[發(fā)明專利]配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610256382.3
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105743075B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈煜;阮羚;邱凌;朱濤;陳鵬云;李建明;楊波;周志強(qiáng);李昇;周先平;陳志軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院;武漢新電電氣技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H7/28
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所42113
• 代理人: 孔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)接地故障模擬技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置。

背景技術(shù)

我國配電網(wǎng)為中性點非直接接地系統(tǒng)，配電網(wǎng)主要故障形式是單相接地。其中，由雷電等外部因素引起的弧光接地故障占最大比例。采用技術(shù)措施可以減小故障點工頻續(xù)流，促使故障點電弧熄滅，使弧光接地現(xiàn)象消失，電網(wǎng)自動恢復(fù)正常運行，從而大大提高配電網(wǎng)供電可靠性。

模擬配電網(wǎng)弧光接地故障，是研究消弧技術(shù)措施的必要條件。在配電網(wǎng)電壓等級搭建試驗平臺，因電壓高，對應(yīng)的電源容量需要數(shù)百kVA，設(shè)備造價高。此外，在高電壓條件下進(jìn)行試驗，安全風(fēng)險也較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置，可以在380V電源條件下模擬配電網(wǎng)弧光接地故障，大大降低模擬實驗平臺的電源容量和設(shè)備造價，也降低了試驗工作的安全風(fēng)險。

一種配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置，包括三相隔離變壓器、電網(wǎng)對地電容、單相升壓變壓器、弧光電流發(fā)生器、高壓開關(guān)，三相隔離變壓器的原方中性點接地，副方中性點懸空，副方三相繞組分別通過三個電網(wǎng)對地電容接地，三相隔離變壓器副方三相繞組其中任意一相與單相升壓變壓器的原方繞組的一端連接，單相升壓變壓器的原方繞組的另一端接地，弧光電流發(fā)生器包括電流輸入端子、保險絲、電流輸出端子，單相升壓變壓器的副方繞組一端接地，另一端與弧光電流發(fā)生器的電流輸入端子連接，電流輸入端子與保險絲的一端固定連接，保險絲的另一端懸空，并與電流輸出端子保持1～3mm左右的距離，電流輸出端子與高壓開關(guān)連接后接地。

進(jìn)一步的，還包括與弧光電流發(fā)生器和高壓開關(guān)串接的阻值可調(diào)節(jié)水電阻。

進(jìn)一步的，所述阻值可調(diào)節(jié)水電阻由電解質(zhì)水和一對電極組成，通過調(diào)節(jié)電解質(zhì)的濃度可改變水電阻的電阻值。

進(jìn)一步的，所述三相隔離變壓器輸入電壓為工頻380V，變比為380V/380V，容量10kVA；所述單相升壓變壓器輸入電壓為工頻380V，變比為380V/10kV，容量10kVA。

進(jìn)一步的，所述高壓開關(guān)的耐壓等級為10kV。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下的有益效果和優(yōu)點：

1、本發(fā)明用單相升壓變壓器將380V電壓提高到10kV，再利用自擴(kuò)式保險絲間隙，達(dá)到擊穿空氣絕緣，可形成持續(xù)電弧性電流，因為變壓器原方和副方之間的電磁關(guān)系，原方的電流波形與副方的弧光電流波形完全一致。

2、因變壓器的變比關(guān)系，在380V側(cè)可獲得數(shù)十安培的故障電流，電弧持續(xù)時間取決于保險絲的大小和電流的大小。

3、利用自擴(kuò)式保險絲間隙，可以解決試驗中高壓開關(guān)在合閘時產(chǎn)生電弧的安全問題，避免升壓變壓器過載，試驗風(fēng)險進(jìn)一步降低。

4、采用水電阻調(diào)節(jié)電弧電流的大小，相對于大功率電阻，不需要考慮其耐壓參數(shù)，溫度最高只有100℃，阻抗調(diào)節(jié)更方便，安全性高，成本低。

5、本方法可以在實驗室條件下模擬配電網(wǎng)弧光接地故障，模擬配電網(wǎng)構(gòu)建中性點不接地系統(tǒng)，因此與實際配電網(wǎng)單相弧光接地故障具有相同的機(jī)理，大大降低了電源容量和設(shè)備造價，也降低壓了試驗工作的安全風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本發(fā)明配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中弧光電流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—三相隔離變壓器，2—電網(wǎng)對地電容，3—單相升壓變壓器，4—弧光電流發(fā)生器，5—阻值可調(diào)節(jié)水電阻，6—高壓開關(guān)，7—電流輸入端子，8—保險絲，9—電流輸出端子。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

圖1所示為本發(fā)明配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述配電網(wǎng)單相弧光接地模擬裝置包括三相隔離變壓器1、電網(wǎng)對地電容2、單相升壓變壓器3、弧光電流發(fā)生器4、阻值可調(diào)節(jié)水電阻5和高壓開關(guān)6。

所述三相隔離變壓器1的原方中性點接地，副方中性點懸空，副方三相繞組分別通過三個電網(wǎng)對地電容2接地，三相隔離變壓器1副方三相繞組其中任意一相與單相升壓變壓器3的原方繞組的一端連接，單相升壓變壓器3的原方繞組的另一端接地，單相升壓變壓器3的副方繞組一端接地，另一端與弧光電流發(fā)生器4連接，弧光電流發(fā)生器4與阻值可調(diào)節(jié)水電阻5、高壓開關(guān)6依次連接后接地。