可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台的制作方法

本实用新型属于煤矿井下电网安全技术领域，具体涉及一种可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台。

背景技术：

在煤矿开采过程中，矿井低压电网的安全工作关系到煤矿开采的效率，而目前低压电网中时常出现漏电故障，低压电网的漏电可能引发人身事故和瓦斯爆炸等事故，而且漏电会造成相关设备的绝缘性能降低。漏电试验是研究漏电特性的重要手段。目前的矿井低压电网漏电模拟实验平台，对于配电线路只是采用对地电容和对地绝缘电阻来模拟，为了考虑矿井电网参数的实际准确性，就不能简单地采用对地电容和对地绝缘电阻来模拟；另外，现有的矿井低压电网漏电模拟实验平台中，漏电电阻变化麻烦，操作费时费力；再者，现有的矿井低压电网漏电模拟实验平台中馈电线路模拟结构单一化，一旦安装完成，拓扑结构固定，实现矿井低压电网网络结构变化的模拟实验困难。在智能电网的发展需求下，对于漏电发生后不仅需要找出故障馈电，还需要定位故障区段。现有的矿井电网漏电模拟实验系统智能用于故障选漏试验，不能实现故障区段定位的模拟实验。因此，现如今缺少一种结构简单，设计新颖合理，操作便捷的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，通过设置可变拓扑模低压拟线路单元，改变低压模拟线路结构，实现矿井低压电网多种类型的漏电模拟实验，且实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，通过设置漏电模拟电阻箱能够准确地模拟矿井低压电网漏电故障过程，安全性能好，方便实验者进行模拟实验。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其结构简单，设计新颖合理，操作便捷，通过设置可变拓扑模低压拟线路单元，改变低压模拟线路结构，实现矿井低压电网多种类型的漏电模拟实验，且实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，通过设置漏电模拟电阻箱能够准确地模拟矿井低压电网漏电故障过程，安全性能好，方便实验者进行模拟实验，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：包括壳体、设置在所述壳体上且供实验者进行操作的实验操作台和设置在所述壳体内的矿井低压电网漏电模拟系统，所述实验操作台上设置有三相电压表、三相电流表和故障指示灯，以及供实验者进行手动操作的操作开关、用于漏电模拟实验的多个操作接口和用于扩展的备用接口，所述操作开关包括电源开关、故障停止开关、接触器操作开关和漏电故障类型操作开关，所述矿井低压电网漏电模拟系统包括低压模拟电网单元、零序电压检测电路、漏电模拟电阻箱和补偿电感；

所述低压模拟电网单元包括控制电路、低压供电单元和与所述低压供电单元输出端相接的可变拓扑低压模拟线路单元，所述低压供电单元包括380V电源、三相断路器QF1、接触器KM1、变压器T1和三相断路器QF2，所述三相断路器QF1的三相输入端分别与380V电源的三相输出端相接，所述三相断路器QF1的三相输出端分别与接触器KM1的常开触点的一端相接，所述接触器KM1的常开触点的另一端与所述变压器T1一次侧线圈的三相输入端相接，所述变压器T1二次侧线圈的三相输出端分别与三相断路器QF2的三相输入端相接，所述三相断路器QF2的三相输出端和零序电压检测电路的输入端相接，所述可变拓扑低压模拟线路单元的数量为四个，四个所述可变拓扑低压模拟线路单元分别为第一个可变拓扑低压模拟线路单元、第二个可变拓扑低压模拟线路单元、第三个可变拓扑低压模拟线路单元和第四个可变拓扑低压模拟线路单元。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述第一个可变拓扑低压模拟线路单元包括依次相接的三相断路器QF3、接触器KM2、第一个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M1，所述第二个可变拓扑低压模拟线路单元包括依次相接的三相断路器QF4、接触器KM3、第二个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M2，所述第三个可变拓扑低压模拟线路单元包括依次相接的三相断路器QF5、接触器KM4、第三个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M3，所述第四个可变拓扑低压模拟线路单元包括依次相接的三相断路器QF6、接触器KM5、第四个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M4；

所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第一零序电流传感器TA1，且所述第一零序电流传感器TA1的三相输入端与所述三相断路器QF3的三相输出端相接，所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第二零序电流传感器TA2，且所述第二零序电流传感器TA2的三相输入端与所述三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第三零序电流传感器TA3，且所述第三零序电流传感器TA3的三相输入端与所述三相断路器QF5的三相输出端相接，所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第四零序电流传感器TA4，且所述第四零序电流传感器TA4的三相输入端与所述三相断路器QF6的三相输出端相接，所述三相断路器QF3、三相断路器QF4、三相断路器QF5、三相断路器QF6和所述零序电压检测电路的三相输入端均与三相断路器QF2的三相输出端相接。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路均可实现两种拓扑结构的变换，所述两种拓扑结构为π形精确结构和π型近似结构。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述接触器操作开关包括用于控制接触器KM2闭合的第一开关、用于控制接触器KM2断开的第二开关、用于控制接触器KM3闭合的第三开关、用于控制接触器KM2断开的第四开关、用于控制接触器KM4闭合的第五开关、用于控制接触器KM4断开的第六开关、用于控制接触器KM5闭合的第七开关和用于控制接触器KM5断开的第八开关；

