CN213750275U - 一种配电网真型接地故障模拟实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电网故障模拟技术领域，公开了一种配电网真型接地故障模拟实验系统，所述系统包括：接入线路模块以及N个故障线路模块，N>0；其中，所述接入线路模块的输入端与配电网连接，所述接入线路模块的输出端与每个所述故障线路模块的输入端连接；每个所述故障线路模块的输出端与对应的外接负载连接。本实用新型提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统，能够在不影响供电线路供电的情况下简便地模拟配电网发生的接地故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网故障模拟技术领域，特别是涉及一种配电网真型接地故障模拟实验系统。
背景技术
目前，我国配电网普遍采用非有效接地方式，由于接地故障电流微弱、接地过程复杂、电弧不稳定等原因，配电网单相接地故障选线和定位已成为困扰现场多年的难题。随着微机技术的成熟应用，更多基于微机的单相接地故障选线和定位方法得以应用，但现场运行的选线和定位装置效果并不理想，其中一个重要因素在于目前市场上很多产品并没经过系统测试验证。基于仿真平台模拟虽然具有仿真结果全面、可视性好等优势，但无法完全反映配电网现场故障的本质，通过现场应用发现问题具有一定可行性，但其效率太低。主要体现在：(1)在现场可能要等很长时间才能遇到一次故障；(2)现场装置经历的故障场景和工况有限，难以全面考察其性能；(3)现场故障数据记录不全面，不利于问题分析等，从而无法有效记录和还原故障，不利于及时发现缺陷并进行产品完善。
当前，我国正大力推动智能电网建设，作为直接衔接用户和电力输送网的配电网，其单相接地故障处理所面临的上述问题愈发凸显。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题是：提供一种配电网真型接地故障模拟实验系统，在不影响供电线路供电的情况下简便地模拟配电网发生的接地故障。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种配电网真型接地故障模拟实验系统，所述系统包括：接入线路模块以及N个故障线路模块，N>0；其中，
所述接入线路模块的输入端与配电网连接，所述接入线路模块的输出端与每个所述故障线路模块的输入端连接；
每个所述故障线路模块的输出端与对应的外接负载连接。
作为一个优选方案，所述接入线路模块包括接入变压器、接入断路器、对地等效电容单元以及接入线路等效参数单元；其中，
所述接入变压器的输入端与所述接入线路模块的输入端连接，所述接入变压器的输出端与所述接入断路器的输入端连接；
所述接入断路器的输出端与所述接入线路等效参数单元的输入端连接；
所述接入线路等效参数单元的输出端与所述接入线路模块的输出端连接；
所述对地等效电容单元的一端与所述接入断路器的输出端连接，所述对地等效电容单元的另一端接地。
作为一个优选方案，所述接入变压器为升压变压器。
作为一个优选方案，所述升压变压器的低压侧为星形接法，所述升压变压器的高压侧为三角形接法。
作为一个优选方案，所述对地等效电容单元为集合式电容器。
作为一个优选方案，每个所述故障线路模块包括支路断路器、支路线路等效参数单元、故障模拟箱以及接出变压器；其中，
所述支路断路器的输入端与所述故障线路模块的输入端连接，所述支路断路器的输出端与所述支路线路等效参数单元的输入端连接；
所述支路线路等效参数单元的输出端与所述接出变压器的输入端连接；
所述接出变压器的输出端与所述故障线路模块的输出端连接；
所述故障模拟箱的一端与所述支路线路等效参数单元的输出端连接，所述故障模拟箱的另一端接地。
作为一个优选方案，所述接出变压器为降压变压器。
作为一个优选方案，所述降压变压器的高压侧为三角形接法，所述降压变压器的低压侧为星形接法。
作为一个优选方案，所述故障模拟箱能够模拟的接地故障包括永久性接地、瞬时性接地、间歇性接地。
与现有技术相比，本实用新型实施例提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统，其有益效果在于：利用升压变压器和降压变压器的三角形绕组对模拟实验系统内部的实验环境进行隔离，使得实验系统内部的接地实验不影响供电；同时对于接入线路、接地故障线路的模拟，具有简便、安全、高效的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术特征，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统的一个优选实施例的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统的另一个优选实施例的结构示意图；
图3是本实用新型提供的一种故障模拟箱的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的、效果有更加清楚的理解，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但是不用来限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都应属于本实用新型的保护范围。
图1所示为本实用新型提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统的一个优选实施例的结构示意图。
如图1所示，所述系统包括：接入线路模块以及N各故障线路模块，N>0；其中，
所述接入线路模块的输入端与配电网连接，所述接入线路模块的输出端与每个所述故障线路模块的输入端连接；
每个所述故障线路模块的输出端与对应的外接负载连接。
具体而言，所述配电网包括但不限于400V配电网，所述接入线路用于模拟接入线路的运行情况，所述故障线路模块用于模拟接地故障情况，所述外接负载为真实的电力系统负载。
本实施例提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统，能同时模拟接入线路、接地故障线路的运行情况，具有简便、安全、高效的特点。
图2所示为本实用新型提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统的另一个优选实施例的结构示意图，其中，图2示出的是只有一个故障线路模块的示意图。
在一个优选实施例中，如图2所示，所述接入线路模块包括接入变压器、接入断路器、对地等效电容单元以及接入线路等效参数单元；其中，
