專利名稱：直流接地引起保護誤動分析實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直流系統(tǒng)及繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種直流接地引起保護誤 動分析實驗裝置。
背景技術(shù)：
直流系統(tǒng)為電力系統(tǒng)繼電保護等控制設(shè)備提供工作電源，為提高供電可靠性，設(shè) 置為不接地系統(tǒng)，即允許一點接地故障短時間運行，為避免兩點接地引起保護誤動，按有關(guān) 規(guī)定要求，當(dāng)出現(xiàn)一點接地故障時，須在M小時內(nèi)處理完，即排除接地故障點，使直流系統(tǒng) 恢復(fù)正常。近10年來，直流系統(tǒng)及保護控制設(shè)備所采用的技術(shù)都發(fā)生了很大的變化，如控制 回路動作功率下降，直流系統(tǒng)存在較大的對地電容，控制電纜也有對地電容等，導(dǎo)致一點接 地故障，在某些特定的條件下，造成保護誤動。諸多文獻也報道了這種保護誤動事故，但由 于現(xiàn)在沒有相應(yīng)試驗設(shè)備，對接地故障引起保護誤動現(xiàn)象進行分析、試驗、評估，而難以采 取對應(yīng)措施預(yù)防這種事故的發(fā)生，致使目前電力系統(tǒng)依然經(jīng)常出現(xiàn)接地故障引起保護誤動 的事故現(xiàn)象，嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，迫切需要研究分析直流接地引起保護誤動的實驗裝置，以系統(tǒng)分析直流接 地引起保護誤動的原理，再現(xiàn)直流接地引起保護誤動的事故現(xiàn)象，進而提出預(yù)防直流接地 引起保護誤動的有關(guān)措施，對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，具有十分重要的意義。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種直流接地引起保護誤動分析 實驗的裝置。本實用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是直流接地引起保護誤動分析實驗裝置，包括絕緣電阻單元、橋電阻單元、對地電容 單元、電纜電容單元、切換開關(guān)單元、內(nèi)部電源、顯示單元、鍵盤、上位機通訊單元、控制處理 單元、輸出母線、輸出端子、電纜電容輸出端子及外部電源接入端子；所述絕緣電阻單元、橋 電阻單元、對地電容單元一端連接到公共接地端，另一端與輸出母線相連；電纜電容單元一 端連接到公共接地端，另一端與電纜電容輸出端子相連；輸出母線通過切換開關(guān)單元與內(nèi) 部電源、外部電源接入端子相連；控制處理單元連接有顯示單元、鍵盤、上位機通訊單元，并 通過控制端口與絕緣電阻單元、橋電阻單元、對地電容單元、電纜電容單元、內(nèi)部電源、切換 開關(guān)單元相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述絕緣電阻單元包括控制電路及絕緣電阻R1、 R2 ；絕緣電阻Rl —端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；絕緣電阻R2 —端與輸出母 線-KM相連，另一端與大地相連；絕緣電阻Rl、R2通過控制電路與控制處理單元相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述橋電阻單元包括控制電路及橋電阻R3、R4 ；橋 電阻R3 —端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；橋電阻R4 —端與輸出母線-KM相連，另一端與大地相連；橋電阻R3、R4通過控制電路與控制處理單元相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述對地電容單元包括控制電路及對地電容Cl、 C2 ；對地電容Cl 一端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；對地電容C2 —端與輸出母 線-KM相連，另一端與大地相連；對地電容Cl、C2通過控制電路與控制處理單元相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電纜電容單元包括控制電路及電纜電容C3、C4; 電纜電容C3、C4 一端接地，另一端與電纜電容輸出端子相連；電纜電容C3、C4通過控制電 路與控制處理單元相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述切換開關(guān)單元包括開關(guān)ΚΙ、K2 ；切換開關(guān)Kl 一 端與內(nèi)部電源相連，另一端與輸出母線相連；切換開關(guān)K2 —端與外部電源接入端子相連， 另一端與輸出母線相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，內(nèi)部電源的輸出電壓是0-220V可調(diào)直流系統(tǒng)的工 作電源；絕緣電阻R1、R2是0-999ΚΩ可調(diào)電阻；橋電阻R3、R4是0-999K Ω可調(diào)電阻；對地 電容Cl、C2是0-100微法可調(diào)電容；電纜電容C3、C4是0. 1-10微法可調(diào)電容。本實用新型的有益效果是本實驗裝置可系統(tǒng)分析直流接地引起保護誤動的原 理，再現(xiàn)直流接地引起保護誤動的事故現(xiàn)象，進而提出預(yù)防直流接地引起保護護誤動的有 關(guān)措施，對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平，具有十分重要的意義。