所述漏电故障类型操作开关包括用于模拟单相漏电故障的第九开关、用于模拟两相漏电故障的第十开关和用于模拟三相漏电故障的第十一开关；

所述故障指示灯包括用于指示单相漏电故障的第一指示灯、用于指示两相漏电故障的第二指示灯和用于指示三相漏电故障的第三指示灯；

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述第一开关为常开开关SB1，所述第二开关为常闭开关SB2，所述第三开关为常开开关SB3，所述第四开关为常闭开关SB4，所述第五开关为常开开关SB5，所述第六开关为常闭开关SB6，所述第七开关为常开开关SB7，所述第八开关为常闭开关SB8；

所述第九开关为开关SA1，所述第十开关为开关SA2，所述第十一开关为开关SA3；

所述第一指示灯为指示灯HG5、所述第二指示灯为指示灯HG6，所述第三指示灯为指示灯HG7。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述控制电路包括用于指示接触器KM2工作状态的指示灯HG1、用于指示接触器KM3工作状态的指示灯HG2、用于指示接触器KM4工作状态的指示灯HG3和用于指示接触器KM5工作状态的指示灯HG4，所述380V电源的A相线出线端分五路，第一路分别与常开开关SB1和接触器KM2的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB1的出线端和接触器KM2的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB2的进线端相接，所述常闭开关SB2的出线端分别与接触器KM2的线圈和指示灯HG1的进线端相接，所述接触器KM2的线圈的出线端和所述指示灯HG1的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第二路分别与常开开关SB3和接触器KM3的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB3的出线端和接触器KM3的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB4的进线端相接，所述常闭开关SB4的出线端分别与接触器KM3的线圈和指示灯HG2的进线端相接，所述接触器KM3的线圈的出线端和所述指示灯HG2的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第三路分别与常开开关SB5和接触器KM4的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB5的出线端和接触器KM4的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB6的进线端相接，所述常闭开关SB6的出线端分别与接触器KM4的线圈和指示灯HG3的进线端相接，所述接触器KM4的线圈的出线端和所述指示灯HG3的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第四路分别与常开开关SB7和接触器KM5的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB7的出线端和接触器KM5的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB8的进线端相接，所述常闭开关SB7的出线端分别与接触器KM6的线圈和指示灯HG4的进线端相接，所述接触器KM5的线圈的出线端和所述指示灯HG4的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第五路与开关ST2的进线端相接，所述开关ST2的出线端分三路，第一路分别与开关SA1、接触器KM7的常开触点和接触器KM8的常开触点的进线端相接，所述开关SA1的出线端、接触器KM7的常开触点的出线端和所述接触器KM8的常开触点的出线端并联后分别与接触器KM6的线圈的进线端和接触器KM8的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM8的常闭触点的出线端经过指示灯HG5后与接触器KM7的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM6的线圈的出线端和接触器KM7的常闭触点的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第二路分别与开关SA2和接触器KM8的常开触点的进线端相接，所述开关SA2的出线端和所述接触器KM8的常开触点的出线端并联后分别与接触器KM7的线圈的进线端和接触器KM8的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM8的常闭触点的出线端与指示灯HG6的进线端相接，所述指示灯HG6的出线端和接触器KM7的线圈的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第三路与开关SA3的进线端相接，所述开关SA3的出线端分别与接触器KM8的线圈的进线端和指示灯HG7的进线端相接，所述接触器KM8的线圈的出线端和指示灯HG7的出线端并联后与所述380V电源的N线相接。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述零序电压检测电路包括三相电抗器SK和零序电压互感器LK，所述三相电抗器SK的三相输入端分别与所述三相断路器QF2的三相输出端相接，所述三相电抗器SK的三相输出端均与零序电压互感器LK一次侧线圈的一端相接，所述零序电压互感器LK一次侧线圈的另一端接地，所述零序电压互感器LK二次侧线圈的一端为零序电压互感器LK的输出端，所述零序电压互感器LK二次侧线圈的另一端接地。

上述的可变拓扑结构的矿井低压电网漏电模拟实验平台，其特征在于：所述操作接口包括接地接口、设置在所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第一操作接口、设置在所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第二操作接口、设置在所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第三操作接口和设置在所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第四操作接口，以及用于连接所述漏电模拟电阻箱的接触器操作接口和用于模拟矿井低压电网长线路的扩线接口；

所述零序电压检测电路的输出端设置有操作接口N39，所述变压器T1的中性点设置有操作接口N40，所述接地接口、所述第一操作接口、所述第二操作接口、所述第三操作接口、所述第四操作接口、所述接触器操作接口、所述扩线接口、所述操作接口N39和操作接口N40均位于所述实验操作台上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，设计合理，操作简单，通过设置漏电模拟电阻箱，模拟矿井低压电网漏电，通过设置实验操作台，实验者手动操作，实现对不同漏电故障点和漏电故障类型的模拟实验，能够方便地实现对矿井下低压电网漏电模拟。

