CN107091983B - 无扰动快速切换模拟试验系统 - Google Patents

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Abstract

一种无扰动快速切换模拟试验系统，包括连接在400V母线上的开关K1、开关K2，变压器T1、变压器T2、变压器T3、变压器T4、快速开关DL1、快速开关DL2、低压接触器JCQ2、低压接触器JCQ5、低压电抗器L1、中压电抗器L2、中压断路器DL3、中压接触器JC1、电源进线断路器模块VFC1、电源进线断路器模块VFC2；系统的中低压出线由4台变压器引出，400V进场线路一分为二，经由T1和T3变压器升至10KV，模拟出两段10KV出线，再由T2和T4降至400V，模拟出两段400V出线，故障模拟通过中压接触器JC1、低压接触器JCQ2和中压电抗器L2、低压电抗器L1，人为制造相间及相对地短路，模拟现场负载常见的运行问题。

Description

无扰动快速切换模拟试验系统
技术领域
本发明涉及电力系统双电源切换故障模拟平台技术领域，具体涉及一种无扰动快速切换模拟试验系统。
背景技术
在中低压电网中，当外部电源任何电压等级的系统发生短路都会造成整个低压电网的电压跌落，而且发生短路的系统电压等级越高，影响面越大。针对这些存在的电网运行问题，本公司研发制造出一种智能双电源切换装置，并针对外网和内网的不同故障特征，搭建了模拟现场运行工况的试验系统，本模拟试验系统可以真实检验智能双电源切换装置的各项基本功能的可靠性和稳定性，能够从根本上解决由于电压暂降引起的电动机重启、接触器释放和变频器保护退出运行等影响生产的问题。
但运行中存在以下问题：①中压侧无负载，以低压侧电机灯具等电流作为负荷电流，所以中压侧负荷电流较小，给电流检测带来影响；②人为模拟出的两段中低压出线，源自同一电压进线，不能全方面模拟实际运行工况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种设计合理，运行安全，能够模拟实际运行工况的无扰动快速切换模拟试验系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种无扰动快速切换模拟试验系统，包括连接在400V母线上的开关K1、开关K2，变压器T1、变压器T2、变压器T3、变压器T4、快速开关DL1、快速开关DL2、低压接触器JCQ2、低压接触器JCQ5、低压电抗器L1、中压电抗器L2、中压断路器DL3、中压接触器JC1、电源进线断路器模块VFC1、电源进线断路器模块VFC2；
其中，开关K1经开关K2、变压器T3、变压器T4、电流互感器LK2、快速开关DL2接至400V母线上；
低压接触器JCQ5经变压器T1、变压器T2、电流互感器LK1、快速开关DL1接至400V母线上；
低压电抗器L1经低压接触器JCQ2接至400V母线上；
中压电抗器L2经中压断路器DL3、中压接触器JC1、交流接触器JC3、电源进线断路器模块VFC1及电压互感器CT1接至10KV母线上；
电压互感器CT2经电源进线断路器模块VFC2接至10KV母线上；
快切控制器MS信号连接电源进线断路器模块VFC1和电源进线断路器模块VFC2；
快切控制器U1 FS信号连接快速开关DL1和快速开关DL2；
系统的中低压出线由4台变压器引出，400V进场线路一分为二，经由T1和T3变压器升至10KV，模拟出两段10KV出线，再由T2和T4降至400V，模拟出两段400V出线，故障模拟通过中压接触器JC1、低压接触器JCQ2和中压电抗器L2、低压电抗器L1，人为制造相间及相对地短路，模拟现场负载常见的运行问题；
低压快切故障检测时，K2处于分闸状态，变压器T4和T2各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统或者电源Ⅱ系统发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令；
中压快切故障检测时，K1处于合闸状态，K2处于分闸状态，VFC2处于分闸状态，电源进线断路器模块VFC1处于合闸状态，JC3合闸，低压快切作为中压快切的负载，变压器T1和T3各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统或者电源Ⅱ系统发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令。
开关K3一端接开关K1和开关K2之间，另一端接低压接触器JCQ5一端；
变压器T0接至10KV母线与0.4KV母线之间；
低压接触器JCQ1和低压接触器JCQ3一端接至400V母线上，另一端分别接负载；
低压接触器JCQ6一端接至变压器T2，另一端接至低压接触器JCQ2。
利用低压电抗器L1和低压接触器JCQ2可以模拟内网短路故障；利用中压电抗器L2和中压接触器JC1以及用于保护系统使用的中压断路器DL3可以模拟10KV线路短路故障；利用低压接触器JCQ5可以模拟系统电源失电的故障。
利用中压和低压接触器以及不同参数的电抗器进行配合，可以模拟单相、两相及三相短路故障试验，能够模拟实际情况检验中低压快切装置的功能可靠性。当发生内网短路，带载电源线路断路器打开，快速切除故障，防止事故扩大。当发生外网短路(电压暂降)或者电源失电故障后，两台断路器配合动作，故障线路断路器打开，之后，备用电源线路断路器闭合，将负载转移到备用电源线路运行，避免停电事故发生。
所述的负载类型包括风机和水泵所属的电机类，还有白炽灯、卤化灯、高压钠灯、荧光灯以及LED灯所属的照明类，这些都是比较典型的负载类型，能模拟一般现场运行工况。
低压快切故障检测时，K2处于分闸状态，变压器T4和T2各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统(包括变压器T2)或者电源Ⅱ系统(包括变压器T4)发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令。
