[發明專利]一種模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備及方法

有效

• 申請號: 202010001173.0
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111123040B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 楊帆;沈煜;任偉;雷楊;薛永端;楊志淳;宿磊;胡偉
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：包括滑軌(1)、第一支撐架(2)、第二支撐架(9)、絕緣電極圓盤(10)、電極盤電機(14)，第一支撐架(2)設于滑軌(1)一側，第二支撐架(9)固定于滑軌(1)，第二支撐架(9)上設有用于驅動絕緣電極圓盤(10)轉動的電極盤電機(14)，第一支撐架(2)上安裝有呈豎直狀態且間隔一定距離設置的上導電棒(5)、下導電棒(6)，上導電棒(5)、下導電棒(6)相靠近的一端分別設有上弧形導體片(7)、下弧形導體片(8)，絕緣電極圓盤(10)位于上弧形導體片(7)和下弧形導體片(8)之間，絕緣電極圓盤(9)上嵌入兩圈導電柱，外圈均勻分布多個外圈導電柱(12)，內圈不均勻分布多個內圈導電柱(11)，上弧形導體片(7)和下弧形導體片(8)分別安裝在上導電棒(5)、下導電棒(6)靠近導電柱的一側；上弧形導體片(7)和下弧形導體片(8)的弧心與絕緣電極圓盤(10)的圓心的垂直投影點重疊，上弧形導體片(7)和下弧形導體片(8)的半徑與外圈導電柱(12)所在圓的半徑相同。

2.如權利要求1所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：所述電極盤電機(14)的電機軸與聯軸器(13)連接，絕緣電極圓盤(10)的中心與聯軸器(13)固定。

3.如權利要求1所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：上弧形導體片(7)和下弧形導體片(8)與上導電棒(5)、下導電棒(6)之間通過焊接連接。

4.如權利要求1所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：第一支撐架(2)上部間隔安裝有上支撐桿(3)和下支撐桿(4)，上導電棒(5)、下導電棒(6)分別對應可上下移動地安裝在上支撐桿(3)和下支撐桿(4)上。

5.如權利要求4所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：上導電棒(5)、下導電棒(6)經螺紋旋入并固定到對應的上支撐桿(3)和下支撐桿(4)中。

6.如權利要求1所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：兩圈導電柱間隔10cm，內圈導電柱(11)距絕緣電極圓盤(9)圓心處10cm，外圈導電柱(12)距絕緣電極圓盤(9)邊緣5cm。

7.如權利要求1所述的模擬配電網間歇性電弧接地故障的設備，其特征在于：上導電棒(5)在人工接地實驗中接架空相線，下導電棒(6)接地。

8.一種模擬配電網間歇性電弧接地故障的方法，其特征在于：基于權利要求1-7中任一項所述設備進行，所述方法包括：

a)模擬穩定電弧接地故障：完成線路連接后，通過水平拉動滑軌(1)，轉動絕緣電極圓盤(9)選擇某一外圈導電柱(12)或內圈導電柱(11)后固定，不開啟電極盤電機(14)，僅調整外圈導電柱(12)或內圈導電柱(11)與上、下導電棒(5、6)之間的相對位置后，即可直接引發電弧接地故障；

b)模擬不完全熄弧下的間歇性電弧接地故障：完成線路連接后，使用外圈導電柱(12)，在實驗線路頻率為f Hz的條件下，轉動絕緣電極圓盤(9)轉速控制目標為12f，單位為r/min，控制轉動絕緣電極圓盤(9)上的外圈導電柱(12)在電壓峰值時轉至上、下導電棒(5、6)中間，引發系統在電壓峰值時刻發生電弧接地故障，通過動態調整電極盤的轉速為9f～12f，可減弱電弧的熄弧能力；

c)模擬實際工況下絕緣子、避雷器擊穿多通道放電特殊情況：完成線路連接后，調整滑軌(1)使內圈導電柱(11)移動到上、下導電棒(5、6)中間，在實驗線路頻率為f Hz的條件下，絕緣電極圓盤(9)轉速控制目標為12f，單位為r/min，絕緣電極圓盤(9)上的內圈導電柱(11)在電壓峰值時轉至高壓電極和接地電極中間，引發系統在電壓峰值時刻發生電弧接地故障。