調(diào)匝式消弧線圈模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種配電網(wǎng)絡(luò)消弧線圈自動跟蹤補償及發(fā)生接地時的暫態(tài)模擬技術(shù)，特別涉及一種調(diào)匝式消弧線圈模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)處于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的末端，直接面向各種各樣的用戶，數(shù)目龐大，分布范圍廣，易受電網(wǎng)內(nèi)部自身因素和外界自然環(huán)境的影響引發(fā)各種故障；其中，發(fā)生單相接地故障的幾率最高，可占總故障的80%左右。相關(guān)規(guī)程規(guī)定，當22?66KV電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，接地點的零序電容電流大于10A，10KV電網(wǎng)零序電容電流大于20A，3?6KV電網(wǎng)零序電容電流大于30A時，一律應(yīng)裝設(shè)消弧線圈，以減小接地電流，使系統(tǒng)容易熄弧，減小過電壓的危害，防止事故擴大。但是，配電網(wǎng)接地零序電流減小，使得接地診斷裝置正確工作面臨更大的挑戰(zhàn)。隨著自動跟蹤式消弧線圈的大量投入運行，診斷技術(shù)陷入低谷，很多地區(qū)診斷裝置退出率達到90%以上，又退回到原始的手動逐條饋出線拉路的診斷方法，這充分說明了接地診斷問題的復(fù)雜性和艱巨性。
[0003]我國研宄機構(gòu)和開發(fā)單位一直對小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的診斷問題進行研宄，提出了多種診斷方法，其中暫態(tài)分析方法得到較多的認可；暫態(tài)分析方法既是從配網(wǎng)接地故障發(fā)生時的暫態(tài)過程出發(fā)分析尋找接地故障的特征，將接地發(fā)生的線路與未發(fā)生接地故障的線路區(qū)分開來；而暫態(tài)分析的研宄方法除了數(shù)字仿真，另一個比較有效、直觀的方法是搭建物理模擬系統(tǒng)，對主要的配網(wǎng)中的設(shè)備、元件按比例進行物理模擬。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題本實用新型提供一種調(diào)匝式消弧線圈模擬系統(tǒng)，目的為物理模擬配網(wǎng)的消弧線圈自動調(diào)諧過程，及接地故障發(fā)生前的自動調(diào)諧狀態(tài)跟蹤、接地故障發(fā)生時的暫態(tài)過程與分析提供了必要的試驗手段。
[0005]為達到上述目的，本實用新型調(diào)匝式消弧線圈模擬系統(tǒng)，包括可分級調(diào)整電感值的消弧線圈檔位模擬模塊，用于根據(jù)配電網(wǎng)模擬系統(tǒng)的具體出線及電容大小的分布情況，確定每一級電感的數(shù)值，確保每一條出線的投入與退出引起的系統(tǒng)電容電流變化時，根據(jù)開入開出模擬模塊的檔位選擇信號進行相應(yīng)的消弧線圈檔位調(diào)整，向配電網(wǎng)模擬系統(tǒng)輸出選擇檔位的電感值；
[0006]開入開出模擬模塊，用于接收調(diào)匝式消弧線圈有載調(diào)節(jié)開關(guān)檔位觸點閉合硬接點與反饋硬接點的模擬，接收有載開關(guān)邏輯模擬模塊發(fā)出的檔位控制命令，并向消弧線圈檔位模擬模塊轉(zhuǎn)發(fā)該命令；
[0007]有載開關(guān)邏輯模擬模塊，用于模擬有載調(diào)節(jié)開關(guān)電機的工作邏輯，當接到開入開出模擬模塊轉(zhuǎn)來的升降命令時，可以正確的調(diào)整消弧線圈的檔位，并向觸點返回的開入開出模擬模塊發(fā)出檔位控制命令。
[0008]消弧線圈檔位模擬模塊，模擬六檔消弧線圈，共分六級電感值，第六級感抗值最小，第一級感抗值最大；每檔消弧線圈分別接收開入開出模擬模塊的檔位選擇信號。
[0009]開入開出模擬模塊包括第一至第八個繼電器，第七繼電器和第八繼電器接收來自消弧線圈自動跟蹤補償控制器發(fā)出降控制信號、升控制信號電源，分別控制第七繼電器和第八繼電器的工作線圈，分別通過常開接點將向下調(diào)檔命令、向上升檔命令轉(zhuǎn)發(fā)給有載開關(guān)邏輯模擬模塊的降控制引腳和升控制引腳，第一繼電器至第六繼電器分別與有載開關(guān)邏輯模擬模塊的第一至第六引腳連接，第一繼電器至第六繼電器檔位選擇信號中的一個接點與消弧線圈檔位模擬模塊的每檔消弧線圈分別連接，第一繼電器至第六繼電器的另一個接點與被測試的消弧線圈控制器連接。
