述降压变压器T2的二次侧绕组为星形接法，所述低压馈电支路(2-2)的数量为三条且分别为第一低压馈电支路、第二低压馈电支路和第三低压馈电支路，所述降压变压器T2的一次侧绕组的三个接线端分别与所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端连接，所述A相高压供电线路的末端、所述B相高压供电线路的末端和所述C相高压供电线路的末端分别为接线端子d、接线端子e和接线端子f，所述谐波源(2-3)通过依次串联的三相开关K7和三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端连接，所述第一低压馈电支路通过三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第二低压馈电支路通过三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第三低压馈电支路通过三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接，所述第一低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子g、接线端子h和接线端子i，所述第二低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子j、接线端子k和接线端子l，所述第三低压馈电支路的三相输入端分别为接线端子m、接线端子n和接线端子o，所述第一低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子p、接线端子q和接线端子r，所述第二低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子s、接线端子t和接线端子u，所述第三低压馈电支路的三相输出端分别为接线端子v、接线端子w和接线端子x；

所述故障模拟电路(4)包括渐变性漏电模拟电路和短路模拟电路，所述渐变性漏电模拟电路由单相开关K9和滑动变阻器R16组成，所述滑动变阻器R16的滑动端接地，所述滑动变阻器R16的一个固定端与单相开关K9的一端连接，所述单相开关K9的另一端为渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1；所述短路模拟电路由滑动变阻器R17、单相开关K10、单相开关K11、单相开关K12、单相开关K13和单相开关K14组成，所述滑动变阻器R17的一个固定端通过单相开关K14与单相开关K10的一端、单相开关K11的一端、单相开关K12的一端和单相开关K13的一端连接，所述滑动变阻器R17的滑动端和单相开关K13的另一端均接地，所述单相开关K10的另一端为短路模拟电路的第一输出端OUT2，所述单相开关K11的另一端为短路模拟电路的第二输出端OUT3，所述单相开关K12的另一端为短路模拟电路的第三输出端OUT4；所述渐变性漏电模拟电路的输出端OUT1与接线端子a～c或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子d～f或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子g～i或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子j～l或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子m～o或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子p～r或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子s～u或其中任意一个、任意两个接线端子，或与接线端子v～x或其中任意一个、任意两个接线端子连接；所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意一个输出端与接线端子a～x中的任意一个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4中的任意两个输出端与接线端子a～c中的任意两个接线端子、或与接线端子d～f中的任意两个接线端子、或与接线端子g～i中的任意两个接线端子、或与接线端子j～l中的任意两个接线端子、或与接线端子m～o中的任意两个接线端子、或与接线端子p～r中的任意两个接线端子、或与接线端子s～u中的任意两个接线端子、或与接线端子v～x中的任意两个接线端子连接，或者所述短路模拟电路的第一输出端OUT2、短路模拟电路的第二输出端OUT3和短路模拟电路的第三输出端OUT4分别与接线端子a～c、或分别与接线端子d～f、或分别与接线端子g～i、或分别与接线端子j～l、或分别与接线端子m～o、或分别与接线端子p～r、或分别与接线端子s～u、或分别与接线端子v～x连接；

所述单相开关K2与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有单相电流互感器CT1，所述高压供电线路与升压变压器T1的二次侧绕组的连接线路上连接有电压互感器PT1；所述三相开关K3与所述降压变压器T2的二次侧绕组的三个接线端的连接线路上连接有电压互感器PT2，所述三相开关K4与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT2、单相电流互感器CT5、单相电流互感器CT6和单相电流互感器CT7，所述三相开关K5与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT3、单相电流互感器CT8、单相电流互感器CT9和单相电流互感器CT10，所述三相开关K6与连接三相开关K7和三相开关K3的连接线连接的连接线路上连接有零序电流互感器CT4、单相电流互感器CT11、单相电流互感器CT12和单相电流互感器CT13；

