CN203026019U - 一种10kV配电网演示系统 - Google Patents
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Abstract
一种10kV配电网演示系统，包括依次相连的电源发生装置、线路模拟器、用户变压器和用户用电器，所述线路模拟器的各相输电线路由电缆和电容元件组成，所述电容元件一端与所述电缆相连，另一端接地；还包括电压测量装置、高压补偿装置、单相接地装置以及隔离开关；还包括带负荷分断隔离刀闸演示部分，所述带负荷分断隔离刀闸演示部分包括由导线和隔离刀闸构成的电流回路、串联在所述电流回路中的电流测量装置、用于给所述电流回路提供感应电流的电流调整装置，所述电流回路通过与某相所述电缆相连以获取10kV高压。本实用新型可以再现单相接地、缺相运行和带负荷分断隔离刀闸对10kV配电网系统的危害，有利于提高电工对造成这些事故的误操作的重视。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种10kV配电网演示系统，特别适合用于电工培训。
背景技术
10kV高压配电系统是最广泛的供电网络，其事故率也高，很多事故对操作电工来说是很难预见的，所以造成这些事故的一些误操作也不被重视，容易养成一些恶习。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种10kV配电网演示系统，它可以再现单相接地、缺相运行和带负荷分断隔离刀闸对10kV配电网系统的危害，有利于提高电工对造成这些事故的误操作的重视。
本实用新型通过如下技术方案解决其技术问题：一种10kV配电网演示系统，包括依次相连的用于产生10kV三相交流电的电源发生装置、用于模拟10kV配电网三相输电线路的线路模拟器、用户变压器和用户用电器，所述线路模拟器的各相输电线路由电缆和用于模拟配电网各相输电线路的对地电容的电容元件组成，所述电容元件一端与所述电缆相连，另一端接地；
所述演示系统还包括用于测量各相电缆的对地电压的电压测量装置、输出端与各相电缆相连的高压补偿装置、用于与各相电缆产生间歇性接触的单相接地装置以及串接在某相所述电缆中的隔离开关；
所述演示系统还包括带负荷分断隔离刀闸演示部分，所述带负荷分断隔离刀闸演示部分包括由导线和隔离刀闸构成的电流回路、串联在所述电流回路中的电流测量装置、用于给所述电流回路提供感应电流的电流调整装置，所述感应电流用于模拟10kV配电网系统中的电流，所述电流回路通过与某相所述电缆相连以获取10kV高压。
10kV配电网的输电线路一般较长，在演示系统中，不可能配置如此长的输电线路。本实用新型通过较短的电缆如10m长的电缆和用于模拟配电网各相输电线路的对地电容的电容元件来模拟真实的10kV配电网输电线路如10kM的输电线路。这是因为，在配电网系统中，10kM的输电线路的电阻等参数可以忽略不计，只需主要考虑各相输电线路的对地电容。
另外，在单相接地装置与各相电缆分别接触时，即在演示单相接地故障时，会对电源发生装置造成很大的冲击，而在真实的配电网系统中，由于容量的关系，一般可以抵抗上述冲击。本实用新型设置输出端与各相电缆相连的高压补偿装置，在出现上述单相接地故障时，接地相电压将降为0，此时会由所述高压补偿装置对系统的电压进行补偿，可以降低对电源发生装置供电电流的要求，减小对其的冲击，保证演示的可实施性。
作为本实用新型的具体实施方式，所述电源发生装置由用于控制电压变化的控制柜和升压变压器组成，所述控制柜输入380V三相交流电，输出端连接升压变压器以便获得10kV的高压，所述升压变压器的三相输出端与线路模拟器的各相电缆对应相连。
所述电流调整装置由用于控制电流变化的控制箱和升流器组成，所述控制箱输入工频交流电，输出端与升流器的一次侧相连，所述升流器的二次侧与所述电流回路相连，所述控制箱与升流器之间还串联有一电流表。
所述单相接地装置、隔离开关、隔离刀闸都采用气动控制、气动执行机构来实现接通和断开的操作，有利于避免触电事故的发生，保证操作人员的人身安全。
本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过较短的电缆和电容元件模拟配电网系统中的长输电线路，结构简单，可行性高，本实用新型设置高压补偿装置，克服模拟的演示系统中容量不足等缺陷，使所述演示系统如真实的配电网系统一样，可以承受单相接地的冲击，保证单相接地演示的可实施性；本实用新型还模拟配电网系统中隔离开关和隔离刀闸的设置环境，使在所述演示系统中可以真实再现缺相运行和带负荷分断隔离刀闸操作对配电网的影响；总之，本实用新型可以真实再现单相接地、缺相运行和带负荷分断隔离刀闸对10kV配电网系统的危害，有利于提高电工对造成这些事故的误操作的重视。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：如图所示，本实用新型的10kV配电网演示系统包括依次相连的用于产生10kV三相交流电的电源发生装置、用于模拟10kV配电网大概10kM长的a、b、c三相输电线路的线路模拟器5、用户变压器13和用户用电器14。线路模拟器5的各相输电线路由大概10M长的电缆51和用于模拟10kM长的各相输电线路的对地电容的电容元件52组成，电容元件52一端与电缆51相连，另一端接地。电源发生装置由用于控制电压变化的控制柜1和升压变压器2组成，控制柜1输入380V三相交流电，输出端连接升压变压器2以便获得10kV的高压，升压变压器2的三相输出端与线路模拟器5的各相电缆51对应相连。
