CN114200345A - 一种小电流真型接地试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小电流真型接地试验系统，所述小电流真型接地试验系统包括电源进线、隔离变压器、消弧线圈、第一对地电容、第一断路器试验电路、第二断路器试验电路和第三断路器试验电路，所述电源进线的一端与外部电源电连接，另一端与所述隔离变压器的进线电连接，所述隔离变压器同时与所述第一断路器试验电路和所述第一对地电容电连接，所述消弧线圈的一端与所述隔离变压器的输出端的中性点电连接，另一端接地，所述第一断路器试验电路同时与所述第二断路器试验电路和所述第三断路器试验电路电连接；具有能够实现单相小电流接地精准判断的性能测试等优点。

Description

一种小电流真型接地试验系统
技术领域
本发明涉及光伏发电设备技术领域，尤其涉及一种小电流真型接地试验系统。
背景技术
单相小电流接地故障是指配电网三相输电导线中的某一相导线因为某种原因直接接地或通过电弧、金属或电阻值有限的非金属接地。对于小电流接地系统，由于中性点非有效接地，当系统发生单相接地故障时，故障点不会产生大的短路电流，但各线路电容电流的分布具有一定的规律，通过单相小电流接地故障的稳态、暂态特征可以确定出故障线路。一个与实际运行现场相符合的试验系统是掌握单相接地故障时稳态、暂态特征，实现断路器或检测装置单相小电流接地精准判断性能测试的关键。
发明专利小电流接地系统单相接地故障的寻址方法（申请号201510478898.8）一种小电流接地系统单相接地故障的寻址方法，利用MATLAB 技术建立输电线路模型，通过仿真找到不同输电线路在发生金属性接地故障时对电容电流的影响，进而归纳出系统电压和电流的相互关系。当发生接地故障时，利用调控后台获得的电压、电流等相关数据，通过关系表的查询，对接地点的位置作出大致的估计，指导运维人员的巡线工作，势必会有效缩短巡线时间。
发明专利小电流接地选线装置轮切功能自动测试方法（申请号201710979064 .4）公开了一种小电流接地选线装置轮切功能测试方法，包括电力系统实时数字仿真器、功率放大器、具备轮切功能的小电流接地选线装置。
以上两个方案存在缺点：单相小电流接地错综复杂，采用仿真的方法难以与实际运行现场完全等效。
所以提供一种小电流真型接地试验系统，能够解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，单相小电流接地错综复杂，现有的采用仿真的方法难以与实际运行现场完全等效，所以提供一种小电流真型接地试验系统，所述小电流真型接地试验系统包括：
电源进线、隔离变压器、消弧线圈、第一对地电容、第一断路器试验电路、第二断路器试验电路和第三断路器试验电路，所述电源进线的一端与外部电源电连接，另一端与所述隔离变压器的进线电连接，所述隔离变压器同时与所述第一断路器试验电路和所述第一对地电容电连接，所述消弧线圈的一端与所述隔离变压器的输出端的中性点电连接，另一端接地，所述第一断路器试验电路同时与所述第二断路器试验电路和所述第三断路器试验电路电连接。
进一步地，所述第一断路器试验电路包括第一组导线、第二组导线、第一被试断路器、第二对地电容、第一接地试验开关、第二接地试验开关、第三接地试验开关、第一弧光接地组件、第一对地电阻和第二对地电阻，所述第一组导线同时与所述隔离变压器、所述第一接地试验开关、第二接地试验开关、第三接地试验开关、第一对地电容和第一被试断路器电连接，所述第一被试断路器同时与所述第二断路器试验电路和所述第三断路器试验电路电连接，所述第一弧光接地组件的一端与所述第一接地试验开关电连接，另一端接地，所述第一对地电阻的一端与所述第二接地试验开关电连接，另一端接地，所述第二对地电阻的一端与所述第三接地试验开关电连接，另一端接地，所述第一被试断路器和所述第二组导线电连接。
