[發明專利]一種10kV單相接地故障模擬裝置

在審

• 申請號: 202111642404.7
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114280423A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王秀茹;劉剛;邱冬;韓少華;龐吉年;毛王清;王晗雯;葛萱
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京品智知識產權代理事務所(普通合伙) 32310
• 代理人: 張明昌

1.一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是包括相控開關柜，大功率電阻柜，弧光模擬裝置柜；其中，相控開關柜的出線端與大功率電阻柜的進線端連接，大功率電阻柜的出線端與弧光模擬裝置柜的進線端連接。

2.根據權利要求1所述的一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是所述相控開關柜包括進線穿墻套管（1），電流互感器（2），三相五柱電壓互感器（3），相控開關（4），交換機（5），合閘角控制器（6），高頻故障錄波儀（7），接觸器組（8）；其中，進線穿墻套管（1）與電流互感器（2）連接，電流互感器（2）分別與三相五柱電壓互感器（3）、相控開關（4）連接，相控開關（4）與接觸器組（8）連接，接觸器組（8）上有預留測試接口（9），合閘角控制器（6）、高頻故障錄波儀（7）分別由網線與交換機（5）相連。

3.根據權利要求2所述的一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是所述相控開關（4）包括三個故障觸發開關，三個故障觸發開關分別為A相故障觸發開關（S1）、B相故障觸發開關（S2）、C相故障觸發開關（S3）；所述三相五柱電壓互感器（3）的二次側端子與合閘角控制器（6）的電壓采集端子連接，電流互感器（2）的二次側端子與合閘角控制器（6）的電流采集端子連接，相控開關（4）的A相故障觸發開關（S1）、B相故障觸發開關（S2）、C相故障觸發開關（S3）的合分閘接點分別與合閘角控制器6的A相遙控開出端子、B相遙控開出端子、C相遙控開出端子連接。

4.根據權利要求2所述的一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是所述合閘角控制器（6）通過三相五柱電壓互感器（3）采集進線側電網接入點電壓信號，合閘角控制器（6）通過電流互感器（2）采集故障點電流型號，通過衛星時間同步裝置使用IRIG-B時間編碼對時確保時間精準同步；合閘角控制器（6）用于控制相控開關（4）在精確時刻合閘以觸發故障，合閘角控制器（6）接收上位機發出的合閘時間及故障觸發角度指令，采集電壓信號監聽電壓過零點，在達到指定合閘時刻后，根據電壓過零點計算相控開關合閘時間，并通過提前測試設定的相控開關合閘動作延時進行補償修正，控制相控開關合閘，確保相控開關合閘時刻電壓初相角為上位機指令設定的角度；所述合閘角控制器的控制算法流程包括如下步驟：

步驟1：接收本地人機界面或者上位機設置的參考相及故障合閘角度并保存；

步驟2：實時采集電壓，計算系統的頻率，并根據頻率的大小與采樣率的大小調整抽樣步長并在每周波內保存64點采樣數據；

步驟3：對64點采樣數據進行FFT分析，計算幅值A與初相位；

步驟4：尋找故障發生時刻，需尋找的相位點對應的幅值為，設置故障合閘角度，則可根據或者計算故障發生時刻；

步驟5：尋找到故障發生時刻后，控制開出模塊對應的開出節點，使步驟1中設置的參考相對應的故障觸發開關合閘，即實現了故障合閘角的控制。

5.根據權利要求2所述的一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是所述接觸器組（8）包括第一接觸器（S4），第二接觸器（S5）；第一接觸器（S4）、第二接觸器（S5）均與相控開關（4）串接，第一接觸器（S4）與第二接觸器（S5）并聯；第一接觸器（S4）與大功率電阻柜直接連接，第二接觸器（S5）與大功率電阻柜通過預留測試接口（9）連接；所述接觸器組（8）用于切換內部測試或外部測試方式，當第一接觸器（S4）合閘時系統經大功率電阻柜、弧光模擬裝置柜后接地；當第二接觸器（S5）合閘時系統經由預留測試接口（9）外部接入的接地故障模擬測試設備接地。

6.根據權利要求1所述的一種10kV單相接地故障模擬裝置，其特征是所述大功率電阻柜包括電阻模塊旁路開關（10），大功率電阻模塊（11），電阻投切旁路開關（12）；其中，電阻模塊旁路開關（10）與整個大功率電阻模塊（11）并聯，大功率電阻模塊（11）包括若干大功率電阻組，電阻投切旁路開關（12）為若干個，若干大功率電阻組依次串聯，每個大功率電阻組均并聯一個電阻投切旁路開關（12）。