一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，包括模拟铁磁谐振平台、教学展示屏和控制主机，调压变压器的低压侧电连接至模拟电源，高压侧中性点依次通过接地电阻和接地开关接地；电压互感器、电流互感器和熔断器依次串联连接，且并联连接于调压变压器的高压侧；接地开关并联连接于调压变压器的高压侧；电压互感器的二次侧与录波器的电压输入端电连接，电流互感器的二次侧与录波器的电流输入端电连接，录波器的数据输出端通信连接至教学展示屏的数据输入端；控制主机用于控制模拟电源的电压、接地开关、短路模拟开关，并控制消谐装置的投切位置，调节调压变压器。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置
本技术涉及电力教学与实验
，尤其涉及一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置。
技术介绍
在电力系统中，为了监测发电厂、变电站母线对地电压，通常在发电机或变电站母线上接有电压互感器，并且其一次绕组接成星形，中性点直接接地。这样，电网受到某些扰动的激发时，电压互感器的激磁阻抗与系统的对地电容形成非线性谐振回路，由于回路参数及外界激发条件的不同，可能造成分频、基频或高频铁磁谐振过电压。经统计，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见、造成事故最多的一种内部过电压。铁磁谐振问题对电网的安全稳定运行带来的巨大威胁，已经引起了电力部门和研究人员的极大重视。因此，为研究铁磁谐振现象和防治铁磁谐振，建立模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置具有重要意义。
技术实现思路
本技术提供了一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，以研究铁磁谐振现象和防治铁磁谐振。本技术提供的模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，包括模拟铁磁谐振平台、教学展示屏和控制主机，模拟铁磁谐振平台包括模拟电源、调压变压器、接地电阻、接地开关、电压互感器、电流互感器、熔断器、录波器、短路模拟开关、消谐装置，其中，调压变压器的低压侧电连接至模拟电源，高压侧中性点依次通过接地电阻和接地开关接地；电压互感器、电流互感器和熔断器依次串联连接，且并联连接于调压变压器的高压侧；接地开关并联连接于调压变压器的高压侧；电压互感器的二次侧与录波器的电压输入端电连接，电流互感器的二次侧与录波器的电流输入端电连接，录波器的数据输出端通信连接至教学展示屏的数据输入端；控制主机用于控制模拟电源的电压、接地开关、短路模拟开关，并控制消谐装置的投切位置，调节调压变压器。可选地，教学展示屏用以显示录波器传输的零序电流值、零序电压值和线路电压值；教学展示屏带有键盘，教学展示屏的数据输出端通信连接控制主机。可选地，还包括可调电容器，其中，可调电容器的一端电连接至调压变压器高压侧，可调电容器的另一端接地；控制主机用于可调电容器的电容调节。可选地，控制主机控制消谐装置的投切数量和投切位置，投切位置包括消谐装置与电压互感器的串联和/或并联。本技术具有以下有益效果：本技术提供的模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，一方面，对我国配电网普遍采用的中性点不接地的接地方式下人工单相短路接地情况下可能出现的铁磁谐振进行检测和线路研究；另一方面，当铁磁谐振发生时，可通过控制主机控制消谐装置的投切数量和投切位置，研究各类消谐装置对铁磁谐振的防治作用；第三方面，将铁磁谐振发生时的线路电流、电压数据通过教学展示屏展示，将消谐装置投切入线路时的线路电流、电压数据通过教学展示屏展示，用于电力教学培训，方便直观。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置的结构示意图；图2为本技术提供的模拟铁磁谐振平台的结构示意图。图1和图2中，各标号分别表示：1-模拟铁磁谐振平台、2-教学展示屏、3-控制主机、11-模拟电源、12-调压变压器、13-接地电阻、14-接地开关、15-电压互感器、16-电流互感器、17-熔断器、18-录波器、19-短路模拟开关、110-消谐装置、111-可调电容器。具体实施方式本技术提供了一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，以研究铁磁谐振现象和防治铁磁谐振。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1所示，本实施例1提供的模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，包括模拟铁磁谐振平台1、教学展示屏2和控制主机3。