进一步地，所述第二断路器试验电路包括第二被试断路器、第四接地试验开关、第五接地试验开关、第六接地试验开关、第二弧光接地组件、第三对地电阻、第四对地电阻、第三组导线和第三对地电容，所述第二被试断路器的一端与所述第二组导线电连接，另一端同时与所述第四接地试验开关、所述第五接地试验开关和所述第六接地试验开关电连接，所述第二弧光接地组件的一端与所述第四接地试验开关电连接，另一端接地，所述第三对地电阻的一端与所述第五接地试验开关电连接，另一端接地，所述第四对地电阻的一端与所述第六接地试验开关电连接，另一端接地，所述第四接地试验开关、所述第五接地试验开关和所述第六接地试验开关同时与所述第三组导线电连接，所述第三组导线与所述第三对地电容电连接。
进一步地，所述第三断路器试验电路包括第三被试断路器、第七接地试验开关、第八接地试验开关、第九接地试验开关、第三弧光接地组件、第五对地电阻、第六对地电阻、第四组导线和第四接地电容，所述第三被试断路器的一端与所述第二组导线电连接，另一端同时与所述第七接地试验开关、所述第八接地试验开关和所述第九接地试验开关电连接，所述第三弧光接地组件的一端与所述第九接地试验开关电连接，另一端接地，所述第五对地电阻的一端与所述第七接地试验开关电连接，另一端接地，所述第六对地电阻的一端与所述第八接地试验开关电连接，另一端接地，所述第七接地试验开关、所述第八接地试验开关和所述第九接地试验开关同时与所述第四组导线电连接，所述第四组导线与所述第四对地电容电连接。
进一步地，所述隔离变压器的右侧为星型结构，输出电压为10kV，所述隔离变压器的容量范围为10kVA-200kVA。
进一步地，所述消弧线圈的电流调节范围为3A-20A。
进一步地，所述第一对地电容、所述第二对地电容、所述第三对地电容和所述第四对地电容的单相电容容量均为0.01μF-1μF。
进一步地，所述第一对地电阻、所述第三对地电阻、所述第五对地电阻阻值范围均为0Ω-10Ω。
进一步地，所述第二对地电阻、所述第四对地电阻、所述第六对地电阻阻值范围均为为500Ω-20kΩ。
实施本发明，具有如下有益效果：
1.本发明结构原理简单，通过逆变变压器、消弧线圈、对地电容和接地组件，实际产生10kV小电流接地的各种情况，实现单相小电流接地精准判断的性能测试。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅说明书附图1，本实施例中所要解决的技术问题在于，单相小电流接地错综复杂，现有的采用仿真的方法难以与实际运行现场完全等效，所以提供一种小电流真型接地试验系统，所述小电流真型接地试验系统包括：
电源进线1、隔离变压器2、消弧线圈3、第一对地电容11、第一断路器试验电路、第二断路器试验电路和第三断路器试验电路，电源进线1的一端与外部电源电连接，另一端与隔离变压器2的进线电连接，隔离变压器2同时与第一断路器试验电路和第一对地电容11电连接，消弧线圈3的一端与隔离变压器2的输出端的中性点电连接，另一端接地，第一断路器试验电路同时与第二断路器试验电路和第三断路器试验电路电连接。
第一断路器试验电路包括第一组导线4、第二组导线6、第一被试断路器5、第二对地电容12、第一接地试验开关15、第二接地试验开关16、第三接地试验开关17、第一弧光接地组件18、第一对地电阻19和第二对地电阻20，第一组导线4同时与隔离变压器2、第一接地试验开关15、第二接地试验开关16、第三接地试验开关17、第一对地电容11和第一被试断路器5电连接，第一被试断路器5同时与第二断路器试验电路和第三断路器试验电路电连接，第一弧光接地组件18的一端与第一接地试验开关15电连接，另一端接地，第一对地电阻19的一端与第二接地试验开关16电连接，另一端接地，第二对地电阻20的一端与第三接地试验开关17电连接，另一端接地，第一被试断路器5和第二组导线6电连接。
第二断路器试验电路包括第二被试断路器7、第四接地试验开关21、第五接地试验开关22、第六接地试验开关23、第二弧光接地组件24、第三对地电阻25、第四对地电阻26、第三组导线8和第三对地电容13，第二被试断路器7的一端与第二组导线6电连接，另一端同时与第四接地试验开关21、第五接地试验开关22和第六接地试验开关23电连接，第二弧光接地组件24的一端与第四接地试验开关21电连接，另一端接地，第三对地电阻25的一端与第五接地试验开关22电连接，另一端接地，第四对地电阻26的一端与第六接地试验开关23电连接，另一端接地，第四接地试验开关21、第五接地试验开关22和第六接地试验开关23同时与第三组导线8电连接，第三组导线8与第三对地电容13电连接。