[0010]調(diào)匝式消弧線圈模擬實現(xiàn)系統(tǒng)的模擬方法，開入開出模擬模塊接收被測試的消弧線圈自動跟蹤補償控制器發(fā)送的信號，開入開出模擬模塊的第七繼電器或第八繼電器的工作線圈，通過常開接點將向下調(diào)檔命令或向上升檔命令轉(zhuǎn)發(fā)給有載開關(guān)邏輯模擬模塊，有載開關(guān)邏輯模擬模塊向開入開出模擬模塊發(fā)出檔位控制命令，其中的一個信號被置成高電平，開入開出模擬模塊的第一繼電器至第六繼電器使得檔位選擇信號中的一個接點接通，并發(fā)給消弧線圈檔位模擬模塊，同時使得第一繼電器至第六繼電器的另一個接點接通，使得6個檔位位置信號中的一個接通，發(fā)給消弧線圈控制器。
[0011]消弧線圈檔位模擬模塊根據(jù)接收到擋位選擇信號，計算相應(yīng)消弧線圈的電感值，共六級電感值，第六級感抗值最小，第一級感抗值最大；其中第五級的電感感抗值，設(shè)定模擬系統(tǒng)所有線路運行時的總電容的電抗值，即:
[0012]ff*LL5=l/ff/( Ci+C^+q+q+Cs+Ce)
[0013]其中W為電角頻率，LL5為第五檔電感的數(shù)值；
[0014]第二級的電感感抗值，設(shè)定為模擬系統(tǒng)電容電流最小的一條線路電容(C4)的容抗值，即
[0015]ff*LL2=l/ff/C04
[0016]其中W為電角頻率，LL2為第二檔電感的數(shù)值；
[0017]其他級的電感值，由等差數(shù)列確定，保證整個模擬系統(tǒng)諧振曲線的完整性，即:
[0018]LL2=LL5+3*K;
[0019]K= ( LL2-LL5) /3
[0020]其中，K為等差數(shù)列的公差
[0021]第1、3、4、6檔的電感值LL1、LL3、LL4、LL6分別設(shè)為:
[0022]LL1=LL2+K ；
[0023]LL3=LL2-K ；
[0024]LL4=LL2_2*K ；
[0025]LL6=LL5_K0
[0026]有載開關(guān)邏輯模擬模塊接收到開入開出模擬模塊發(fā)出檔位控制命令后，將檔位變量加一或減一；在經(jīng)過有載開關(guān)的固有動作延時4秒后，根據(jù)該變量的數(shù)值，控制相應(yīng)的輸出管腳，進而控制相應(yīng)的檔位繼電器，實現(xiàn)消弧線圈檔位的升降模擬控制。
[0027]本實用新型的優(yōu)點效果:本實用新型給出了配網(wǎng)重要設(shè)備調(diào)匝式消弧線圈及其有載調(diào)節(jié)開關(guān)的物理模擬方法，為物理模擬配網(wǎng)的消弧線圈自動調(diào)諧過程，及接地故障發(fā)生前的自動調(diào)諧狀態(tài)跟蹤、接地故障發(fā)生時的暫態(tài)過程與分析提供了必要的試驗手段，同時能夠檢驗即將投運現(xiàn)場的消弧線圈自動跟蹤補償控制器的電容電流測量精度、配網(wǎng)系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化時的跟蹤能力及補償效果。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本實用新型消弧線圈檔位模擬模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本實用新型模擬配電網(wǎng)示意圖；
[0031]圖4為本實用新型開出開入模擬模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖5為本實用新型有載開關(guān)邏輯模擬模塊的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的說明，以進一步了解本實用新型之目的、方案及功效，但所附圖式及實施例說明并非用于限定本實用新型的保護范圍。
[0034]如圖1所示本實用新型調(diào)匝式消弧線圈模擬系統(tǒng)，包括可分級調(diào)整電感值的消弧線圈檔位模擬模塊10，用于根據(jù)配電網(wǎng)模擬系統(tǒng)的具體出線及電容大小的分布情況，確定每一級電感的數(shù)值，確保每一條出線的投入與退出引起的系統(tǒng)電容電流變化時，根據(jù)開入開出模擬模塊20的檔位選擇信號進行相應(yīng)的消弧線圈檔位調(diào)整，向配電網(wǎng)模擬系統(tǒng)輸出選擇檔位的電感值；
[0035]開入開出模擬模塊20，用于接收調(diào)匝式消弧線圈有載調(diào)節(jié)開關(guān)檔位觸點閉合硬接點與反饋硬接點的模擬，接收有載開關(guān)邏輯模擬模塊30發(fā)出的檔位控制命令，并向消弧線圈檔位模擬模塊10轉(zhuǎn)發(fā)該命令；
[0036]有載開關(guān)邏輯模擬模塊30，用于模擬有載調(diào)節(jié)開關(guān)電機的工作邏輯，當接到開入開出模擬模塊20轉(zhuǎn)來的升降命令時，可以正確的調(diào)整消弧線圈的檔位，并向觸點返回的開入開出模擬模塊20發(fā)出檔位控制命令。
[0037]如圖2-3所示消弧線圈檔位模擬模塊10，模擬六檔消弧線圈，共分六