所述演示系统还包括用于测量各相电缆51的对地电压的电压测量装置3、输出端与各相电缆51相连的高压补偿装置4、用于与各相电缆51产生间歇性接触的单相接地装置7以及串接在a相电缆51中的隔离开关12。所述高压补偿装置4有利于降低演示系统的供电电流。所述的高压补偿装置4为感性的电压补偿装置。本实施例中，单相接地装置7与所述电缆51间歇性接触以实现单相接地是通过如下方式实现的：在a、b、c三相电缆中都设置有一段短线路段6，短线路段6两端分别与通过绝缘子16悬挂的电缆51分断处的两端相连，单相接地装置7间歇性与三段所述短线路段6接触以实现将各相分别接地。
所述演示系统还包括带负荷分断隔离刀闸演示部分，所述带负荷分断隔离刀闸演示部分包括由导线和隔离刀闸10构成的电流回路、串联在所述电流回路中的电流测量装置11、用于给所述电流回路提供感应电流的电流调整装置，所述感应电流用于模拟10kV配电网系统中的电流，如图所示，所述电流回路通过与c相电缆51相连以获取10kV高压，从而模拟隔离刀闸10在配电网中的大电流、高压环境。所述电流调整装置由用于控制电流变化的控制箱8和升流器9组成，控制箱8输入工频交流电，输出端与升流器9的一次侧相连，升流器9的二次侧与所述电流回路相连，控制箱8与升流器9之间还串联有一电流表15。
为了避免触电事故的发生，保证操作人员的人身安全，本实用新型的演示系统中所述单相接地装置7、隔离开关12、隔离刀闸10都采用气动控制、气动执行机构来实现接通和断开的操作。
利用本实用新型演示10kV配电网单相接地、缺相运行和带负荷分断隔离刀闸的具体步骤如下：
演示1：单相接地
演示室的380V电源输出三相交流电，通过控制柜1送到升压变压器2产生a、b、c三相10kV高压电，由非电感型的高压测量装置3监测各相的对地电压。10kV高电压通过线路模拟器5被送到短线路段6上，单相接地装置7动作，与短线路段6产生间歇性接触，模拟配电网的单相接地故障，线路模拟器5将因工作条件变化，在接地点即单相接地装置7与短线路段6的接触点产生容性接地电流和电流火花，高压测量装置3将反映演示系统a、b、c三相对地电压的变化，接地相电压降为0，其它两相的对地电压升至10kV，而a、b、c三相之间的电压差没有发生改变，则系统用户侧的电压也不会出现明显变化，用户用电器几乎不受影响，体现10kV配电网中性点不接地系统应对单相接地故障的能力和配电网系统之所以采用中性点不接地工作方式的原因。
演示2：缺相运行
在演示系统恢复正常后，开断隔离开关12（此时只操作开断隔离开关，而不进行单相接地操作。），使用户变压器13处于缺相运行状态，观察用户用电器14发生的变化，可以演示缺相运行对用户的影响。
演示3：带负荷分断隔离刀闸
闭合隔离刀闸10，观察电流测量装置11显示的电流值，调整控制箱8使电流达到一定值，模拟隔离刀闸10在配电网中的大电流及10kV高压的环境，开断隔离刀闸10，观察隔离刀闸10分断口电弧飞溅的高度，演示带负荷分断隔离刀闸可能出现的事故。
Claims (4)
1.一种10kV配电网演示系统，其特征在于，包括依次相连的用于产生10kV三相交流电的电源发生装置、用于模拟10kV配电网三相输电线路的线路模拟器、用户变压器和用户用电器，所述线路模拟器的各相输电线路由电缆和用于模拟配电网各相输电线路的对地电容的电容元件组成，所述电容元件一端与所述电缆相连，另一端接地；
所述演示系统还包括用于测量各相电缆的对地电压的电压测量装置、输出端与各相电缆相连的高压补偿装置、用于与各相电缆产生间歇性接触的单相接地装置以及串接在某相所述电缆中的隔离开关；
所述演示系统还包括带负荷分断隔离刀闸演示部分，所述带负荷分断隔离刀闸演示部分包括由导线和隔离刀闸构成的电流回路、串联在所述电流回路中的电流测量装置、用于给所述电流回路提供感应电流的电流调整装置，所述感应电流用于模拟10kV配电网系统中的电流，所述电流回路通过与某相所述电缆相连以获取10kV高压。
2.根据权利要求1所述的10kV配电网演示系统，其特征在于，所述电源发生装置由用于控制电压变化的控制柜和升压变压器组成，所述控制柜输入380V三相交流电，输出端连接升压变压器以便获得10kV的高压，所述升压变压器的三相输出端与线路模拟器的各相电缆对应相连。
3.根据权利要求1所述的10kV配电网演示系统，其特征在于，所述电流调整装置由用于控制电流变化的控制箱和升流器组成，所述控制箱输入工频交流电，输出端与升流器的一次侧相连，所述升流器的二次侧与所述电流回路相连，所述控制箱与升流器之间还串联有一电流表。
4.根据权利要求1至3任一项所述的10kV配电网演示系统，其特征在于，所述单相接地装置、隔离开关、隔离刀闸都采用气动控制、气动执行机构来实现接通和断开的操作。
Priority Applications (1)
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| CN 201220603212 CN203026019U (zh) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 一种10kV配电网演示系统 |
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2012
- 2012-11-15 CN CN 201220603212 patent/CN203026019U/zh not_active Expired - Lifetime
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