一种多功能小电流接地选线试验电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能小电流接地选线试验电路，包括电力系统多条出线容性电流模拟电容单元、电容串并联电路组合单元、中性点接地方式电路、线路零序电流互感器接口、线路零序电压互感器接口、电压信号发生器端口、故障线路模拟电路和选线结果显示电路；结合电力系统多种中性点接地方式，在小电流接地功能性试验电路原理的基础上，提出适用于不同电压等级的配电系统小电流接地故障模拟新方法。通过改变电容串并联电路组合单元船型开关的开闭状态，实现电力系统每条出线对地模拟电容的大小。本实用新型无需频繁更换各条线路对地模拟电容，能够为小电流接地故障选线装置提供一定的实验依据，同时具有一定的实用价值。
【专利说明】
一种多功能小电流接地选线试验电路
技术领域
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[0001]本实用新型属于小电流接地故障选线领域，具体涉及一种多功能小电流接地选线试验电路。
【背景技术】
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[0002]我国电力系统6-66KV配电网大都采用中性点非有效接地方式，在该种系统中，在线路发生单相接地故障时，通常接地电流很小。配电网发生单相接地故障的概率高达80%，此时为了保证供电的连续性，保护装置无需立即动作，配电网仍可按照规程继续运行l_2h。随着配电网中电缆线路的广泛使用，配电网发生单相接地时，非故障相对地电压升高为线电压，同时随之增加的接地线路故障电流长时间运行会引发多点接地短路故障，进一步影响配电网的安全运行，故发生单相接地故障时，必须准确找到故障线路并切除。现有小电流接地功能性试验电路存在以下缺陷和不足:
[0003](I)现有技术中的小电流接地功能性试验电路针对不同电压等级的电力系统，需要选取不同的模拟对地电容；(2)传统小电流接地功能性试验电路拓补结构较为固定，功能单一且灵活性较差；(3)现有小电流接地功能性试验电路，缺少故障线路模拟电路和选线结果显示电路，在模拟小电流接地选线实验时，只能通过仪表或者微机采集装置显示故障线路。
【实用新型内容】:
[0004]本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供了一种多功能小电流接地选线试验电路，其无需频繁更换各条线路对地模拟电容，能够为小电流接地故障选线装置提供一定的实验依据，同时具有一定的实用价值。无需额外增加一次设备，且适用于35Hz-50Hz配电网和各种小电流接地系统。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种多功能小电流接地选线试验电路，包括多功能小电流接地试验主电路和故障线路模拟与选线结果显示电路;其中，
[0007]所述多功能小电流接地试验主电路依次经Pl端子排和P2端子排后与故障线路模拟与选线结果显示电路相连接，所述故障线路模拟与选线结果显示电路通过P3端子排与微机继电保护装置开关量输出单元相连接。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:所述多功能小电流接地试验主电路包括Pl端子排、SL船型开关、SR船型开关、中性点接地消弧线圈L、中性点第一接地电阻Rl、中性点第二接地电阻R2、线路零序电流互感器II*?112*接口、线路零序电压互感器U0*接口、电压信号发生器Zm接口、出线容性电流模拟电容Cl?C12、电容并联船型开关SWl?SWll、电容接地船型开关 SWl-G ?SWl 2-G、电容串联船型开关 SW1-2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、SW5-6、SW6-7、SW7-
8、5￥8-9、5冊-10、5￥10-11、5￥11-12;其中，
[0009]所述中性点接地消弧线圈L的一端、中性点第一接地电阻Rl的一端、中性点第二接地电阻R2的一端、电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的一端、线路零序电压互感器UO*接口的I号端口均与电压信号发生器Zm接口的I号端口相连接;所述中性点接地消弧线圈L的另一端与SL船型开关的一端相连，所述中性点第一接地电阻Rl的另一端和中性点第二接地电阻R2的另一端均与SR船型开关的一端相连接;所述SL船型开关的另一端、SR船型开关的另一端、线路零序电流互感器11*?112*接口的3号端口、线路零序电压互感器U0*接口的2号端口均与电压信号发生器Zm接口的3号端口相连接;所述线路零序电流互感器II*?112*接口的I号和2号端口连接后分别与出线容性电流模拟电容CI?C12的一端相连接，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12的另一端分别与所述电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的另一端相连接;所述电容并联船型开关SWl?SWll两端依次并联出线容性电流模拟电容Cl?C12的一端；所述电容串联船型开关 SW1-2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、SW5-6、SW6-7、Sff 7-8、SW8-9、3冊-10、3￥10-11、3￥11-12的一端分别与所述电容接地船型开关3￥1-6?3胃12-6的另一端相连接，所述电容串联船型开关SW1-2的另一端与线路零序电流互感器12*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW2-3的另一端与线路零序电流互感器13*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW3-4的另一端与线路零序电流互感器14*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW4-5的另一端与线路零序电流互感器15*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW5-6的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW6-7的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW7-8的另一端与线路零序电流互感器18*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW8-9的另一端与线路零序电流互感器19*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW9-10的另一端与线路零序电流互感器110*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW10-11的另一端与线路零序电流互感器111*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW11-12的另一端与线路零序电流互感器112*接口的I号端口相连;所述线路零序电流互感器11*?Il 2*接口的I号端口分别与PI端子排的2?13号端口相连;所述电压信号发生器Zm接口的3号端口与Pl端子排的I号端口相连接，所述电压信号发生器Zm接口的2号端口与Pl端子排的14号端口相连接。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:所述线路零序电流互感器II*?112*接口、电压信号发生器Zm接口均为5.08mm间距的3P端子组成，所述电压信号发生器Zm接口为5.08mm间距的2P端子组成，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12均为无感型CBB电容。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:所述故障线路模拟与选线结果显示电路包括P2端子排、P3端子排、故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm、故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm;其中，
