專利名稱：一種10kV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，特別適合用于電工培訓(xùn)。
背景技術(shù)：
IOkV高壓配電系統(tǒng)是最廣泛的供電網(wǎng)絡(luò)，其事故率也高，很多事故對(duì)操作電工來(lái)說(shuō)是很難預(yù)見(jiàn)的，所以造成這些事故的一些誤操作也不被重視，容易養(yǎng)成一些惡習(xí)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，它可以再現(xiàn)單相接地、缺相運(yùn)行和帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘對(duì)IOkV配電網(wǎng)系統(tǒng)的危害，有利于提高電工對(duì)造成這些事故的誤操作的重視。本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案解決其技術(shù)問(wèn)題:一種IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，包括依次相連的用于產(chǎn)生IOkV三相交流電的電源發(fā)生裝置、用于模擬IOkV配電網(wǎng)三相輸電線路的線路模擬器、用戶變壓器和用戶用電器，所述線路模擬器的各相輸電線路由電纜和用于模擬配電網(wǎng)各相輸電線路的對(duì)地電容的電容元件組成，所述電容元件一端與所述電纜相連，另一端接地；所述演示系統(tǒng)還包括用于測(cè)量各相電纜的對(duì)地電壓的電壓測(cè)量裝置、輸出端與各相電纜相連的高壓補(bǔ)償裝置、用于與各相電纜產(chǎn)生間歇性接觸的單相接地裝置以及串接在某相所述電纜中的隔離開(kāi)關(guān)；所述演示系統(tǒng)還包括帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分，所述帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分包括由導(dǎo)線和隔離刀閘構(gòu)成的電流回路、串聯(lián)在所述電流回路中的電流測(cè)量裝置、用于給所述電流回路提供感應(yīng)電流的電流調(diào)整裝置，所述感應(yīng)電流用于模擬IOkV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流，所述電流回路通過(guò)與某相所述電纜相連以獲取IOkV高壓。IOkV配電網(wǎng)的輸電線路一般較長(zhǎng)，在演示系統(tǒng)中，不可能配置如此長(zhǎng)的輸電線路。本實(shí)用新型通過(guò)較短的電纜如IOm長(zhǎng)的電纜和用于模擬配電網(wǎng)各相輸電線路的對(duì)地電容的電容元件來(lái)模擬真實(shí)的IOkV配電網(wǎng)輸電線路如IOkM的輸電線路。這是因?yàn)椋谂潆娋W(wǎng)系統(tǒng)中，IOkM的輸電線路的電阻等參數(shù)可以忽略不計(jì)，只需主要考慮各相輸電線路的對(duì)地電容。另外，在單相接地裝置與各相電纜分別接觸時(shí)，即在演示單相接地故障時(shí)，會(huì)對(duì)電源發(fā)生裝置造成很大的沖擊，而在真實(shí)的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于容量的關(guān)系，一般可以抵抗上述沖擊。本實(shí)用新型設(shè)置輸出端與各相電纜相連的高壓補(bǔ)償裝置，在出現(xiàn)上述單相接地故障時(shí)，接地相電壓將降為0，此時(shí)會(huì)由所述高壓補(bǔ)償裝置對(duì)系統(tǒng)的電壓進(jìn)行補(bǔ)償，可以降低對(duì)電源發(fā)生裝置供電電流的要求，減小對(duì)其的沖擊，保證演示的可實(shí)施性。作為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，所述電源發(fā)生裝置由用于控制電壓變化的控制柜和升壓變壓器組成，所述控制柜輸入380V三相交流電，輸出端連接升壓變壓器以便獲得IOkV的高壓，所述升壓變壓器的三相輸出端與線路模擬器的各相電纜對(duì)應(yīng)相連。[0010]所述電流調(diào)整裝置由用于控制電流變化的控制箱和升流器組成，所述控制箱輸入工頻交流電，輸出端與升流器的一次側(cè)相連，所述升流器的二次側(cè)與所述電流回路相連，所述控制箱與升流器之間還串聯(lián)有一電流表。所述單相接地裝置、隔離開(kāi)關(guān)、隔離刀閘都采用氣動(dòng)控制、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)接通和斷開(kāi)的操作，有利于避免觸電事故的發(fā)生，保證操作人員的人身安全。本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)較短的電纜和電容元件模擬配電網(wǎng)系統(tǒng)中的長(zhǎng)輸電線路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可行性高，本實(shí)用新型設(shè)置高壓補(bǔ)償裝置，克服模擬的演示系統(tǒng)中容量不足等缺陷，使所述演示系統(tǒng)如真實(shí)的配電網(wǎng)系統(tǒng)一樣，可以承受單相接地的沖擊，保證單相接地演示的可實(shí)施性；本實(shí)用新型還模擬配電網(wǎng)系統(tǒng)中隔離開(kāi)關(guān)和隔離刀閘的設(shè)置環(huán)境，使在所述演示系統(tǒng)中可以真實(shí)再現(xiàn)缺相運(yùn)行和帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘操作對(duì)配電網(wǎng)的影響；總之，本實(shí)用新型可以真實(shí)再現(xiàn)單相接地、缺相運(yùn)行和帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘對(duì)IOkV配電網(wǎng)系統(tǒng)的危害，有利于提高電工對(duì)造成這些事故的誤操作的重視。

圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:如圖所示，本實(shí)用新型的IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)包括依次相連的用于產(chǎn)生IOkV三相交流電的電源發(fā)生裝置、用于模擬IOkV配電網(wǎng)大概IOkM長(zhǎng)的a、b、C三相輸電線路的線路模擬器5、用戶變壓器13和用戶用電器14。線路模擬器5的各相輸電線路由大概IOM長(zhǎng)的電纜51和用于模擬IOkM長(zhǎng)的各相輸電線路的對(duì)地電容的電容元件52組成，電容元件52 —端與電纜51相連，另一端接地。電源發(fā)生裝置由用于控制電壓變化的控制柜I和升壓變壓器2組成，控制柜I輸入380V三相交流電，輸出端連接升壓變壓器2以便獲得IOkV的高壓，升壓變壓器2的三相輸出端與線路模擬器5的各相電纜51對(duì)應(yīng)相連。所述演示系統(tǒng)還包括用于測(cè)量各相電纜51的對(duì)地電壓的電壓測(cè)量裝置3、輸出端與各相電纜51相連的高壓補(bǔ)償裝置4、用于與各相電纜51產(chǎn)生間歇性接觸的單相接地裝置7以及串接在a相電纜51中的隔離開(kāi)關(guān)12。所述高壓補(bǔ)償裝置4有利于降低演示系統(tǒng)的供電電流。所述的高壓補(bǔ)償裝置4為感性的電壓補(bǔ)償裝置。本實(shí)施例中，單相接地裝置7與所述電纜51間歇性接觸以實(shí)現(xiàn)單相接地是通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)的:在a、b、c三相電纜中都設(shè)置有一段短線路段6，短線路段6兩端分別與通過(guò)絕緣子16懸掛的電纜51分?jǐn)嗵幍膬啥讼噙B，單相接地裝置7間歇性與三段所述短線路段6接觸以實(shí)現(xiàn)將各相分別接地。所述演示系統(tǒng)還包括帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分，所述帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分包括由導(dǎo)線和隔離刀閘10構(gòu)成的電流回路、串聯(lián)在所述電流回路中的電流測(cè)量裝置11、用于給所述電流回路提供感應(yīng)電流的電流調(diào)整裝置，所述感應(yīng)電流用于模擬IOkV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流，如圖所示，所述電流回路通過(guò)與C相電纜51相連以獲取IOkV高壓，從而模擬隔離刀閘10在配電網(wǎng)中的大電流、高壓環(huán)境。所述電流調(diào)整裝置由用于控制電流變化的控制箱8和升流器9組成，控制箱8輸入工頻交流電，輸出端與升流器9的一次側(cè)相連，升流器9的二次側(cè)與所述電流回路相連，控制箱8與升流器9之間還串聯(lián)有一電流表15。[0017]為了避免觸電事故的發(fā)生，保證操作人員的人身安全，本實(shí)用新型的演示系統(tǒng)中所述單相接地裝置7、隔離開(kāi)關(guān)12、隔離刀閘10都采用氣動(dòng)控制、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)接通和斷開(kāi)的操作。利用本實(shí)用新型演示IOkV配電網(wǎng)單相接地、缺相運(yùn)行和帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘的具體步驟如下:演示1:單相接地演示室的380V電源輸出三相交流電，通過(guò)控制柜I送到升壓變壓器2產(chǎn)生a、b、c三相IOkV高壓電，由非電感型的高壓測(cè)量裝置3監(jiān)測(cè)各相的對(duì)地電壓。IOkV高電壓通過(guò)線路模擬器5被送到短線路段6上，單相接地裝置7動(dòng)作，與短線路段6產(chǎn)生間歇性接觸，模擬配電網(wǎng)的單相接地故障，線路模擬器5將因工作條件變化，在接地點(diǎn)即單相接地裝置7與短線路段6的接觸點(diǎn)產(chǎn)生容性接地電流和電流火花，高壓測(cè)量裝置3將反映演示系統(tǒng)a、b、c三相對(duì)地電壓的變化，接地相電壓降為0，其它兩相的對(duì)地電壓升至10kV，而a、b、c三相之間的電壓差沒(méi)有發(fā)生改變，則系統(tǒng)用戶側(cè)的電壓也不會(huì)出現(xiàn)明顯變化，用戶用電器幾乎不受影響，體現(xiàn)IOkV配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)應(yīng)對(duì)單相接地故障的能力和配電網(wǎng)系統(tǒng)之所以采用中性點(diǎn)不接地工作方式的原因。