2、本实用新型通过设置可变拓扑低压模拟线路单元，实现矿井低压电网多种类型的漏电模拟实验，更加准确地模拟矿井低压电网的漏电。

3、本实用新型通过设置可变拓扑低压模拟线路单元包括第一个可变拓扑低压模拟线路单元、第二个可变拓扑低压模拟线路单元、第三个可变拓扑低压模拟线路单元和第四个可变拓扑低压模拟线路单元，可实现π形精确结构和π型近似结构两种拓扑结构的变换，通过将第一个可变拓扑低压模拟线路单元、第二个可变拓扑低压模拟线路单元、第三个可变拓扑低压模拟线路单元和第四个可变拓扑低压模拟线路单元级联，进行故障区段定位实验，实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，实验简便，比现有实验模拟验室平台的应用范围更广。

5、本实用新型能够准确地模拟矿井低压电网漏电故障类型，通

过零序电流传感器对漏电故障信号进行采集，通过对漏电故障信号进

行分析和研究，为漏电保护方法提供依据，提高矿井低压电网的安全

性，能实用性强，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，操作便捷，通过设置可变拓扑模低压拟线路单元，改变低压模拟线路结构，实现矿井低压电网多种类型的漏电模拟实验，且实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，通过设置漏电模拟电阻箱能够准确地模拟矿井低压电网漏电故障过程，安全性能好，方便实验者进行模拟实验，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实验操作台的结构示意图。

图2为本实用新型矿井低压电网漏电模拟系统的电路原理图。

图3为本实用新型控制电路的电路原理图。

图4为本实用新型第一个可变拓扑结构低压模拟线路、第二个可变拓扑结构低压模拟线路、第三个可变拓扑结构低压模拟线路和第四个可变拓扑结构低压模拟线路均为π型近似结构的电路原理图。

附图标记说明:

1—三相电压表； 2—三相电流表； 3—故障指示灯；

3-1—第一指示灯； 3-2—第二指示灯； 3-3—第三指示灯；

4—电源开关； 5—故障停止开关； 6—接触器操作开关；

7—漏电故障类型操作开关； 8—低压供电单元；

9—第一个可变拓扑低压模拟线路单元；

10—第二个可变拓扑低压模拟线路单元；

11—第三个可变拓扑低压模拟线路单元；

12—第四个可变拓扑低压模拟线路单元 13—零序电压检测电路；

14—备用接口； 15—补偿电感。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括壳体、设置在所述壳体上且供实验者进行操作的实验操作台和设置在所述壳体内的矿井低压电网漏电模拟系统，所述实验操作台上设置有三相电压表1、三相电流表2和故障指示灯3，以及供实验者进行手动操作的操作开关、用于漏电模拟实验的多个操作接口和用于扩展的备用接口14，所述操作开关包括电源开关4、故障停止开关5、接触器操作开关6和漏电故障类型操作开关7，所述矿井低压电网漏电模拟系统包括低压模拟电网单元、零序电压检测电路13、漏电模拟电阻箱和补偿电感15；

所述低压模拟电网单元包括控制电路、低压供电单元8和与所述低压供电单元8输出端相接的可变拓扑低压模拟线路单元，所述低压供电单元8包括380V电源、三相断路器QF1、接触器KM1、变压器T1和三相断路器QF2，所述三相断路器QF1的三相输入端分别与380V电源的三相输出端相接，所述三相断路器QF1的三相输出端分别与接触器KM1的常开触点的一端相接，所述接触器KM1的常开触点的另一端与所述变压器T1一次侧线圈的三相输入端相接，所述变压器T1二次侧线圈的三相输出端分别与三相断路器QF2的三相输入端相接，所述三相断路器QF2的三相输出端和零序电压检测电路13的输入端相接，所述可变拓扑低压模拟线路单元的数量为四个，四个所述可变拓扑低压模拟线路单元分别为第一个可变拓扑低压模拟线路单元9、第二个可变拓扑低压模拟线路单元10、第三个可变拓扑低压模拟线路单元11和第四个可变拓扑低压模拟线路单元12。

本实施例中，通过备用接口14，根据矿井低压电压电网的要求，可增加所述可变拓扑低压模拟线路单元的数量，满足实验需求。

实际使用过程中，所述三相电压表1并联连接在变压器T1的三相输入端、所述三相电流表2串接在断路器QF2的三相输出端。

如图2所示，本实施例中，所述第一个可变拓扑低压模拟线路单元9包括依次相接的三相断路器QF3、接触器KM2、第一个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M1，所述第二个可变拓扑低压模拟线路单元10包括依次相接的三相断路器QF4、接触器KM3、第二个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M2，所述第三个可变拓扑低压模拟线路单元11包括依次相接的三相断路器QF5、接触器KM4、第三个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M3，所述第四个可变拓扑低压模拟线路单元12包括依次相接的三相断路器QF6、接触器KM5、第四个可变拓扑结构低压模拟线路和负载M4；