所述A相高压供电线路由电阻R1、电容C1和电感L1组成，所述电感L1的一端与电容C1的一端连接且为A相高压供电线路的首端，所述电阻R1的一端与电感L1的一端连接且为A相高压供电线路的末端，所述电容C1的另一端和电阻R1的另一端均接地；所述B相高压供电线路由电阻R2、电容C2和电感L2组成，所述电感L2的一端与电容C2的一端连接且为B相高压供电线路的首端，所述电阻R2的一端与电感L2的一端连接且为B相高压供电线路的末端，所述电容C2的另一端和电阻R2的另一端均接地；所述C相高压供电线路由电阻R3、电容C3和电感L3组成，所述电感L3的一端与电容C3的一端连接且为C相高压供电线路的首端，所述电阻R3的一端与电感L3的一端连接且为C相高压供电线路的末端，所述电容C3的另一端和电阻R3的另一端均接地。

2.按照权利要求1所述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述第一低压馈电支路由第一U相低压馈电支路、第一V相低压馈电支路和第一W相低压馈电支路组成，所述第一U相低压馈电支路由电阻R4、电容C4和电感L4组成，所述电感L4的一端与电容C4的一端连接且为第一U相低压馈电支路的首端，所述电阻R4的一端与电感L4的一端连接且为第一U相低压馈电支路的末端，所述电容C4的另一端和电阻R4的另一端均接地，所述第一V相低压馈电支路由电阻R5、电容C5和电感L5组成，所述电感L5的一端与电容C5的一端连接且为第一V相低压馈电支路的首端，所述电阻R5的一端与电感L5的一端连接且为第一V相低压馈电支路的末端，所述电容C5的另一端和电阻R5的另一端均接地，所述第一W相低压馈电支路由电阻R6、电容C6和电感L6组成，所述电感L6的一端与电容C6的一端连接且为第一W相低压馈电支路的首端，所述电阻R6的一端与电感L6的一端连接且为第一W相低压馈电支路的末端，所述电容C6的另一端和电阻R6的另一端均接地；所述第二低压馈电支路由第二U相低压馈电支路、第二V相低压馈电支路和第二W相低压馈电支路组成，所述第二U相低压馈电支路由电阻R7、电容C7和电感L7组成，所述电感L7的一端与电容C7的一端连接且为第二U相低压馈电支路的首端，所述电阻R7的一端与电感L7的一端连接且为第二U相低压馈电支路的末端，所述电容C7的另一端和电阻R7的另一端均接地，所述第二V相低压馈电支路由电阻R8、电容C8和电感L8组成，所述电感L8的一端与电容C8的一端连接且为第二V相低压馈电支路的首端，所述电阻R8的一端与电感L8的一端连接且为第二V相低压馈电支路的末端，所述电容C8的另一端和电阻R8的另一端均接地，所述第二W相低压馈电支路由电阻R9、电容C9和电感L9组成，所述电感L9的一端与电容C9的一端连接且为第二W相低压馈电支路的首端，所述电阻R9的一端与电感L9的一端连接且为第二W相低压馈电支路的末端，所述电容C9的另一端和电阻R9的另一端均接地；所述第三低压馈电支路由第三U相低压馈电支路、第三V相低压馈电支路和第三W相低压馈电支路组成，所述第三U相低压馈电支路由电阻R10、电容C10和电感L10组成，所述电感L10的一端与电容C10的一端连接且为第三U相低压馈电支路的首端，所述电阻R10的一端与电感L10的一端连接且为第三U相低压馈电支路的末端，所述电容C10的另一端和电阻R10的另一端均接地，所述第三V相低压馈电支路由电阻R11、电容C11和电感L11组成，所述电感L11的一端与电容C11的一端连接且为第三V相低压馈电支路的首端，所述电阻R11的一端与电感L11的一端连接且为第三V相低压馈电支路的末端，所述电容C11的另一端和电阻R11的另一端均接地，所述第三W相低压馈电支路由电阻R12、电容C12和电感L12组成，所述电感L12的一端与电容C12的一端连接且为第三W相低压馈电支路的首端，所述电阻R12的一端与电感L12的一端连接且为第三W相低压馈电支路的末端，所述电容C12的另一端和电阻R12的另一端均接地。

3.按照权利要求1所述的煤矿供配电系统动态模拟系统，其特征在于：所述滑动变阻器R16的最大阻值为5000Ω，所述滑动变阻器R17的最大阻值为500Ω。