一种低压三相线路故障发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低压三相线路故障发生器，包括三相时控断路器、三相电阻负载箱、短路组合开关和接地组合开关，其中，三相时控断路器包括三个时控断路器，三相电阻负载箱包括三个电阻负载箱，每个时控断路器的输入端分别连接三相线路的进线，输出端连接一个电阻负载箱，每个电阻负载箱连接一个接地开关后接地，短路组合开关包括三个短路开关，每个短路开关分别连接在两个不同的电阻负载箱的输出端；本实用新型可模拟低压三相线路各种短路及接地故障，具有故障电流限流和故障时间控制等安全防护功能，为在实验室采用低压设备搭建的电网动态模拟系统提供了一种简单、安全、可靠的故障模拟装置。
【专利说明】一种低压三相线路故障发生器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种低压三相线路故障发生器。
【背景技术】
[0002] 电网动态模拟是分析电力系统特征、测试继电保护及二次设备的重要手段。 在满足电力系统相似判据的条件下，按等比缩小容量的原则，采用低压设备（一般为 100-1000V)模拟高压电网设备（10kV及以上），搭建小型电网动态模拟系统，可在实验室开 展电网动态特性的研究。线路短路与接地是电网常见故障，也是进行电网动态模拟的重要 研究内容。线路短路和接地故障主要分为三相短路、两相短路、两相短路接地、单相接地短 路等4种。由于线路短路或接地时故障电流瞬时增大，可导致导体温度迅速升高、设备损 坏；短路产生的电弧、火花可引发火灾、爆炸、电伤等恶性事故。但进行电网动态模拟时，经 常需要进行短路和接地故障的模拟，因此，线路短路和接地故障发生器的设计和使用安全 是电网动态模拟的难点。 实用新型内容
[0003] 本实用新型为了解决上述问题，提出了一种低压三相线路故障发生器，该装置用 于三相低压电网动态模拟系统中生成短路和接地故障，限制了故障电流的大小，通过时控 断路器接入电网动态模拟系统中需模拟故障的位置，并预先配置故障发生时刻和故障持续 时间。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005] -种低压三相线路故障发生器，包括三相时控断路器、三相电阻负载箱、短路组合 开关和接地组合开关，其中，三相时控断路器包括三个时控断路器，三相电阻负载箱包括三 个电阻负载箱，每个时控断路器的输入端分别连接三相线路的进线，输出端连接一个电阻 负载箱，每个电阻负载箱连接一个接地开关后接地，短路组合开关包括三个短路开关，每个 短路开关分别连接在两个不同的电阻负载箱的输出端。
[0006] 所述三相时控断路器连接电网动态模拟系统上故障模拟点的三相线路的进线，时 控断路器的闭合时刻和闭合时间可以设置。
[0007] 所述故障持续时间的设置范围为0. 1 -100秒。
[0008] 所述三相时控断路器有微机型控制器，带液晶显示屏。
[0009] 所述三相电阻负载箱串联在主回路中，包括若干个并联的绕线电阻，每相阻值为 1. ο Ω、额定功率20kW，采用风冷散热，额定温升小于375°C。
[0010] 本实用新型的工作原理为：首先三相时控断路器处于分位，且计时的微机型控制 器启用；再根据所要模拟的故障，设置短路组合开关和接地组合开关中每个开关的分合位 置，例如模拟两相短路接地故障时，可将短路组合中A、B间开关闭合、接地组合开关中A相 接地开关闭合；然后通过三相时控断路器的微机控制器，设置三相时控断路器的闭合时刻 和持续时间；最后启用三相时控断路器微机控制器的计时，等候所模拟故障的发生。 toon] 本实用新型的有益效果为：
[0012] (1)可模拟低压三相线路各种短路及接地故障，具有故障电流限流和故障时间控 制等安全防护功能，为在实验室采用低压设备搭建的电网动态模拟系统提供了一种简单、 安全、可靠的故障模拟装置；
[0013] (2)通过内部开关的组合，可灵活设置相短路、两相短路、两相短路接地、单相接地 短路等故障类型；回路中串联大功率电阻负载，限制了故障电流的大小；通过时控断路器 接入电网动态模拟系统中需模拟故障的位置，并预先配置故障发生时刻和故障持续时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的系统组成结构示意图；
[0015] 其中，1.三相时控断路器，2.三相电阻负载箱，3.短路组合开关，3-1、3-2、3-3.短 路开关，4.接地组合开关，4-1、4-2、4-3.接地开关。