所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第一零序电流传感器TA1，且所述第一零序电流传感器TA1的三相输入端与所述三相断路器QF3的三相输出端相接，所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第二零序电流传感器TA2，且所述第二零序电流传感器TA2的三相输入端与所述三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第三零序电流传感器TA3，且所述第三零序电流传感器TA3的三相输入端与所述三相断路器QF5的三相输出端相接，所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路上串接有第四零序电流传感器TA4，且所述第四零序电流传感器TA4的三相输入端与所述三相断路器QF6的三相输出端相接，所述三相断路器QF3、三相断路器QF4、三相断路器QF5、三相断路器QF6和所述零序电压检测电路13的三相输入端均与三相断路器QF2的三相输出端相接。

实际使用过程中，通过将第一个可变拓扑低压模拟线路单元9、第二个可变拓扑低压模拟线路单元10、第三个可变拓扑低压模拟线路单元11和第四个可变拓扑低压模拟线路单元12进行级联，进行矿井低压电网长线路漏电模拟实验，通过设置第一个可变拓扑低压模拟线路单元9、第二个可变拓扑低压模拟线路单元10、第三个可变拓扑低压模拟线路单元11或者第四个可变拓扑低压模拟线路单元12发生漏电模拟故障，将故障区段进行定位，实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，提高矿井高压电网的安全性，实验简便。

本实施例中，所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路均可实现两种拓扑结构的变换，所述两种拓扑结构为π形精确结构和π型近似结构。

本实施例中，所述接触器操作开关包括用于控制接触器KM2闭合的第一开关、用于控制接触器KM2断开的第二开关、用于控制接触器KM3闭合的第三开关、用于控制接触器KM2断开的第四开关、用于控制接触器KM4闭合的第五开关、用于控制接触器KM4断开的第六开关、用于控制接触器KM5闭合的第七开关和用于控制接触器KM5断开的第八开关；

所述漏电故障类型操作开关7包括用于模拟单相漏电故障的第九开关、用于模拟两相漏电故障的第十开关和用于模拟三相漏电故障的第十一开关；

所述故障指示灯4包括用于指示单相漏电故障的第一指示灯3-1、用于指示两相漏电故障的第二指示灯3-2和用于指示三相漏电故障的第三指示灯3-3。

本实施例中，所述第一开关为常开开关SB1，所述第二开关为常闭开关SB2，所述第三开关为常开开关SB3，所述第四开关为常闭开关SB4，所述第五开关为常开开关SB5，所述第六开关为常闭开关SB6，所述第七开关为常开开关SB7，所述第八开关为常闭开关SB8；

所述第九开关为开关SA1，所述第十开关为开关SA2，所述第十一开关为开关SA3；

所述第一指示灯3-1为指示灯HG5、所述第二指示灯3-2为指示灯HG6，所述第三指示灯3-3为指示灯HG7；

所述电源开关4为用于控制接触器KM1的开关ST1，所述故障停止开关5为开关ST2。

如图3所示，本实施例中，所述控制电路包括用于指示接触器KM2工作状态的指示灯HG1、用于指示接触器KM3工作状态的指示灯HG2、用于指示接触器KM4工作状态的指示灯HG3和用于指示接触器KM5工作状态的指示灯HG4，所述380V电源的A相线出线端分五路，第一路分别与常开开关SB1和接触器KM2的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB1的出线端和接触器KM2的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB2的进线端相接，所述常闭开关SB2的出线端分别与接触器KM2的线圈和指示灯HG1的进线端相接，所述接触器KM2的线圈的出线端和所述指示灯HG1的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第二路分别与常开开关SB3和接触器KM3的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB3的出线端和接触器KM3的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB4的进线端相接，所述常闭开关SB4的出线端分别与接触器KM3的线圈和指示灯HG2的进线端相接，所述接触器KM3的线圈的出线端和所述指示灯HG2的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第三路分别与常开开关SB5和接触器KM4的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB5的出线端和接触器KM4的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB6的进线端相接，所述常闭开关SB6的出线端分别与接触器KM4的线圈和指示灯HG3的进线端相接，所述接触器KM4的线圈的出线端和所述指示灯HG3的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第四路分别与常开开关SB7和接触器KM5的常开触点的进线端相接，所述常开开关SB7的出线端和接触器KM5的常开触点的出线端并联后与常闭开关SB8的进线端相接，所述常闭开关SB7的出线端分别与接触器KM6的线圈和指示灯HG4的进线端相接，所述接触器KM5的线圈的出线端和所述指示灯HG4的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；