[0012]所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12的一端、故障母线模拟开关SWZm的一端均与所述P2端子排的I号端口相连接，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12的另一端、故障母线模拟开关SWZm的另一端分别与所述P2端子排的2?14号端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZI?DZl 2的一端、故障母线LED显示灯DZm的一端均与所述P3端子排的I号端口相连接，所述P3端子排的I号端口与微机继电保护装置的+24V电源正端口连接，所述P3端子排的2号端口与微机继电保护装置的+24电源地端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12的另一端、故障母线1^)显示灯02111的另一端分别与?3端子排的3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27号端口相连接，所述?3端子排的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28均与微机继电保护+24电源地端口相连接。
[0013]本实用新型进一步的改进在于:所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm均为额定电压+24V的红色LED显示灯，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述P3端子排为3.81mm间距的14P端子组成，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm均为带自锁开关组成。
[0014]本实用新型进一步的改进在于:模拟中性点不接地系统时，所述SL船型开关、SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经消弧线圈接地时，所述SL船型开关处于闭合状态，所述SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经高阻接地时，所述SL船型开关处于断开状态，所述SR船型开关均处于闭合状态，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm中任一开关处于闭合状态，则该条出现发生小电流接地故障，由微机继电保护装置识别后，点亮相应的故障线路LED显示灯DZl?DZ12和故障母线LED显示灯DZm。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0016]1、本实用新型电路结构简单，能够适用于不同的电力系统，可模拟多回路出线，扩展性强。
[0017]2、本实用新型无需频繁更换各条线路对地模拟电容，能够为小电流接地故障选线装置提供一定的实验依据。
[0018]3、本实用新型适用于电缆线路、架空线路以及电缆架空混合线路，抗干扰能力强。
[0019]4、本实用新型携带方便，符合小电流接地系统单相接地故障选线装置技术规范。
[0020]5、本实用新型实用性强，便于推广使用，无需在试验时中额外出现电容。
[0021]综上所述，本实用新型专利应用范围广、使用便捷，实用性强，便于推广使用。
【附图说明】
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[0022]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0023]图2为本实用新型多功能小电流接地试验主电路原理图。
[0024]图3为本实用新型故障线路模拟与选线结果显示电路原理图。
[0025]附图标记说明:
[0026]I 一多功能小电流接地试验主电路;2 一故障线路模拟与选线结果显不电路；1-1 一PI端子排;2-1 — P2端子排;2-2—P3端子排。
【具体实施方式】
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[0027]以下结合附图对本实用新型作出进一步的说明。
[0028]如图1所示，本实用新型提供的一种多功能小电流接地选线试验电路，包括多功能小电流接地试验主电路I和故障线路模拟与选线结果显示电路2;其中，所述多功能小电流接地试验主电路I依次经Pl端子排1-1和P2端子排2-1后与故障线路模拟与选线结果显示电路2相连接，所述故障线路模拟与选线结果显示电路2通过P3端子排2-2与微机继电保护装置开关量输出单兀相连接。
[0029]如图2所示，本实施例中，所述多功能小电流接地试验主电路I包括Pl端子排、SL船型开关、SR船型开关、中性点接地消弧线圈L、中性点第一接地电阻R1、中性点第二接地电阻R2、线路零序电流互感器II*?112*接口、线路零序电压互感器UO*接口、电压信号发生器Zm接口、出线容性电流模拟电容Cl?C12、电容并联船型开关SWl?SWll、电容接地船型开关SWl -G ?SWl 2-G、电容串联船型开关 SWl -2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、SW5-6、SW6-7、SW7-8、SW8-