如图2所示，模拟铁磁谐振平台1包括模拟电源11、调压变压器12、接地电阻13、接地开关14、电压互感器15、电流互感器16、熔断器17、录波器18、短路模拟开关19、消谐装置110，其中，调压变压器12的低压侧电连接至模拟电源11，高压侧中性点依次通过接地电阻13和接地开关14接地；电压互感器15、电流互感器16和熔断器17依次串联连接，且并联连接于调压变压器12的高压侧；接地开关14并联连接于调压变压器12的高压侧；电压互感器15的二次侧与录波器18的电压输入端电连接，电流互感器16的二次侧与录波器18的电流输入端电连接，录波器18的数据输出端通信连接至教学展示屏2的数据输入端；控制主机3用于控制模拟电源11的电压、接地开关14、短路模拟开关19，调节调压变压器12。控制主机3控制消谐装置110的投切数量和投切位置，投切位置包括消谐装置110与电压互感器15的串联和/或并联。为进一步研究铁磁谐振，还包括可调电容器111，其中，可调电容器111的一端电连接至调压变压器12高压侧，可调电容器111的另一端接地；控制主机3用于可调电容器111的投切和电容调节。该模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置的使用方法如下：1、通过控制主机3，合上主回路开关，使模拟铁磁谐振平台1带电，开启接地开关14，模拟中性点接地，只投入电压互感器15，不投入可调电容器111，短暂开启短路模拟开关19；2、通过控制主机3，合上主回路开关，使模拟铁磁谐振平台1带电，开启接地开关14，模拟中性点接地，投入电压互感器15，投入可调电容器111，短暂开启短路模拟开关19；3、通过控制主机3，合上主回路开关，使模拟铁磁谐振平台1带电，开启接地开关14，模拟中性点接地，只投入电压互感器15，不投入可调电容器111，投入与电压互感器15并联的谐振装置110,短暂开启短路模拟开关19；4、通过控制主机3，合上主回路开关，使模拟铁磁谐振平台1带电，开启接地开关14，模拟中性点接地，只投入电压互感器15，不投入可调电容器111，投入与电压互感器15串联的谐振装置110,短暂开启短路模拟开关19；5、通过控制主机3，合上主回路开关，使模拟铁磁谐振平台1带电，开启接地开关14，模拟中性点接地，只投入电压互感器15，不投入可调电容器111，投入与电压互感器15并联谐振装置110，投入与电压互感器15串联的谐振装置110,短暂开启短路模拟开关19；6-8、在2的基础上，投入消谐装置110，类似于3-5；9、通过控制主机3调节调压变压器12、可调电容器111，重复以上步骤。通过录波器18记录的，并由教学展示屏2显示的各个步骤的零序电流值、零序电压值和线路电压值，对铁磁谐振的发生状态进行研究和培训，同时对各类消谐装置进行消谐效果的评测和探讨。教学展示屏2带有键盘，教学展示屏2的数据输出端通信连接所述控制主机3，当零序电流值、零序电压值和线路电压值出现极端异常时，为保护该装置，可在教学展示屏2一端控制控制主机3实现该模拟铁磁谐振的电力教学与实验装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，其特征在于，包括模拟铁磁谐振平台(1)、教学展示屏(2)和控制主机(3)，所述模拟铁磁谐振平台(1)包括模拟电源(11)、调压变压器(12)、接地电阻(13)、接地开关(14)、电压互感器(15)、电流互感器(16)、熔断器(17)、录波器(18)、短路模拟开关(19)、消谐装置(110)，其中，所述调压变压器(12)的低压侧电连接至所述模拟电源(11)，高压侧中性点依次通过接地电阻(13)和接地开关(14)接地；所述电压互感器(15)、电流互感器(16)和熔断器(17)依次串联连接，且并联连接于所述调压变压器(12)的高压侧；所述接地开关(14)并联连接于所述调压变压器(12)的高压侧；所述电压互感器(15)的二次侧与所述录波器(18)的电压输入端电连接，所述电流互感器(16)的二次侧与所述录波器(18)的电流输入端电连接，所述录波器(18)的数据输出端通信连接至所述教学展示屏(2)的数据输入端；所述控制主机(3)用于控制模拟电源(11)的电压、接地开关(14)、短路模拟开关(19)，并控制消谐装置(110)的投切位置，调节所述调压变压器(12)。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟铁磁谐振的电力教学与实验装置，其特征在于，包括模拟铁磁谐振平台(1)、教学展示屏(2)和控制主机(3)，所述模拟铁磁谐振平台(1)包括模拟电源(11)、调压变压器(12)、接地电阻(13)、接地开关(14)、电压互感器(15)、电流互感器(16)、熔断器(17)、录波器(18)、短路模拟开关(19)、消谐装置(110)，其中，所述调压变压器(12)的低压侧电连接至所述模拟电源(11)，高压侧中性点依次通过接地电阻(13)和接地开关(14)接地；所述电压互感器(15)、电流互感器(16)和熔断器(17)依次串联连接，且并联连接于所述调压变压器(12)的高压侧；所述接地开关(14)并联连接于所述调压变压器(12)的高压侧；所述电压互感器(15)的二次侧与所述录波器(18)的电压输入端电连接，所述电流互感器(16)的二次侧与所述录波器(18)的电流输入端电连接，所述录波器(18)的数据输出端通信连接至所述教学展示屏(2)的数据输入端；所述控制主...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振凯，王焕金，杨祥来，曹建梅，
申请(专利权)人：国网技术学院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东,37