第五路与开关ST2的进线端相接，所述开关ST2的出线端分三路，第一路分别与开关SA1、接触器KM7的常开触点和接触器KM8的常开触点的进线端相接，所述开关SA1的出线端、接触器KM7的常开触点的出线端和所述接触器KM8的常开触点的出线端并联后分别与接触器KM6的线圈的进线端和接触器KM8的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM8的常闭触点的出线端经过指示灯HG5后与接触器KM7的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM6的线圈的出线端和接触器KM7的常闭触点的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第二路分别与开关SA2和接触器KM8的常开触点的进线端相接，所述开关SA2的出线端和所述接触器KM8的常开触点的出线端并联后分别与接触器KM7的线圈的进线端和接触器KM8的常闭触点的进线端相接，所述接触器KM8的常闭触点的出线端与指示灯HG6的进线端相接，所述指示灯HG6的出线端和接触器KM7的线圈的出线端并联后与所述380V电源的N线相接；第三路与开关SA3的进线端相接，所述开关SA3的出线端分别与接触器KM8的线圈的进线端和指示灯HG7的进线端相接，所述接触器KM8的线圈的出线端和指示灯HG7的出线端并联后与所述380V电源的N线相接。

本实施例中，所述零序电压检测电路13包括三相电抗器SK和零序电压互感器LK，所述三相电抗器SK的三相输入端分别与所述三相断路器QF2的三相输出端相接，所述三相电抗器SK的三相输出端均与零序电压互感器LK一次侧线圈的一端相接，所述零序电压互感器LK一次侧线圈的另一端接地，所述零序电压互感器LK二次侧线圈的一端为零序电压互感器LK的输出端，所述零序电压互感器LK二次侧线圈的另一端接地。

本实施例中，所述操作接口包括接地接口、设置在所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第一操作接口、设置在所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第二操作接口、设置在所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第三操作接口和设置在所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路上且改变所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路拓补结构的第四操作接口，以及用于连接所述漏电模拟电阻箱的接触器操作接口和用于模拟矿井低压电网长线路的扩线接口；

所述零序电压检测电路13的输出端设置有操作接口N39，所述变压器T1的中性点设置有操作接口N40，所述接地接口、所述第一操作接口、所述第二操作接口、所述第三操作接口、所述第四操作接口、所述接触器操作接口、所述扩线接口、所述操作接口N39和操作接口N40均位于所述实验操作台上。

如图2所示，所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路均为π形精确结构。所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路包括第一A相低压模拟线路、第一B相低压模拟线路和第一C相低压模拟线路，所述第一A相低压模拟线路包括电阻RA1、电阻RA11、电阻RA12、电阻RA13、电阻RA14、电容CA11、电容CA12和电感LA1，所述电阻RA1的一端分三路，一路经串联的电阻RA11和电阻RA12接地，另一路经电容CA11接地，第三路为第一A相低压模拟线路的一端；所述电阻RA1的另一端与电感LA1的一端相接，所述电感LA1的另一端分三路，一路经串联的电阻RA13和电阻RA14接地，另一路经电容CA12接地，第三路为第一A相低压模拟线路的另一端；所述第一B相低压模拟线路包括电阻RB1、电阻RB11、电阻RB12、电阻RB13、电阻RB14、电容CB11、电容CB12和电感LB1，所述电阻RB1的一端分三路，一路经串联的电阻RB11和电阻RB12接地，另一路经电容CB11接地，第三路为第一B相低压模拟线路的一端；所述电阻RB1的另一端与电感LB1的一端相接，所述电感LB1的另一端分三路，一路经串联的电阻RB13和电阻RB14接地，另一路经电容CB12接地，第三路为第一B相低压模拟线路的另一端；所述第一C相低压模拟线路包括电阻RC1、电阻RC11、电阻RC12、电阻RC13、电阻RC14、电容CC11、电容CC12和电感LC1,所述电阻RC1的一端分三路，一路经串联的电阻RC11和电阻RC12接地，另一路经电容CC11接地，第三路为第一C相低压模拟线路的一端；所述电阻RC1的另一端与电感LC1的一端相接，所述电感LC1的另一端分三路，一路经串联的电阻RC13和电阻RC14接地，另一路经电容CC12接地，第三路为第一C相低压模拟线路的另一端；所述第一A相低压模拟线路的一端、第一B相低压模拟线路的一端和第一C相低压模拟线路的一端分别与三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第一A相低压模拟线路的另一端、第一B相低压模拟线路的另一端和第一C相低压模拟线路的另一端分别与负载M1的三相输入端相接。

所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路包括第二A相低压模拟线路、第二B相低压模拟线路和第二C相低压模拟线路，所述第二A相低压模拟线路包括电阻RA2、电容CA21、电容CA22和电感LA2，所述电阻RA2的一端分两路，一路经电容CA21接地，另一路为第二A相低压模拟线路的一端；所述电阻RA2的另一端与电感LA2的一端相接，所述电感LA2的另一端分两路，一路经电容CA22接地，另一路为第二A相低压模拟线路的另一端；所述第二B相低压模拟线路包括电阻RB2、电容CB21、电容CB22和电感LB2，所述电阻RB2的一端分两路，一路经电容CB21接地，另一路为第二B相低压模拟线路的一端；所述电阻RB2的另一端与电感LB2的一端相接，所述电感LB2的另一端分两路，一路经电容CB22接地，另一路为第二B相低压模拟线路的另一端；所述第二C相低压模拟线路包括电阻RC2、电容CC21、电容CC22和电感LC2，所述电阻RC2的一端分两路，一路经电容CC21接地，另一路为第二C相低压模拟线路的一端；所述电阻RC2的另一端与电感LC2的一端相接，所述电感LC2的另一端分两路，一路经电容CC22接地，另一路为第二C相低压模拟线路的另一端；所述第二A相低压模拟线路的一端、第二B相低压模拟线路的一端和第二C相低压模拟线路的一端分别与三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第二A相低压模拟线路的另一端、第二B相低压模拟线路的另一端和第二C相低压模拟线路的另一端分别与负载M2的三相输入端相接；