中压快切故障检测时，K1处于合闸状态，K2处于分闸状态，VFC2处于分闸状态，VFC1处于合闸状态，JC3合闸，低压快切作为中压快切的负载，变压器T1和T3各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统(包括变压器T1)或者电源Ⅱ系统(包括变压器T3)发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令。
本发明的有益效果是：本实用型结构简单，设计合理，利用中压和低压接触器以及不同参数的电抗器进行配合，可以模拟单相、两相及三相短路故障试验，能够模拟实际情况检验中低压快切装置的功能可靠性。当发生内网短路，带载电源线路断路器打开，快速切除故障，防止事故扩大。当发生外网短路(电压暂降)或者电源失电故障后，两台断路器配合动作，故障线路断路器打开，之后，备用电源线路断路器闭合，将负载转移到备用电源线路运行，避免停电事故发生。
附图说明
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种无扰动快速切换模拟试验系统，包括连接在400V母线上的开关K1、开关K2，变压器T1、变压器T2、变压器T3、变压器T4、快速开关DL1、快速开关DL2、低压接触器JCQ2、低压接触器JCQ5、低压电抗器L1、中压电抗器L2、中压断路器DL3、中压接触器JC1、电源进线断路器模块VFC1、电源进线断路器模块VFC2；系统的中低压出线由4台变压器引出，400V进场线路一分为二，经由T1和T3变压器升至10KV，模拟出两段10KV出线，再由T2和T4降至400V，模拟出两段400V出线，故障模拟通过中压接触器JC1、低压接触器JCQ2和中压电抗器L2、低压电抗器L1，人为制造相间及相对地短路，模拟现场常见的运行问题。
1、区内短路故障模拟试验
操作人员合K1、K3、K2，并合上JCQ1、JCQ3、JCQ6，将风机、水泵启动，灯具点亮，控制器将DL1合上。然后，合上JCQ2模拟出区内短路故障。快切装置控制器检测到短路故障，并判断为区内故障时，发出分闸命令给快速开关DL1执行快速分闸切除故障。
2、区外短路故障模拟试验
操作人员合K1、K3分K2，并合上JCQ1、JCQ3、JCQ6，将风机、水泵启动，灯具点亮，然后，合上JC1和DL3模拟出区外短路故障。快切装置控制器检测到短路故障，并判断为区外故障时，发出分闸命令给快速开关DL1执行快速分闸，10ms后发出合闸命令给快速开关DL2执行合闸，完成快速切换。
3、区外失电故障模拟试验
操作人员合K1、K3分K2，并合上JCQ1、JCQ3、JCQ6，将风机、水泵启动，灯具点亮，然后，将JCQ5分闸模拟出区外失电故障。快切装置控制器检测到失电故障，并判断为上级电源失电故障时，发出分闸命令给快速开关DL1执行快速分闸，10ms后发出合闸命令给快速开关DL2执行合闸，完成快速切换。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种无扰动快速切换模拟试验系统，其特征在于包括连接在400V母线上的开关K1、开关K2，变压器T1、变压器T2、变压器T3、变压器T4、快速开关DL1、快速开关DL2、低压接触器JCQ2、低压接触器JCQ5、低压电抗器L1、中压电抗器L2、中压断路器DL3、中压接触器JC1、电源进线断路器模块VFC1、电源进线断路器模块VFC2；
其中，开关K1经开关K2、变压器T3、变压器T4、电流互感器LK2、快速开关DL2接至400V母线上；
低压接触器JCQ5经变压器T1、变压器T2、电流互感器LK1、快速开关DL1接至400V母线上；
低压电抗器L1经低压接触器JCQ2接至400V母线上；
中压电抗器L2经中压断路器DL3、中压接触器JC1、交流接触器JC3、电源进线断路器模块VFC1及电压互感器CT1接至10KV母线上；
电压互感器CT2经电源进线断路器模块VFC2接至10KV母线上；
快切控制器MS信号连接电源进线断路器模块VFC1和电源进线断路器模块VFC2；
快切控制器U1FS信号连接快速开关DL1和快速开关DL2；
系统的中低压出线由4台变压器引出，400V进场线路一分为二，经由T1和T3变压器升至10KV，模拟出两段10KV出线，再由T2和T4降至400V，模拟出两段400V出线，故障模拟通过中压接触器JC1、低压接触器JCQ2和中压电抗器L2、低压电抗器L1，人为制造相间及相对地短路，模拟现场负载常见的运行问题；
低压快切故障检测时，K2处于分闸状态，变压器T4和T2各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统或者电源Ⅱ系统发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令；
中压快切故障检测时，K1处于合闸状态，K2处于分闸状态，VFC2处于分闸状态，电源进线断路器模块VFC1处于合闸状态，JC3合闸，低压快切作为中压快切的负载，变压器T1和T3各带一段母线运行，一旦电源Ⅰ系统或者电源Ⅱ系统发生短路故障引起电压暂降或电源失电，快切控制器在2ms左右快速做出判断并发出切换指令；
开关K3一端接开关K1和开关K2之间，另一端接低压接触器JCQ5一端；
变压器T0接至10KV母线与0.4KV母线之间；
低压接触器JCQ1和低压接触器JCQ3一端接至400V母线上，另一端分别接负载；
低压接触器JCQ6一端接至变压器T2，另一端接至低压接触器JCQ2。
2.根据权利要求1所述的无扰动快速切换模拟试验系统，其特征在于，所述的负载类型包括风机和水泵所属的电机类，还有白炽灯、卤化灯、高压钠灯、荧光灯以及LED灯所属的照明类。
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