圖1是本實用新型保護誤動分析實驗驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型裝置絕緣電阻控制電路圖；圖3是本實用新型裝置橋電阻電路圖；圖4是本實用新型裝置對地電容輸出電路圖；圖5是本實用新型裝置電纜電容輸出電路圖；圖6是本實用新型裝置功能切換開關(guān)電路圖；圖7是本實用新型裝置接線示意圖；圖8是外接電源回路接地測試的等效電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明一種直流接地引起保護誤動分析實驗裝置，包括絕緣電阻單元1、橋電阻單元2、 對地電容單元3、電纜電容單元4、切換開關(guān)單元5、內(nèi)部電源6、顯示單元7、鍵盤8、上位機 通訊單元9、控制處理單元10、輸出母線11、輸出端子12、電纜電容輸出端子13及外部電源 接入端子14 ；所述絕緣電阻單元1、橋電阻單元2、對地電容單元3 —端連接到公共接地端， 另一端與輸出母線11相連；電纜電容單元4 一端連接到公共接地端，另一端與電纜電容輸 出端子13相連，輸出母線11通過切換開關(guān)單元5與內(nèi)部電源6、外部電源接入端子14相 連；控制處理單元10連接有顯示單元7、鍵盤8、上位機通訊單元9，并通過控制端口與絕緣 電阻單元1、橋電阻單元2、對地電容單元3、電纜電容單元4、內(nèi)部電源6、切換開關(guān)單元5相 連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述絕緣電阻單元1包括控制電路1-3、1_4及絕緣電阻Rl、R2 ；絕緣電阻Rl —端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；絕緣電阻R2 —端 與輸出母線-KM相連，另一端與大地相連；絕緣電阻R1、R2分別通過控制電路1-3、1-4與控 制處理單元10相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述橋電阻單元2包括控制電路2-3、2_4及橋電阻 R3、R4 ；橋電阻R3 —端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；橋電阻R4 —端與輸出母 線-KM相連，另一端與大地相連；橋電阻R3、R4分別通過控制電路2-3、2-4與控制處理單元 10相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述對地電容單元3包括控制電路3-3、3_4及對地 電容Cl、C2 ；對地電容Cl 一端與輸出母線+KM相連，另一端與大地相連；對地電容C2 —端 與輸出母線-KM相連，另一端與大地相連；對地電容C1、C2分別通過控制電路3-3、3-4與控 制處理單元10相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電纜電容單元4包括控制電路4-3、4_4及電纜 電容C3、C4，電纜電容C3、C4 一端接地，另一端與電纜電容輸出端子13相連；電纜電容C3、 C4分別通過控制電路4-3、4-4與控制處理單元10相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述切換開關(guān)單元5包括開關(guān)ΚΙ、K2 ；切換開關(guān)Kl 一端與內(nèi)部電源6相連，另一端與輸出母線11相連，切換開關(guān)K2 —端與外部電源接入端子 14相連，另一端與輸出母線11相連。進一步作為優(yōu)選的實施方式，內(nèi)部電源6的輸出電壓是0-220V可調(diào)直流系統(tǒng)的工 作電源；絕緣電阻R1、R2是0-999ΚΩ可調(diào)電阻；橋電阻R3、R4是0-999K Ω可調(diào)電阻；對地 電容Cl、C2是0-100微法可調(diào)電容；電纜電容C3、C4是0. 1-10微法可調(diào)電容。一種直流接地引起保護誤動分析實驗方法，包括以下步驟Α.將保護裝置接入直流接地引起保護誤動分析試驗裝置的輸出端子12 ；B.按實驗要求調(diào)整實驗裝置的參數(shù)；C.按實驗要求將電源正極、負極或電源回路接地；D.觀察保護裝置控制回路繼電器J的動作情況。結(jié)合圖8，以外接電源回路接地為例來說明，虛線方框內(nèi)為保護裝置的控制回路， 模擬變電站實際運行情況設(shè)置絕緣電阻Rl、R2，橋電阻R3、R4，對地電容對地電容Cl、C2的 參數(shù)，觀察控制回路電繼電器J的動作情況，則可得出回路接地引起保護誤動的安全參數(shù) 和危險參數(shù)閾值，并為模擬接地引起誤動分析提供了可靠的分析數(shù)據(jù)。