所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路包括第三A相低压模拟线路、第三B相低压模拟线路和第三C相低压模拟线路，所述第三A相低压模拟线路包括电阻RA3、电容CA31、电容CA32和电感LA3，所述电阻RA3的一端分两路，一路经电容CA31接地，另一路为第三A相低压模拟线路的一端；所述电阻RA3的另一端与电感LA3的一端相接，所述电感LA3的另一端分两路，一路经电容CA32接地，另一路为第三A相低压模拟线路的另一端；所述第三B相低压模拟线路包括电阻RB3、电容CB31、电容CB32和电感LB3，所述电阻RB3的一端分两路，一路经电容CB31接地，另一路为第三B相低压模拟线路的一端；所述电阻RB3的另一端与电感LB3的一端相接，所述电感LB3的另一端分两路，一路经电容CB32接地，另一路为第三B相低压模拟线路的另一端；所述第三C相低压模拟线路包括电阻RC3、电容CC31、电容CC32和电感LC3，所述电阻RC3的一端分两路，一路经电容CC31接地，另一路为第三C相低压模拟线路的一端；所述电阻RC3的另一端与电感LC3的一端相接，所述电感LC3的另一端分两路，一路经电容CC32接地，另一路为第三C相低压模拟线路的另一端；所述第三A相低压模拟线路的一端、第三B相低压模拟线路的一端和第三C相低压模拟线路的一端分别与三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第三A相低压模拟线路的另一端、第三B相低压模拟线路的另一端和第三C相低压模拟线路的另一端分别与负载M3的三相输入端相接；

所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路包括第四A相低压模拟线路、第四B相低压模拟线路和第四C相低压模拟线路，所述第四A相低压模拟线路包括电阻RA4、电容CA41、电容CA42和电感LA4，所述电阻RA4的一端分两路，一路经电容CA41接地，另一路为第四A相低压模拟线路的一端；所述电阻RA4的另一端与电感LA4的一端相接，所述电感LA4的另一端分两路，一路经电容CA42接地，另一路为第四A相低压模拟线路的另一端；所述第四B相低压模拟线路包括电阻RB4、电容CB41、电容CB42和电感LB4，所述电阻RB4的一端分两路，一路经电容CB41接地，另一路为第四B相低压模拟线路的一端；所述电阻RB4的另一端与电感LB4的一端相接，所述电感LB4的另一端分两路，一路经电容CB42接地，另一路为第四B相低压模拟线路的另一端；所述第四C相低压模拟线路包括电阻RC4、电容CC41、电容CC42和电感LC4，所述电阻RC4的一端分两路，一路经电容CC41接地，另一路为第四C相低压模拟线路的一端；所述电阻RC4的另一端与电感LC4的一端相接，所述电感LC4的另一端分两路，一路经电容CC42接地，另一路为第四C相低压模拟线路的另一端；所述第四A相低压模拟线路的一端、第四B相低压模拟线路的一端和第四C相低压模拟线路的一端分别与三相断路器QF2的三相输出端相接，所述第四A相低压模拟线路的另一端、第四B相低压模拟线路的另一端和第四C相低压模拟线路的另一端分别与负载M4的三相输入端相接。

本实施例中，所述接地接口包括接口GND，所述第一操作接口包括设置在所述第一A相低压模拟线路的一端的操作接口N1、设置在所述第一A相低压模拟线路的另一端的操作接口N2、设置在所述第一B相低压模拟线路的一端的操作接口N3、设置在所述第一B相低压模拟线路的另一端的操作接口N4、设置在所述第一C相低压模拟线路的一端的操作接口N5和设置在所述第一C相低压模拟线路的另一端的操作接口N6，以及设置在串联的电阻RC11和电阻RC12间的操作接口N7、设置在串联的电阻RC13和电阻RC14间的操作接口N8、设置在串联的电阻RB11和电阻RB12间的操作接口N9、设置在串联的电阻RB13和电阻RB14间的操作接口N10、设置在串联的电阻RA11和电阻RA12间的操作接口N11、设置在串联的电阻RA13、电阻RA14间的操作接口N12和用于测量第一零序电流传感器TA1输出信号的操作接口N13与操作接口N14。

本实施例中，所述第二操作接口包括设置在所述第二A相低压模拟线路的一端的操作接口N15、设置在所述第二A相低压模拟线路的另一端的操作接口N16、设置在所述第二B相低压模拟线路的一端的操作接口N17、设置在所述第二B相低压模拟线路的另一端的操作接口N18、设置在所述第二C相低压模拟线路的一端的操作接口N19和设置在所述第二C相低压模拟线路的另一端的操作接口N20，以及用于测量第二零序电流传感器TA2输出信号的操作接口N21与操作接口N22。

