一种低压台区故障模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低压台区故障模拟装置，本发明专利技术串联在低压于三相电中，通过主控制模块控制故障实现模块和电流控制模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、每相与地之间短路故障，并控制短路故障的短路时间合和短路电流，能够对低压台区常见故障类型进行模拟和复现，对台区低压线路故障现象进行反演，为分析故障发生原因、故障演变过程、故障造成后果等提供最直接的数据和资料。故障造成后果等提供最直接的数据和资料。故障造成后果等提供最直接的数据和资料。

【技术实现步骤摘要】
一种低压台区故障模拟装置


[0001]本专利技术涉及一种低压台区故障模拟装置，属于低压台区运行特性分析领域。

技术介绍

[0002]随着智能电网的建设，通过一户一表的智能化改造的逐渐深入，低压居民智能计量箱及单相智能电能表广泛投入使用，由于安装现场环境的复杂性，造成安装过程中存在诸多的问题，另外由于安装施工人员的技能水平参差不齐，存在接地短路、相间短路、相和中心点之间短路等问题，给用户及系统运行造成不必要的麻烦。低压台区故障特性的准确分析是有源配电网规划、运维、电能治理的重要前提，但随着分布式电源、多元负荷、设备状态及网络运行结构多变等不确定因素的增多，不确定性对低压台区运行状态的影响也愈加凸显。因此针对低压台区系统运维，急需一套能够模拟接地短路、相间短路、相和中心点之间短路的装置。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种低压台区故障模拟装置，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种低压台区故障模拟装置，包括主控制模块、故障实现模块和电流控制模块；故障实现模块外接低压线路，故障实现模块的输出端连接电流控制模块；主控制模块控制故障实现模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、或每相与地之间短路故障，并且控制短路故障的短路时间；主控制模块控制电流控制模块，生成短路故障的短路电流。
[0005]故障实现模块通过断路器外接低压线路。
[0006]故障实现模块包括三相反并联可控硅，三相反并联可控硅的一端外接低压线路，另一端连接电流控制模块，主控制模块控制三相反并联可控硅的导通角。
[0007]每个反并联可控硅与主控制模块之间设置有电流保护模块。
[0008]电流控制模块包括串联在故障实现模块输出的三相电路上的可调电阻器、短接在故障实现模块输出的三相电路间的可调电阻器，主控制模块控制可调电阻器的阻值。
[0009]各可调电阻器所在的支路上均串联有接触器，主控制模块控制接触器的开断。
[0010]主控制模块连接有接地故障测试端子，接地故障测试端子用以外接地线。
[0011]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术串联在低压于三相电中，通过主控制模块控制故障实现模块和电流控制模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、每相与地之间短路故障，并控制短路故障的短路时间合和短路电流，能够对低压台区常见故障类型进行模拟和复现，对台区低压线路故障现象进行反演，为分析故障发生原因、故障演变过程、故障造成后果等提供最直接的数据和资料。
附图说明
[0012]图1为本专利技术装置的电路图；图2为反并联可控硅和主控制模块之间的电路图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0014]一种低压台区故障模拟装置，包括主控制模块、故障实现模块和电流控制模块；故障实现模块外接低压线路，故障实现模块的输出端连接电流控制模块，故障实现模块和电流控制模块连接主控制模块。
[0015]主控制模块控制故障实现模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、或每相与地之间短路故障，并且控制短路故障的短路时间；主控制模块控制电流控制模块，生成短路故障的短路电流。
[0016]上述装置串联在低压于三相电中，通过主控制模块控制故障实现模块和电流控制模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、每相与地之间短路故障，并控制短路故障的短路时间合和短路电流，能够对低压台区常见故障类型进行模拟和复现，对台区低压线路故障现象进行反演，为分析故障发生原因、故障演变过程、故障造成后果等提供最直接的数据和资料。