所述接入变压器的输入端与所述接入线路模块的输入端连接，所述接入变压器的输出端与所述接入断路器的输入端连接；
所述接入断路器的输出端与所述接入线路等效参数单元的输入端连接；
所述接入线路等效参数单元的输出端与所述接入线路模块的输出端连接；
所述对地等效电容单元的一端与所述接入断路器的输出端连接，所述对地等效电容单元的另一端接地。
进一步的，所述接入变压器为升压变压器。
示例性的，所述升压变压器的低压侧接入400V配电网，所述升压变压器的高压侧升压至10KV～35KV，模拟配电网实际运行电压。
进一步的，所述升压变压器的低压侧为星形接法，所述升压变压器的高压侧为三角形接法。
所述升压变压器通过Y-△接线形式，将故障模拟实验系统的零序回路与400V配电系统进行升压端隔离。
进一步的，所述接入断路器用于当模拟实验系统内发生短路故障时，进行故障隔离和保护。
进一步的，所述对地等效电容单元为集合式电容器，用于模拟配电网对地零序电容值，通过集合式电容器模拟实际线路的分布式电容，能够大大降低场地要求，降低实验系统运行风险。如，如配电网对地电容值为10μF，则只需要配置集合式电容器电容量为10μF即可。
进一步的，接入线路等效参数单元用于模拟本段输电线路的电感、电阻以及对地电容，以便在实验时能有效模拟实际运行中当故障点发生接地故障时，本段线路参数对接地故障所起的响应作用，特别是反映本段线路作用下零序电流幅值大小。利用集合式元件模拟本段线路等效参数，如本段线路电感为1mH，电阻为5Ω，对地电容为1μF，则设置响应的等效参数即可。
在一个优选实施例中，如图2所示，所述故障线路模块包括支路断路器、支路线路等效参数单元、故障模拟箱以及接出变压器；其中，
所述支路断路器的输入端与所述故障线路模块的输入端连接，所述支路断路器的输出端与所述支路线路等效参数单元的输入端连接；
所述支路线路等效参数单元的输出端与所述接出变压器的输入端连接；
所述接出变压器的输出端与所述故障线路模块的输出端连接；
所述故障模拟箱的一端与所述支路线路等效参数单元的输出端连接，所述故障模拟箱的另一端接地。
进一步的，所述接出变压器为降压变压器。
示例性的，所述降压变压器的高压侧接入10KV～35KV模拟配电网，所述降压变压器的低压侧外接负载。
进一步的，所述降压变压器的高压侧为三角形接法，所述降压变压器的低压侧为星形接法。
所述降压变压器通过△-Y接线形式，将故障模拟实验系统的零序回路与400V配电系统进行升压端隔离，能够保证模拟实验系统内发生的零序回路接地故障不影响400V系统的供电。
进一步的，所述故障模拟箱用于模拟各种类型的接地故障，能够模拟的接地故障包括但不限于永久性接地、瞬时性接地、间歇性接地。
图3所示为本实用新型提供的一种故障模拟箱的一个优选实施例的结构示意图。
如图3所示，如需模拟永久性接地故障，故障初始角为45°，过渡电阻值为1kΩ，则调整过渡电阻值为1kΩ，在电压角为45°时发出触发命令导通双向可控硅即可实现该类型接地故障模拟。
综上所述，本实用新型实施例提供的一种配电网真型接地故障模拟实验系统，其有益效果在于：利用升压变压器和降压变压器的三角形绕组对模拟实验系统内部的实验环境进行隔离，使得实验系统内部的接地实验不影响供电；同时对于接入线路、接地故障线路的模拟，具有简便、安全、高效的特点。
以上所述，仅是本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干等效的明显变形和/或同等替换，这些明显变形和/或同等替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种配电网真型接地故障模拟实验系统，其特征在于，所述系统包括：接入线路模块以及N个故障线路模块，N>0；其中，
所述接入线路模块的输入端与配电网连接，所述接入线路模块的输出端与每个所述故障线路模块的输入端连接；
每个所述故障线路模块的输出端与对应的外接负载连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接入线路模块包括接入变压器、接入断路器、对地等效电容单元以及接入线路等效参数单元；其中，
所述接入变压器的输入端与所述接入线路模块的输入端连接，所述接入变压器的输出端与所述接入断路器的输入端连接；
所述接入断路器的输出端与所述接入线路等效参数单元的输入端连接；
所述接入线路等效参数单元的输出端与所述接入线路模块的输出端连接；
所述对地等效电容单元的一端与所述接入断路器的输出端连接，所述对地等效电容单元的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述接入变压器为升压变压器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述升压变压器的低压侧为星形接法，所述升压变压器的高压侧为三角形接法。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对地等效电容单元为集合式电容器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个所述故障线路模块包括支路断路器、支路线路等效参数单元、故障模拟箱以及接出变压器；其中，
所述支路断路器的输入端与所述故障线路模块的输入端连接，所述支路断路器的输出端与所述支路线路等效参数单元的输入端连接；
所述支路线路等效参数单元的输出端与所述接出变压器的输入端连接；
所述接出变压器的输出端与所述故障线路模块的输出端连接；
所述故障模拟箱的一端与所述支路线路等效参数单元的输出端连接，所述故障模拟箱的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接出变压器为降压变压器。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述降压变压器的高压侧为三角形接法，所述降压变压器的低压侧为星形接法。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述故障模拟箱能够模拟的接地故障包括永久性接地、瞬时性接地、间歇性接地。
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| CN202021921424.9U CN213750275U (zh) | 2020-09-04 | 2020-09-04 | 一种配电网真型接地故障模拟实验系统 |
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2020
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