【具体实施方式】：
[0016] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017] 如图1所示，本实用新型采用以下技术方案，低压三相线路故障发生器由三相时 控断路器1、三相电阻负载箱2、短路组合开关3、接地组合开关4组成。所述三相时控断 路器连接到线路的故障模拟位置，额定不间断电流大于630A;具有微机型控制器，带液晶 显示屏，可设置故障发生时刻和故障持续时间。故障持续时间的设置范围为〇. 1 -100秒， 模拟短路故障时通常可设置为2秒，以避免上级短路保护拒动时造成设备损坏。所述三相 电阻负载箱串联在主回路中，各相电阻由绕线电阻并联而成，每相阻值为1.0Ω、额定功率 20kW，采用风冷散热，额定温升小于375°C。所述短路组合开关由3个开关组成，分别接于 AB相、BC相和CA相之间，每个开关可手动控制分合。所述接地组合开关由3个开关组成， 将A、B、C三相分别接地，每个开关可手动控制分合。
[0018] 低压三相线路故障发生器的工作方法：首先三相时控断路器处于分位，且计时的 微机型控制器启用；再根据所要模拟的故障，设置短路组合开关和接地组合开关中每个开 关的分合位置，例如模拟两相短路接地故障时，可将短路组合中A、B间开关闭合、接地组合 开关中A相接地开关闭合；然后通过三相时控断路器的微机控制器，设置三相时控断路器 的闭合时刻和持续时间；最后启用三相时控断路器微机控制器的计时，等候所模拟故障的 发生。
[0019] La、Lb、Lc表示电网动态模拟系统上故障模拟点的三相线路的进线，接入三相时控 断路器1的进线端，三相电阻负载箱2的3相电阻回路分别连接到三相时控断路器1的出线 端。短路组合开关3包括3个手动开关3-1、3-2和3-3,开关3-1接在A、B相之间，用于模 拟A、B相间短路故障，开关3-2接在B、C相之间，用于模拟B、C相间短路故障，开关3-3接 在A、C相之间，用于模拟A、C相间短路故障。接地组合开关4包括3个手动开关4-1、4-2 和4-3,开关4-1接在A相与地之间，开关4-2接在B相与地之间，开关4-3接在C相与地之 间，分别模拟3相的接地故障。短路组合开关3个开关的分合位置与接地组合开关3个开 关的分合位置相组合，可以模拟三相线路任一种短路与接地故障。进行故障模拟时，首先根 据所模拟的故障，手动设置短路组合开关与接地组合开关中各开关的分合位置，再设置时 控断路器的闭合时刻与持续时间，启用时控断路器的微机控制器后，即可定时生成所设置 的故障。
[0020] 上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新 型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领 域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范 围以内。
【权利要求】
1. 一种低压三相线路故障发生器，其特征是：包括三相时控断路器、三相电阻负载箱、 短路组合开关和接地组合开关，其中，三相时控断路器包括三个时控断路器，三相电阻负载 箱包括三个电阻负载箱，每个时控断路器的输入端分别连接三相线路的进线，输出端连接 一个电阻负载箱，每个电阻负载箱连接一个接地开关后接地，短路组合开关包括三个短路 开关，每个短路开关分别连接在两个不同的电阻负载箱的输出端。
2. 如权利要求1所述的一种低压三相线路故障发生器，其特征是：所述三相时控断路 器连接电网动态模拟系统上故障模拟点的三相线路的进线，时控断路器的闭合时刻和闭合 时间可以设置。
3. 如权利要求2所述的一种低压三相线路故障发生器，其特征是：所述故障持续时间 的设置范围为〇. 1 -100秒。
4. 如权利要求1所述的一种低压三相线路故障发生器，其特征是：所述三相时控断路 器有微机型控制器，带液晶显示屏。
5. 如权利要求1所述的一种低压三相线路故障发生器，其特征是：所述三相电阻负载 箱串联在主回路中，包括若干个并联的绕线电阻，每相阻值为1.0Ω、额定功率20kW，采用 风冷散热，额定温升小于375°C。
【文档编号】G01R31/00GK203881875SQ201420309545
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】孙勇, 李立生, 邵志敏, 李建修, 张世栋, 张林立, 刘合金 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院