演示2:缺相運(yùn)行在演示系統(tǒng)恢復(fù)正常后，開(kāi)斷隔離開(kāi)關(guān)12(此時(shí)只操作開(kāi)斷隔離開(kāi)關(guān)，而不進(jìn)行單相接地操作。)，使用戶變壓器13處于缺相運(yùn)行狀態(tài)，觀察用戶用電器14發(fā)生的變化，可以演示缺相運(yùn)行對(duì)用戶的影響。演示3:帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘閉合隔離刀閘10，觀察電流測(cè)量裝置11顯示的電流值，調(diào)整控制箱8使電流達(dá)到一定值，模擬隔離刀閘10在配電網(wǎng)中的大電流及IOkV高壓的環(huán)境，開(kāi)斷隔離刀閘10，觀察隔離刀閘10分?jǐn)嗫陔娀★w濺的高度，演示帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘可能出現(xiàn)的事故。
權(quán)利要求1.一種IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，其特征在于，包括依次相連的用于產(chǎn)生IOkV三相交流電的電源發(fā)生裝置、用于模擬IOkV配電網(wǎng)三相輸電線路的線路模擬器、用戶變壓器和用戶用電器，所述線路模擬器的各相輸電線路由電纜和用于模擬配電網(wǎng)各相輸電線路的對(duì)地電容的電容元件組成，所述電容元件一端與所述電纜相連，另一端接地； 所述演示系統(tǒng)還包括用于測(cè)量各相電纜的對(duì)地電壓的電壓測(cè)量裝置、輸出端與各相電纜相連的高壓補(bǔ)償裝置、用于與各相電纜產(chǎn)生間歇性接觸的單相接地裝置以及串接在某相所述電纜中的隔離開(kāi)關(guān)； 所述演示系統(tǒng)還包括帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分，所述帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分包括由導(dǎo)線和隔離刀閘構(gòu)成的電流回路、串聯(lián)在所述電流回路中的電流測(cè)量裝置、用于給所述電流回路提供感應(yīng)電流的電流調(diào)整裝置，所述感應(yīng)電流用于模擬IOkV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的電流，所述電流回路通過(guò)與某相所述電纜相連以獲取IOkV高壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，其特征在于，所述電源發(fā)生裝置由用于控制電壓變化的控制柜和升壓變壓器組成，所述控制柜輸入380V三相交流電，輸出端連接升壓變壓器以便獲得IOkV的高壓，所述升壓變壓器的三相輸出端與線路模擬器的各相電纜對(duì)應(yīng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，其特征在于，所述電流調(diào)整裝置由用于控制電流變化的控制箱和升流器組成，所述控制箱輸入工頻交流電，輸出端與升流器的一次側(cè)相連，所述升流器的二次側(cè)與所述電流回路相連，所述控制箱與升流器之間還串聯(lián)有一電流表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的IOkV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，其特征在于，所述單相接地裝置、隔離開(kāi)關(guān)、隔離刀閘都采用氣動(dòng)控制、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)接通和斷開(kāi)的操作。
專利摘要一種10kV配電網(wǎng)演示系統(tǒng)，包括依次相連的電源發(fā)生裝置、線路模擬器、用戶變壓器和用戶用電器，所述線路模擬器的各相輸電線路由電纜和電容元件組成，所述電容元件一端與所述電纜相連，另一端接地；還包括電壓測(cè)量裝置、高壓補(bǔ)償裝置、單相接地裝置以及隔離開(kāi)關(guān)；還包括帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分，所述帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘演示部分包括由導(dǎo)線和隔離刀閘構(gòu)成的電流回路、串聯(lián)在所述電流回路中的電流測(cè)量裝置、用于給所述電流回路提供感應(yīng)電流的電流調(diào)整裝置，所述電流回路通過(guò)與某相所述電纜相連以獲取10kV高壓。本實(shí)用新型可以再現(xiàn)單相接地、缺相運(yùn)行和帶負(fù)荷分?jǐn)喔綦x刀閘對(duì)10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)的危害，有利于提高電工對(duì)造成這些事故的誤操作的重視。
文檔編號(hào)G09B23/18GK203026019SQ20122060321
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者程文鋒, 柯春俊, 李鑫, 楊翠茹, 楊賢 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院