9、319-10、3110-11、3111-12;其中，所述中性点接地消弧线圈1^的一端、中性点第一接地电阻Rl的一端、中性点第二接地电阻R2的一端、电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的一端、线路零序电压互感器U0*接口的I号端口均与电压信号发生器Zm接口的I号端口相连接;所述中性点接地消弧线圈L的另一端与SL船型开关的一端相连，所述中性点第一接地电阻Rl的另一端和中性点第二接地电阻R2的另一端均与SR船型开关的一端相连接;所述SL船型开关的另一端、SR船型开关的另一端、线路零序电流互感器II*?112*接口的3号端口、线路零序电压互感器U0*接口的2号端口均与电压信号发生器Zm接口的3号端口相连接;所述线路零序电流互感器II*?112*接口的I号和2号端口连接后分别与出线容性电流模拟电容Cl?C12的一端相连接，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12的另一端分别与所述电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的另一端相连接;所述电容并联船型开关SWl?SWll两端依次并联出线容性电流模拟电容Cl?C12的一端；所述电容串联船型开关SWl-2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、5耶-6、516-7、517-8、518-9、519-10、5110-11、5111-12的一端分别与所述电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的另一端相连接，所述电容串联船型开关SW1-2的另一端与线路零序电流互感器12*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW2-3的另一端与线路零序电流互感器13*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW3-4的另一端与线路零序电流互感器14*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW4-5的另一端与线路零序电流互感器15*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW5-6的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW6-7的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW7-8的另一端与线路零序电流互感器18*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW8-9的另一端与线路零序电流互感器19*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW9-10的另一端与线路零序电流互感器110*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW10-11的另一端与线路零序电流互感器111*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW11-12的另一端与线路零序电流互感器112*接口的I号端口相连;所述线路零序电流互感器II*?112*接口的I号端口分别与Pl端子排的2?13号端口相连;所述电压信号发生器Zm接口的3号端口与Pl端子排的I号端口相连接，所述电压信号发生器Zm接口的2号端口与Pl端子排的14号端口相连接;所述线路零序电流互感器II*?112*接口、电压信号发生器Zm接口均为5.08mm间距的3P端子组成，所述电压信号发生器Zm接口为5.08mm间距的2P端子组成，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12均为无感型CBB电容，所述中性点接地消弧线圈L、中性点第一接地电阻R1、中性点第二接地电阻R2的大小可根据实际模拟试验的电力系统确定。
[0030]如图3所示，本实施例中，所述故障线路模拟与选线结果显示电路2包括P2端子排、P3端子排、故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm、故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm;其中，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12的一端、故障母线模拟开关SWZm的一端均与所述P2端子排的I号端口相连接，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12的另一端、故障母线模拟开关SWZm的另一端分别与所述P2端子排的2?14号端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12的一端、故障母线LED显示灯DZm的一端均与所述P3端子排的I号端□相连接，所述P3端子排的I号端□与微机继电保护装置的+24V电源正端口连接，所述P3端子排的2号端口与微机继电保护装置的+24电源地端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12的另一端、故障母线LED显示灯DZm的另一端分别与P3端子排的3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27号端口相连接，所述卩3端子排的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28均与微机继电保护+24电源地端口相连接。所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm均为额定电压+24V的红色LED显示灯，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述P3端子排为3.81mm间距的14P端子组成，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZl 2、故障母线模拟开关SWZm均为带自锁开关组成。
[0031]如图2、图3所示，本实施例中，模拟中性点不接地系统时，所述SL船型开关、SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经消弧线圈接地时，所述SL船型开关处于闭合状态，所述SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经高阻接地时，所述SL船型开关处于断开状态，所述SR船型开关均处于闭合状态，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm中任一开关处于闭合状态，则该条出现发生小电流接地故障，由微机继电保护装置识别后，点亮相应的故障线路LED显示灯DZl?DZ12和故障母线LED显示灯DZm;
[0032]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于:包括多功能小电流接地试验主电路(I)和故障线路模拟与选线结果显示电路(2);其中， 所述多功能小电流接地试验主电路(I)依次经Pl端子排(1-1)和P2端子排(2-1)后与故障线路模拟与选线结果显示电路(2)相连接，所述故障线路模拟与选线结果显示电路(2)通过P3端子排(2-2)与微机继电保护装置开关量输出单元相连接。2.