本实施例中，所述第三操作接口包括设置在所述第三A相低压模拟线路的一端的操作接口N23、设置在所述第三A相低压模拟线路的另一端的操作接口N24、设置在所述第三B相低压模拟线路的一端的操作接口N25设置在所述第三B相低压模拟线路的另一端的操作接口N26、设置在所述第三C相低压模拟线路的一端的操作接口N27和设置在所述第三C相低压模拟线路的另一端的操作接口N28，以及用于测量第三零序电流传感器TA3输出信号的操作接口N29与操作接口N30。

本实施例中，所述第四操作接口包括设置在所述第四A相低压模拟线路的一端的操作接口N31、设置在所述第四A相低压模拟线路的另一端的操作接口N32、设置在所述第四B相低压模拟线路的一端的操作接口N33设置在所述第四B相低压模拟线路的另一端的操作接口N34、设置在所述第四C相低压模拟线路的一端的操作接口N35和设置在所述第四C相低压模拟线路的另一端的操作接口N36，以及用于测量第四零序电流传感器TA4输出信号的操作接口N37与操作接口N38。

本实施例中，所述接触器操作接口包括设置在接触器KM6的常开触点的一端的操作接口N41、设置在接触器KM6的常开触点的另一端操作接口N42、设置在接触器KM7的常开触点的一端的操作接口N43、设置在接触器KM7的常开触点的另一端的操作接口N44、设置在接触器KM8的常开触点的一端的操作接口N45和设置在接触器KM8的常开触点的另一端的操作接口N46。

如图4所示，本实施例中，所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路均为π型近似结构。实验者通过导线将所述操作接口N1和所述操作接口N2短接、所述操作接口N3和所述操作接口N4短接、所述操作接口N5和所述操作接口N6短接、所述操作接口N15和所述操作接口N16短接、所述操作接口N17和所述操作接口N18短接、所述操作接口N19和所述操作接口N20短接、所述操作接口N23和所述操作接口N24短接、所述操作接口N25和所述操作接口N26短接、所述操作接口N27和所述操作接口N28短接、所述操作接口N31和所述操作接口N32短接、所述操作接口N33和所述操作接口N34短接以及所述操作接口N35和所述操作接口N36短接，将第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路转换为π型近似结构。

实施例中，所述扩线接口包括分别设置在所述第二零序电流传感器TA2输出端的操作接口N47、操作接口N48和操作接口N49，分别设置在所述第三零序电流传感器TA3的三相输入端的操作接口N50、操作接口N51和操作接口N52以及分别设置在所述第四零序电流传感器TA4的三相输入端的操作接口N53、操作接口N54和操作接口N55。

本实施例中，所述补偿电感15上设置有操作接口LK0、操作接口LK2、操作接口LK3、操作接口LK4、操作接口LK5、操作接口LK6、操作接口LK7和操作接口LK8，实际接线时，所述操作接口LK0与所述操作接口N40相接，所述操作接口N39与操作接口LK2、操作接口LK3、操作接口LK4、操作接口LK5、操作接口LK6、操作接口LK7或者操作接口LK8相接，可以改变补偿电感的大小，调节方便。

使用过程中，根据矿井电压电网所处环境的湿度，通过将所述操作接口N7、所述操作接口N8、所述操作接口N9、所述操作接口N11和所述操作接口N12是否与所述接地接口短接，从而改变低压模拟线路中的对地绝缘电阻，更加准确地模拟矿井低压电网的漏电模拟实验。

本实用新型使用时，当模拟矿井低压电网短线路，根据实验者需求，首选，将所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四个可变拓扑结构低压模拟线路调整为π形精确结构或π型近似结构；接着，实验者手动操作，用导线将操作接口N40与所述操作面板上的操作接口LK0相接，同时，将操作接口N39与所述操作面板上的操作接口LK2～操作接口LK8中的任一操作接口相接；然后，当实验者进行矿井低压电网短线路漏电模拟实验时，实验者手动打开电源开关ST1、闭合常开开关SB1、闭合常开开关SB3、闭合常开开关SB5和闭合常开开关SB7，低压供电单元8分别为所述第一个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第二个可变拓扑结构低压模拟线路、所述第三个可变拓扑结构低压模拟线路和所述第四可变拓扑结构低压模拟线路供电，负载M1、负载M2、负载M3和负载M4正常工作，当需要模拟单相漏电故障时，用导线将所述漏电模拟电阻箱与所述操作接口N42短接，用导线将所述操作接口N41与所述操作接口N2、所述操作接口N4、所述操作接口N6、所述操作接口N16、所述操作接口N18、所述操作接口N20、所述操作接口N24、所述操作接口N26、所述操作接口N28、所述操作接口N32、所述操作接口N34或者所述操作接口N36短接，实验者手动操作开关SA1，第一指示灯3-1亮，即实现矿井低压电网短线路单相漏电类型的漏电模拟；当需要模拟两相漏电故障时，用导线将所述漏电模拟电阻箱分别与所述操作接口N42、所述操作接口N44短接，用导线将所述操作接口N41和所述操作接口N43分别与所述操作接口N2和所述操作接口N4、所述操作接口N2和所述操作接口N6、所述操作接口N4和所述操作接口N6、所述操作接口N16和所述操作接口N18、所述操作接口N16和所述操作接口N20、所述操作接口N18和所述操作接口N20、所述操作接口N24和所述操作接口N26、所述操作接口N26和所述操作接口N28、所述操作接口N24和所述操作接口N28、所述操作接口N32和所述操作接口N34、所述操作接口N34和所述操作接口N36或者所述操作接口N32和所述操作接口N36短接，实验者手动操作开关SA2，第二指示灯3-2亮，即实现矿井低压电网短线路两相漏电类型的漏电模拟；