第三断路器试验电路包括第三被试断路器9、第七接地试验开关27、第八接地试验开关28、第九接地试验开关29、第三弧光接地组件32、第五对地电阻30、第六对地电阻31、第四组导线10和第四接地电容，第三被试断路器9的一端与第二组导线6电连接，另一端同时与第七接地试验开关27、第八接地试验开关28和第九接地试验开关29电连接，第三弧光接地组件32的一端与第九接地试验开关29电连接，另一端接地，第五对地电阻30的一端与第七接地试验开关27电连接，另一端接地，第六对地电阻31的一端与第八接地试验开关28电连接，另一端接地，第七接地试验开关27、第八接地试验开关28和第九接地试验开关29同时与第四组导线10电连接，第四组导线10与第四对地电容14电连接。
隔离变压器2的右侧为星型结构，输出电压为10kV，隔离变压器2的容量范围为10kVA-200kVA。
消弧线圈3的电流调节范围为3A-20A。
第一对地电容11、第二对地电容12、第三对地电容13和第四对地电容14的单相电容容量均为0.01μF-1μF。
第一对地电阻19、第三对地电阻25、第五对地电阻30阻值范围均为0Ω-10Ω。
第二对地电阻20、第四对地电阻26、第六对地电阻31阻值范围均为为500Ω-20kΩ。
本实施例的具体事实方式：
试验的目的是通过制造单相小电流接地的状况，被试断路器通过对状况的检测单相接地故障时稳态、暂态特征，从而实现对单相小电流接地故障的精准判断。
本试验系统可以试验弧光接地、金属性接地和高阻接地。
初始状态时，第一被试断路器5、第二被试验断路器7、第三断路器9均合上，所有接地试验开关均断开。隔离变压器2通电，其右侧输出10kV电压。
分别合上第一接地试验开关15、第四接地试验开关21或第九接地试验开关29，可以制造弧光接地。第一被试断路器5、第二被试断路器7和第三被试断路器9均应有相应的反应。
分别合上第二接地试验开关16、第五接地试验开关22或第七接地试验开关27，可以制造金属性接地。第一被试断路器5、第二被试断路器7和第三被试断路器9均应有相应的反应。
分别合上第三接地试验开关17、第六接地试验开关23或第八接地试验开关27，可以制造高阻接地。第一被试断路器5、第二被试断路器7和第三被试断路器11均应有相应的反应。
比如合上第一接地试验开关15制造出弧光接地。第一被试断路器5、第二被试断路器7和第三被试断路器9均应报“区外，弧光接地”。
比如合上第六接地试验开关22制造出金属性接地。第一被试断路器5应报“区内，金属性接地”，第二被试断路器7应报“区内，金属性接地”，第三被试断路器9应报“区外，金属性接地”。
比如合上第八接地试验开关28制造出高阻接地。第一被试断路器5应报“区内，高阻接地”，第二被试断路器7应报“区外，高阻接地”，第三被试断路器9应报“区内，高阻接地”。
所有试验工况如下表1、表2和表3所示：
表1 弧光接地的试验
Figure 220820DEST_PATH_IMAGE001
表2 金属性接地的试验
Figure 78442DEST_PATH_IMAGE002
表3高阻接地的试验
Figure 278479DEST_PATH_IMAGE003
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种小电流真型接地试验系统，其特征在于，包括电源进线、隔离变压器、消弧线圈、第一对地电容、第一断路器试验电路、第二断路器试验电路和第三断路器试验电路，所述电源进线的一端与外部电源电连接，另一端与所述隔离变压器的进线电连接，所述隔离变压器同时与所述第一断路器试验电路和所述第一对地电容电连接，所述消弧线圈的一端与所述隔离变压器的输出端的中性点电连接，另一端接地，所述第一断路器试验电路同时与所述第二断路器试验电路和所述第三断路器试验电路电连接。