根据权利要求1所述的一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于: 所述多功能小电流接地试验主电路(I)包括Pl端子排、SL船型开关、SR船型开关、中性点接地消弧线圈L、中性点第一接地电阻R1、中性点第二接地电阻R2、线路零序电流互感器II*?112*接口、线路零序电压互感器UO*接口、电压信号发生器Zm接口、出线容性电流模拟电容Cl?C12、电容并联船型开关SWl?SWll、电容接地船型开关SWl-G?SW12-G、电容串联船型开关 SW1-2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、SW5-6、SW6-7、SW7-8、SW8-9、SW9-10、SW10-11、Sffll-12;其中， 所述中性点接地消弧线圈L的一端、中性点第一接地电阻Rl的一端、中性点第二接地电阻R2的一端、电容接地船型开关SWl-G?SWl 2-G的一端、线路零序电压互感器U0*接口的I号端口均与电压信号发生器Zm接口的I号端口相连接;所述中性点接地消弧线圈L的另一端与SL船型开关的一端相连，所述中性点第一接地电阻Rl的另一端和中性点第二接地电阻R2的另一端均与SR船型开关的一端相连接;所述SL船型开关的另一端、SR船型开关的另一端、线路零序电流互感器11*?112*接口的3号端口、线路零序电压互感器U0*接口的2号端口均与电压信号发生器Zm接口的3号端口相连接;所述线路零序电流互感器II*?112*接口的I号和2号端口连接后分别与出线容性电流模拟电容Cl?C12的一端相连接，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12的另一端分别与所述电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的另一端相连接；所述电容并联船型开关SWl?SWll两端依次并联出线容性电流模拟电容Cl?C12的一端;所述电容串联船型开关 SW1-2、SW2-3、SW3-4、SW4-5、SW5-6、SW6-7、SW7-8、SW8-9、SW9-10、SW10-11、SW11-12的一端分别与所述电容接地船型开关SWl-G?SW12-G的另一端相连接，所述电容串联船型开关SW1-2的另一端与线路零序电流互感器12*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW2-3的另一端与线路零序电流互感器13*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW3-4的另一端与线路零序电流互感器14*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW4-5的另一端与线路零序电流互感器15*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW5-6的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW6-7的另一端与线路零序电流互感器16*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW7-8的另一端与线路零序电流互感器18*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW8-9的另一端与线路零序电流互感器19*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW9-10的另一端与线路零序电流互感器110*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW10-11的另一端与线路零序电流互感器111*接口的I号端口相连，所述电容串联船型开关SW11-12的另一端与线路零序电流互感器112*接口的I号端口相连;所述线路零序电流互感器11*?112*接口的I号端口分别与Pl端子排的2?13号端口相连;所述电压信号发生器Zm接口的3号端口与Pl端子排的I号端口相连接，所述电压信号发生器Zm接口的2号端口与Pl端子排的14号端口相连接。3.根据权利要求2所述的一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于:所述线路零序电流互感器II*?112*接口、电压信号发生器Zm接口均为5.08mm间距的3P端子组成，所述电压信号发生器Zm接口为5.08mm间距的2P端子组成，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述出线容性电流模拟电容Cl?C12均为无感型CBB电容。4.根据权利要求2所述的一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于: 所述故障线路模拟与选线结果显示电路(2)包括P2端子排、P3端子排、故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm、故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm;其中， 所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12的一端、故障母线模拟开关SWZm的一端均与所述P2端子排的I号端口相连接，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZl 2的另一端、故障母线模拟开关SWZm的另一端分别与所述P2端子排的2?14号端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12的一端、故障母线LED显示灯DZm的一端均与所述P3端子排的I号端口相连接，所述P3端子排的I号端口与微机继电保护装置的+24V电源正端口连接，所述P3端子排的2号端口与微机继电保护装置的+24电源地端口相连接;所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12的另一端、故障母线1^)显示灯02111的另一端分别与？3端子排的3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27号端口相连接，所述?3端子排的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28均与微机继电保护+24电源地端口相连接。5.根据权利要求4所述的一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于:所述故障线路LED显示灯DZl?DZ12、故障母线LED显示灯DZm均为额定电压+24V的红色LED显示灯，所述Pl端子排为5.08mm间距的14P端子组成，所述P3端子排为3.81mm间距的14P端子组成，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZl 2、故障母线模拟开关SWZm均为带自锁开关组成。6.根据权利要求4所述的一种多功能小电流接地选线试验电路，其特征在于:模拟中性点不接地系统时，所述SL船型开关、SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经消弧线圈接地时，所述SL船型开关处于闭合状态，所述SR船型开关均处于断开状态，模拟中性点经高阻接地时，所述SL船型开关处于断开状态，所述SR船型开关均处于闭合状态，所述故障线路模拟开关SWZl?SWZ12、故障母线模拟开关SWZm中任一开关处于闭合状态，则该条出现发生小电流接地故障，由微机继电保护装置识别后，点亮相应的故障线路LED显示灯DZl?DZ12和故障母线LED显示灯DZm。
【文档编号】G01R31/08GK205720527SQ201620642307
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】兀鹏越, 赵峰, 冯仰敏, 柴琦, 赵煦
【申请人】西安热工研究院有限公司