【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高电压试验，尤其涉及一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统及方法。
技术介绍
1、近年来因各种因素引发的山火灾害层出不穷，严重影响架空配电线路安全运行。除了架空线路与树木接触引发的山火外，雷电等因素也是导致山火事故的原因之一，事故原因的区分具有一定困难。掌握架空线路下山火火焰故障基础数据的测量对可为架空配电线路下的山火事故的预警以及为灾后事故的原因判断提供数据支撑。
2、但是，目前针对架空配电线路下山火火焰故障的试验研究很少，缺少科学和方便的关于架空配电线路下山火火焰故障基础数据的测量系统及方法。现有的研究未固定山火火焰形状，也未对山火火焰进行量化，研究主要是针对中性点直接接地系统的架空输电线路下火焰的击穿电压，试验中通过试验变压器缓慢升压的过程中山火火焰的放电状态已经发生改变，发生击穿时流经火焰的泄漏电流也是无上限的，以此为依据的研究会对架空配电线路下山火火焰故障的分析会造成很大误差，甚至产生误导。基于此，为解决上述问题，需要一种切合实际、满足实际需要的10kv架空线路下山火火焰故障基础数据的测量系统及方法
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统及方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取了如下技术方案：
3、一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，所述系统包括:模拟架空配电线路模块、模拟山火故障模块和数据采集模块；
4、所述模拟架空配电线路模块包括：400v电源、
5、所述模拟山火故障模块包括：火焰燃烧模块和升降装置；
6、所述数据采集模块包括：泄漏电流采集单元、系统电压采集单元、视频采集单元高速摄像仪和故障录波器。
7、优选的，所述可投切电容器组共4组，可通过无线遥控投切并联于三相线路，各组电容器对应线路可投切电容电流1a、2a、4a和7a，电容器组的可实现以1 a为级差的中压配电线路中性点不接地系统0-10a的线路对地电容电流，线路长度决定线路对地电容电流大小，可调节电容器组的投切模拟不同长度的10kv架空线路。
8、优选的，所述火焰燃烧模块火焰燃烧装置从下到上依次为固定规格的植被垛、漏斗形控火装置、绝缘套管和网状地电极；
9、更优选的，可通过改变所需火焰燃烧模块的数量，确定架空线路下需模拟的火焰燃烧强度和宽度；
10、所述漏斗形控火装置用于控制火焰形状，所述绝缘套管用于继续固定火焰形状的基础上，隔离所述网状地电极与地电极的其他位置接触。
11、优选的，所述升降装置可调节所述火焰燃烧模块的所述网状地电极与三相线路中故障相线路的间距。
12、优选的，所述泄漏电流采集单元包括：4组耐冲击无感电阻和示波器；所述其中前3组耐冲击无感电阻需将一端连接至3个所述火焰燃烧模块的所述网状地电极，所述剩余1组耐冲击无感电阻一段连接所述前3组耐冲击无感电阻的公共端，另一端接地；所述示波器通过采集每组所述耐冲击无感电阻两端的电压大小。
13、优选的，所述的系统电压采集单元包括：示波器、电压互感器二次侧的三相电压和零序电压；所述电压互感器二次侧三相电压通过10kv电压互感器的0.2级绕组测得，所述电压互感器二次侧零序电压通过线路末端的3个10kv电压互感器的0.5级绕组的开口三角电压获得。
14、优选的，所述数据采集模块采集的基础数据包括：线路对火焰放电过程中流经3个所述火焰燃烧模块的泄漏电流、流经所有所述火焰燃烧模块的泄漏电流、线路三相电压、零序电压和火焰燃烧状态变化。
15、优选的，所述400v电源还包括隔离开关和400v断路器，400v线路进线端先连接至所述隔离开关，再连接至所述400v断路器，所述400v断路器出线连接至所述升压变压器低压侧；所述升压变压器高压侧与所述模拟架空配电线路模块之间连接所述10kv断路器，所述可投切电容器组与10kv架空线路相连。
16、优选的，所述电压互感器并联至架空线路末端；所述热风机包括1个电机挡位和3个制热挡位，能够模拟不同负载的情况。
17、一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的方法，包括以下步骤：
18、步骤一：根据试验设计所需，确定可投切电容器组，投切的电容器组为试验提供所需线路对地电容电流；
19、步骤二：根据试验所需，确定所需火焰燃烧模块的数量，确定架空线路下需模拟的火焰燃烧强度和宽度；同时确定升降装置确与网状电极之间的距离；
20、步骤三：根据试验所需，确定所需热风机所投切的挡位，确定试验所需的负载情况；
21、步骤四：试验前将不同种类已露天自然风干的粗细均匀的植被段截取为相同长度，摆放为植被垛形式置于漏斗形控火装置正下方，每次重复试验组的植被木垛重量和布置松散度保持一致；
22、步骤五：取适量的酒精块置于植被木垛中，用于促进植被木垛燃烧，用喷壶对所选定的火焰燃烧模块的植被木垛进行引燃；
23、步骤六：检查各类设备接线是否正常工作并取下三相线路接地棒；若正常工作，进行下一步，若有设备故障，进行检测故障并完善后进行下一步；
24、步骤七：先接通400v电源侧的隔离开关，再接通400v断路器，400v电源侧的断路器合闸成功则进行10kv断路器合闸；
25、步骤八：同步启动故障录波器和高速摄像仪，记录流经各个单独火焰燃烧模火焰的泄漏电流、流经所有火焰燃烧模块的泄漏电流、线路三相相电压、零序电压以及火焰燃烧过程；
26、步骤九：该组试验数据采集完毕后，先断开10kv断路器，再断400v断路器，接着断开400v电源侧的隔离开关，最后三相线路悬挂接地棒使三相短接；
27、步骤十：根据控制变量法可改变线路对地电容电流大小、火焰燃烧模块的数量、火焰燃烧模的网状电极与线路之间的距离或投切的热风机的不同挡位，依次重复试验。
28、优选的，所述基础数据包括：线路对火焰放电过程中流经3个火焰燃烧模块的泄漏电流、流经所有火焰燃烧模块的泄漏电流、线路三相电压、零序电压和火焰燃烧状态变化。
