[发明专利]配电网单相弧光接地模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统接地故障模拟技术领域，具体是一种配电网单相弧光接地模拟装置。

背景技术

我国配电网为中性点非直接接地系统，配电网主要故障形式是单相接地。其中，由雷电等外部因素引起的弧光接地故障占最大比例。采用技术措施可以减小故障点工频续流，促使故障点电弧熄灭，使弧光接地现象消失，电网自动恢复正常运行，从而大大提高配电网供电可靠性。

模拟配电网弧光接地故障，是研究消弧技术措施的必要条件。在配电网电压等级搭建试验平台，因电压高，对应的电源容量需要数百kVA，设备造价高。此外，在高电压条件下进行试验，安全风险也较高。

发明内容

本发明提供一种配电网单相弧光接地模拟装置，可以在380V电源条件下模拟配电网弧光接地故障，大大降低模拟实验平台的电源容量和设备造价，也降低了试验工作的安全风险。

一种配电网单相弧光接地模拟装置，包括三相隔离变压器、电网对地电容、单相升压变压器、弧光电流发生器、高压开关，三相隔离变压器的原方中性点接地，副方中性点悬空，副方三相绕组分别通过三个电网对地电容接地，三相隔离变压器副方三相绕组其中任意一相与单相升压变压器的原方绕组的一端连接，单相升压变压器的原方绕组的另一端接地，弧光电流发生器包括电流输入端子、保险丝、电流输出端子，单相升压变压器的副方绕组一端接地，另一端与弧光电流发生器的电流输入端子连接，电流输入端子与保险丝的一端固定连接，保险丝的另一端悬空，并与电流输出端子保持1～3mm左右的距离，电流输出端子与高压开关连接后接地。

进一步的，还包括与弧光电流发生器和高压开关串接的阻值可调节水电阻。

进一步的，所述阻值可调节水电阻由电解质水和一对电极组成，通过调节电解质的浓度可改变水电阻的电阻值。

进一步的，所述三相隔离变压器输入电压为工频380V，变比为380V/380V，容量10kVA；所述单相升压变压器输入电压为工频380V，变比为380V/10kV，容量10kVA。

进一步的，所述高压开关的耐压等级为10kV。

本发明采用上述技术方案，具有以下的有益效果和优点：

1、本发明用单相升压变压器将380V电压提高到10kV，再利用自扩式保险丝间隙，达到击穿空气绝缘，可形成持续电弧性电流，因为变压器原方和副方之间的电磁关系，原方的电流波形与副方的弧光电流波形完全一致。

2、因变压器的变比关系，在380V侧可获得数十安培的故障电流，电弧持续时间取决于保险丝的大小和电流的大小。

3、利用自扩式保险丝间隙，可以解决试验中高压开关在合闸时产生电弧的安全问题，避免升压变压器过载，试验风险进一步降低。

4、采用水电阻调节电弧电流的大小，相对于大功率电阻，不需要考虑其耐压参数，温度最高只有100℃，阻抗调节更方便，安全性高，成本低。

5、本方法可以在实验室条件下模拟配电网弧光接地故障，模拟配电网构建中性点不接地系统，因此与实际配电网单相弧光接地故障具有相同的机理，大大降低了电源容量和设备造价，也降低压了试验工作的安全风险。

附图说明

图1是本发明配电网单相弧光接地模拟装置的电路结构示意图；

图2是本发明中弧光电流发生器的结构示意图。

图中：1—三相隔离变压器，2—电网对地电容，3—单相升压变压器，4—弧光电流发生器，5—阻值可调节水电阻，6—高压开关，7—电流输入端子，8—保险丝，9—电流输出端子。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本发明配电网单相弧光接地模拟装置的电路结构示意图，所述配电网单相弧光接地模拟装置包括三相隔离变压器1、电网对地电容2、单相升压变压器3、弧光电流发生器4、阻值可调节水电阻5和高压开关6。

所述三相隔离变压器1的原方中性点接地，副方中性点悬空，副方三相绕组分别通过三个电网对地电容2接地，三相隔离变压器1副方三相绕组其中任意一相与单相升压变压器3的原方绕组的一端连接，单相升压变压器3的原方绕组的另一端接地，单相升压变压器3的副方绕组一端接地，另一端与弧光电流发生器4连接，弧光电流发生器4与阻值可调节水电阻5、高压开关6依次连接后接地。