2.根据权利要求1所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第一断路器试验电路包括第一组导线、第二组导线、第一被试断路器、第二对地电容、第一接地试验开关、第二接地试验开关、第三接地试验开关、第一弧光接地组件、第一对地电阻和第二对地电阻，所述第一组导线同时与所述隔离变压器、所述第一接地试验开关、第二接地试验开关、第三接地试验开关、第一对地电容和第一被试断路器电连接，所述第一被试断路器同时与所述第二断路器试验电路和所述第三断路器试验电路电连接，所述第一弧光接地组件的一端与所述第一接地试验开关电连接，另一端接地，所述第一对地电阻的一端与所述第二接地试验开关电连接，另一端接地，所述第二对地电阻的一端与所述第三接地试验开关电连接，另一端接地，所述第一被试断路器和所述第二组导线电连接。
3.根据权利要求2所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第二断路器试验电路包括第二被试断路器、第四接地试验开关、第五接地试验开关、第六接地试验开关、第二弧光接地组件、第三对地电阻、第四对地电阻、第三组导线和第三对地电容，所述第二被试断路器的一端与所述第二组导线电连接，另一端同时与所述第四接地试验开关、所述第五接地试验开关和所述第六接地试验开关电连接，所述第二弧光接地组件的一端与所述第四接地试验开关电连接，另一端接地，所述第三对地电阻的一端与所述第五接地试验开关电连接，另一端接地，所述第四对地电阻的一端与所述第六接地试验开关电连接，另一端接地，所述第四接地试验开关、所述第五接地试验开关和所述第六接地试验开关同时与所述第三组导线电连接，所述第三组导线与所述第三对地电容电连接。
4.根据权利要求3所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第三断路器试验电路包括第三被试断路器、第七接地试验开关、第八接地试验开关、第九接地试验开关、第三弧光接地组件、第五对地电阻、第六对地电阻、第四组导线和第四接地电容，所述第三被试断路器的一端与所述第二组导线电连接，另一端同时与所述第七接地试验开关、所述第八接地试验开关和所述第九接地试验开关电连接，所述第三弧光接地组件的一端与所述第九接地试验开关电连接，另一端接地，所述第五对地电阻的一端与所述第七接地试验开关电连接，另一端接地，所述第六对地电阻的一端与所述第八接地试验开关电连接，另一端接地，所述第七接地试验开关、所述第八接地试验开关和所述第九接地试验开关同时与所述第四组导线电连接，所述第四组导线与所述第四对地电容电连接。
5.根据权利要求4所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述隔离变压器的右侧为星型结构，输出电压为10kV，所述隔离变压器的容量范围为10kVA-200kVA。
6.根据权利要求5所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述消弧线圈的电流调节范围为3A-20A。
7.根据权利要求6所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第一对地电容、所述第二对地电容、所述第三对地电容和所述第四对地电容的单相电容容量均为0.01μF-1μF。
8.根据权利要求7所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第一对地电阻、所述第三对地电阻、所述第五对地电阻阻值范围均为0Ω-10Ω。
9.根据权利要求8所述的小电流真型接地试验系统，其特征在于，所述第二对地电阻、所述第四对地电阻、所述第六对地电阻阻值范围均为为500Ω-20kΩ。
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