当需要模拟三相漏电故障时，用导线将所述漏电模拟电阻箱分别与所述操作接口N42、所述操作接口N44和所述操作接口N46短接，用导线将所述操作接口N41、所述操作接口N43和所述操作接口N45分别与所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6短接，或者用导线将所述操作接口N41、所述操作接口N43和所述操作接口N45分别与所述操作接口N16、所述操作接口N18和所述操作接口N20短接，或者用导线将所述操作接口N41、所述操作接口N43和所述操作接口N45分别与所述操作接口N24、所述操作接口N26和所述操作接口N28短接，或者用导线将所述操作接口N41、所述操作接口N43和所述操作接口N45分别与所述操作接口N32、所述操作接口N34和所述操作接口N36短接，实验者手动操作开关SA3，第三指示灯3-3亮，即实现矿井低压电网短线路三相漏电类型的漏电模拟；同时，通过将所述操作接口N13和所述操作接口N14、所述操作接口N21和所述操作接口N22、所述操作接口N29和所述操作接口N30或者所述操作接口N37和所述操作接口N38实现对第一零序电流传感器TA1、第二零序电流传感器TA2、第三零序电流传感器TA3或者第一零序电流传感器TA4中漏电故障信号的采集，通过对漏电故障信号进行分析和研究，为漏电保护方法提供依据，提高矿井低压电网的安全性；

当实验者进行矿井低压电网长线路漏电模拟实验时，用导线将所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6分别与所述操作接口N47、所述操作接口N48和所述操作接口N49短接，同时用导线将所述操作接口N16、所述操作接口N18和所述操作接口N20分别与所述操作接口N50、所述操作接口N51和所述操作接口N52短接，同时用导线将所述操作接口N24、所述操作接口N26和所述操作接口N28分别与所述操作接口N53、所述操作接口N54和所述操作接口N55短接，从而将第一个可变拓扑低压模拟线路单元9、第二个可变拓扑低压模拟线路单元10、第三个可变拓扑低压模拟线路单元11和第四个可变拓扑低压模拟线路单元级联12级联；

用导线将所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6分别与所述操作接口N47、所述操作接口N48和所述操作接口N49短接，同时，用导线将所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6分别与所述操作接口N50、所述操作接口N51和所述操作接口N52短接，从而将第一个可变拓扑低压模拟线路单元9与第二个可变拓扑低压模拟线路单元10和第三个可变拓扑低压模拟线路单元11并联连接，再用导线将所述操作接口N16、所述操作接口N18和所述操作接口N20分别与所述操作接口N53、所述操作接口N54和所述操作接口N55短接，或者，再用导线将所述操作接口N24、所述操作接口N26和所述操作接口N28分别与所述操作接口N53、所述操作接口N54和所述操作接口N55短接，从而将第二个可变拓扑低压模拟线路单元10或者第三个可变拓扑低压模拟线路单元11和第四个可变拓扑低压模拟线路单元12串联连接；

用导线将所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6分别与所述操作接口N50、所述操作接口N51和所述操作接口N52短接，同时，用导线将所述操作接口N2、所述操作接口N4和所述操作接口N6分别与所述操作接口N53、所述操作接口N54和所述操作接口N55短接，从而将第一个可变拓扑低压模拟线路单元9与第三个可变拓扑低压模拟线路单元11和第四个可变拓扑低压模拟线路单元12并联连接，再用导线将所述操作接口N24、所述操作接口N26和所述操作接口N28分别与所述操作接口N47、所述操作接口N48和所述操作接口N49短接，或者，用导线将所述操作接口N32、所述操作接口N34和所述操作接口N36分别与所述操作接口N47、所述操作接口N48和所述操作接口N49短接，从而将第三个可变拓扑低压模拟线路单元11或者第四个可变拓扑低压模拟线路单元12与第二个可变拓扑低压模拟线路单元10串联连接；通过设置第一个可变拓扑低压模拟线路单元9、第二个可变拓扑低压模拟线路单元10、第三个可变拓扑低压模拟线路单元11或者第四个可变拓扑低压模拟线路单元12发生漏电模拟故障，将故障区段进行定位，实现低压模拟线路中故障区段定位的模拟实验，实验简便。

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。