[0017]如图1所示，为上述装置电路图，具体包括断路器、主控制模块、故障实现模块和电流控制模块，各模块主要分布在两个柜体中，即故障控制柜和故障发柜，其中断路器、主控制模块、故障实现模块安装在故障控制柜中，电流控制模块安装在故障发柜中。
[0018]断路器为塑壳断路器，塑壳断路器型号为：NM1
‑
250S/4300B 200A，主要作用是控制电源点的通断；塑壳断路器的输入端外接低压三相线路，三相输出端连接故障实现模块的三相输入端。
[0019]故障实现模块包括三相反并联可控硅，三相反并联可控硅的一端外接低压线路，另一端连接电流控制模块，即三个反并联可控硅，三个反并联可控硅的一端分别连接断路器的三相输出端，三个反并联可控硅的另一端为故障实现模块的三相输出端。
[0020]如图2所示，断路器相当于开关，每个反并联可控硅通过开关连接低压线路，反并联可控硅另一端连接的是外部电流互感器，检测和显示电流值使用。
[0021]每个反并联可控硅均受主控制模块控制，具体控制反并联可控硅的导通角，每个反并联与主控制模块之间串接有电流保护模块，电流保护模块用以内部线路短路保护，主要防止晶闸管因电流过大损毁。
[0022]电流控制模块为若干可调电阻器和接触器，具体包括串联在故障实现模块输出的三相电路上的可调电阻器、短接在故障实现模块输出的三相电路间的可调电阻器，并且各可调电阻器所在的支路上均串联一接触器，可调电阻器和接触器均受主控制模块控制。
[0023]主控制模块为嵌入式微处理器，微处理器采用基于ARM
®
Cortex
®‑
M4内核的新一代32位的微控制器型号为M451VG6AE，直接从低压线路取电。主控制模块连接接地故障测试端子，接地故障测试端子用以外接地线，当触发接地故障时，形成故障回路。
[0024]主控制模块通过控制三相反并联可控硅的导通角，实现低压线路的相间短路故
障、每相与中心点之间短路故障、或每相与地之间短路故障；主控制模块通过控制三相反并联可控硅的导通角来改变交流电的导通有效电压值，进而控制短路时间。
[0025]反并联可控硅具有调节输出电压作用，因此主控制模块单独调节反并联可控硅可以让加载在电阻上的电压有效值发生变化，达到精准调节输出电压的目的。
[0026]可调电阻器具有限制电流作用，因此主控制模块单独调节电阻器是让输出电流在可控硅1/3到2/3的调节区间精确输出电流，即控制短路电流有效值。
[0027]输出电流由两个方面决定，一个是限流电阻（即可调电阻器电阻），一个是输出电压有效值；只有在输出电压控制范围为输入电压1/3到2/3的区间，通过限流电阻，才能精确输出需要的短路电流。例如输入电压为AC380V，要求输出电流为200A，那么要求200A的输出电流在电压范围380*（1/3）到380*（2/3）范围内，既输出电压范围为127
‑
253V，此时电阻选择0.63欧
‑
1.27欧之间，选取中间值1欧作为此时的限流电阻，就可以达到精准输出短路电流的目标。
[0028]主控制模块基于不同的短本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压台区故障模拟装置，其特征在于，包括主控制模块、故障实现模块和电流控制模块；故障实现模块外接低压线路，故障实现模块的输出端连接电流控制模块；主控制模块控制故障实现模块，实现低压线路的相间短路故障、每相与中心点之间短路故障、或每相与地之间短路故障，并且控制短路故障的短路时间；主控制模块控制电流控制模块，生成短路故障的短路电流。2.根据权利要求1所述的一种低压台区故障模拟装置，其特征在于，故障实现模块通过断路器外接低压线路。3.根据权利要求1所述的一种低压台区故障模拟装置，其特征在于，故障实现模块包括三相反并联可控硅，三相反并联可控硅的一端外接低压线路，另一端连接电流控制模块，主控制模块控制三相反...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，袁栋，程力涵，朱卫平，史明明，方鑫，肖小龙，戴强晟，曾飞，杨雄，司鑫尧，苏伟，郭佳豪，孙天奎，李勇，寇梦立，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司西安恒为电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：