以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所 述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出種種的等同 變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.直流接地引起保護誤動分析實驗裝置，其特征在于包括絕緣電阻單元(1)、橋電阻 單元(2)、對地電容單元(3)、電纜電容單元⑷、切換開關(guān)單元(5)、內(nèi)部電源(6)、顯示單元 (7)、鍵盤(8)、上位機通訊單元(9)、控制處理單元(10)、輸出母線(11)、輸出端子(12)、電 纜電容輸出端子(1 及外部電源接入端子(14)；所述絕緣電阻單元(1)、橋電阻單元O)、 對地電容單元C3) —端連接到公共接地端，另一端與輸出母線(11)相連；電纜電容單元 (4) 一端連接到公共接地端，另一端與電纜電容輸出端子(13)相連；輸出母線(11)通過切 換開關(guān)單元( 與內(nèi)部電源(6)、外部電源接入端子(14)相連；控制處理單元(10)連接有 顯示單元(7)、鍵盤(8)、上位機通訊單元(9)，并通過控制端口與絕緣電阻單元(1)、橋電阻 單元O)、對地電容單元(3)、電纜電容單元0)、內(nèi)部電源(6)、切換開關(guān)單元(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述絕緣電阻單元(1)包括控制電 路(1-3、1-4)及絕緣電阻R1、R2;絕緣電阻Rl —端與輸出母線+KM(Il)相連，另一端與大 地相連；絕緣電阻R2 —端與輸出母線-KM(Il)相連，另一端大地相連；絕緣電阻Rl、R2分 別通過控制電路(1-3、1-4)與控制處理單元(10)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述橋電阻單元(2)包括控制電路 (2-3,2-4)及橋電阻R3、R4 ；橋電阻R3 —端與輸出母線+KM(Il)相連，另一端與大地相連； 橋電阻R4 —端與輸出母線-KM(Il)相連，另一端與大地相連；橋電阻R3、R4分別通過控制 電路(2-3、2-4)與控制處理單元(10)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述對地電容單元(3)包括控制電 路(3-3、3-4)及對地電容Cl、C2 ；對地電容Cl 一端與輸出母線+KM(Il)相連，另一端與大 地相連；對地電容C2—端與輸出母線-KM(Il)相連，另一端與大地相連；對地電容C1、C2分 別通過控制電路(3-3、3-4)與控制處理單元(10)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述電纜電容單元(4)包括控制電 路(4-3、4-4)及電纜電容C3、C4;電纜電容C3、C4 一端接地，另一端與電纜電容輸出端子 (13)相連；電纜電容C3、C4分別通過控制電路(4-3、4-4)與控制處理單元(10)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于所述切換開關(guān)單元(5)包括開關(guān)K1、 K2 ；切換開關(guān)Kl 一端與內(nèi)部電源(6)相連，另一端與輸出母線(11)相連；切換開關(guān)K2—端 與外部電源接入端子(14)相連，另一端與輸出母線(11)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實驗裝置，其特征在于內(nèi)部電源(6)的輸出電壓是0-220V 可調(diào)直流系統(tǒng)的工作電源；絕緣電阻Rl、R2是0-999ΚΩ可調(diào)電阻；橋電阻R3、R4是 0-999ΚΩ可調(diào)電阻；對地電容Cl、C2是0-100微法可調(diào)電容；電纜電容C3、C4是0. 1-10 微法可調(diào)電容。
專利摘要本實用新型公開了一種直流接地引起保護誤動分析實驗裝置，其中絕緣電阻單元(1)、橋電阻單元(2)、對地電容單元(3)一端連接到公共接地端，另一端與輸出母線(11)相連；電纜電容單元(4)一端連接到公共接地端，另一端與電纜電容輸出端子(13)相連；輸出母線(11)通過切換開關(guān)單元(5)與內(nèi)部電源(6)、外部電源接入端子(14)相連；控制處理單元(10)連接有顯示單元(7)、鍵盤(8)、上位機通訊單元(9)，并通過控制端口與絕緣電阻單元(1)、橋電阻單元(2)、對地電容單元(3)、電纜電容單元(4)、內(nèi)部電源(6)、切換開關(guān)單元(5)相連。本實驗裝置可提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。
文檔編號G01R31/00GK201897619SQ201020561798
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者徐玉鳳, 李秉宇, 王斌, 錢江, 陳曉東 申請人:山西省電力公司運城供電分公司, 廣州仟順電子設(shè)備有限公司, 河北省電力研究院