29、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
30、（1）本专利技术设计搭建出一种10kv架空线路下山火火焰故障基础数据的测量系统及方法，在将火焰进行量化和形状固定的基础上模拟不同情况下山火火焰故障；
31、（2）本专利技术为研究架空配电线路下山火火焰故障提供了基本手段；
32、（3）本专利技术可以为架空配电线路下山火火焰故障的研究实验提供科学和方便的测量平台支撑，可以准确记录火焰故障的数据。
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1.一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特性在于，所述系统包括:模拟架空配电线路模块（1）、模拟山火故障模块（2）和数据采集模块（3）；
2.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述火焰燃烧模块（21）中火焰燃烧装置从下到上依次为固定规格的植被垛（211）、漏斗形控火装置（212）、绝缘套管（213）和网状地电极（214）；
3.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述升降装置（22）可调节所述火焰燃烧模块（21）的所述网状地电极（214）与三相架空线路（15）中的故障相线路的间距。
4.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述泄漏电流采集单元（31）包括：4组耐冲击无感电阻（311）和示波器（312）；所述其中前3组耐冲击无感电阻（311）需将一端连接至3个所述火焰燃烧模块（21）的所述网状地电极（214），所述剩余1组耐冲击无感电阻（311）一段连接所述前3组耐冲击无感电阻（311）的公共端，另一端接地；所述示波器（31
5.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述的系统电压采集单元（32）包括：电压互感器二次侧的三相电压（322）和零序电压（323）；所述电压互感器二次侧三相电压（322）通过10kV电压互感器的0.2级绕组测得，所述电压互感器二次侧零序电压（323）通过线路末端的3个10kV电压互感器的0.5级绕组的开口三角电压获得。
6.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述数据采集模块（3）采集的基础数据包括：线路对火焰放电过程中流经3个所述的相同火焰燃烧模块（21）的泄漏电流、流经所有所述火焰燃烧模块（21）的总泄漏电流、线路三相电压、零序电压和火焰燃烧状态变化。
7.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述400V电源（11）还包括隔离开关（111）和400V断路器（112），400V线路进线端先连接至所述隔离开关（111），再连接至所述400V断路器（112），所述400V断路器（112）出线连接至所述升压变压器（13）低压侧；所述升压变压器（13）高压侧与所述模拟架空配电线路模块（1）之间连接所述10kV断路器（12），所述可投切电容器组（14）与10kV架空线路相连。
8.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述电压互感器（16）并联至架空线路末端；所述热风机（19）包括1个电机挡位和3个制热挡位，能够模拟不同负载的情况。
9.一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述基础数据包括：线路对火焰放电过程中流经3个火焰燃烧模块的泄漏电流、流经所有火焰燃烧模块的总泄漏电流、线路三相电压、零序电压和火焰燃烧状态变化。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特性在于，所述系统包括:模拟架空配电线路模块（1）、模拟山火故障模块（2）和数据采集模块（3）；
2.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述火焰燃烧模块（21）中火焰燃烧装置从下到上依次为固定规格的植被垛（211）、漏斗形控火装置（212）、绝缘套管（213）和网状地电极（214）；
3.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述升降装置（22）可调节所述火焰燃烧模块（21）的所述网状地电极（214）与三相架空线路（15）中的故障相线路的间距。
4.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述泄漏电流采集单元（31）包括：4组耐冲击无感电阻（311）和示波器（312）；所述其中前3组耐冲击无感电阻（311）需将一端连接至3个所述火焰燃烧模块（21）的所述网状地电极（214），所述剩余1组耐冲击无感电阻（311）一段连接所述前3组耐冲击无感电阻（311）的公共端，另一端接地；所述示波器（312）通过采集每组所述耐冲击无感电阻（311）两端的电压大小。
5.根据权利要求1所述的一种模拟架空线路下山火火焰故障数据的系统，其特征在于，所述的系统电压采集单元（32）包括：电压互感器二次侧的三相电压（322）和零序电压（323）；所述电压互感器二次侧三相电压（322）通过10kv电压互感器的0.2级绕组测得，所述电压互感器二次侧零序电压（323）通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：王孟，曾毅，蒋卓峰，陈天翔，曾潮旭，杨龙山，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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