本實用新型涉及配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種配電網(wǎng)故障模擬裝置。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)作為電網(wǎng)中主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)，它可以將從輸電網(wǎng)或發(fā)電廠接收到的電能通過配電設(shè)施就地或逐級分配給各類設(shè)備。然而，在實際工作中配電網(wǎng)會出現(xiàn)短路和接地等多種故障，嚴重影響電網(wǎng)運行，因此，需采用故障模擬裝置對配電網(wǎng)的故障進行模擬，以便于分析研究各種故障。

目前，在對配電網(wǎng)的故障模擬中，尤其是在配網(wǎng)實驗室系統(tǒng)中，通常是將傳統(tǒng)的故障模擬裝置接入配網(wǎng)線路中以模擬各種故障類型。而為了模擬各種故障類型，傳統(tǒng)的故障模擬裝置是將具有不同模擬功能的設(shè)備組合起來形成的成套裝置。

如上所述，傳統(tǒng)的故障模擬裝置是將多個設(shè)備組合起來形成的成套裝置，因此導致傳統(tǒng)的故障模擬裝置的成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種可以降低成本的配電網(wǎng)故障模擬裝置。

一種配電網(wǎng)故障模擬裝置，包括：三相隔離開關(guān)、測量模塊和故障模擬模塊；

所述故障模擬模塊包括接地斷路器、第一單相斷路器、第二單相斷路器以及第三單相斷路器；

所述測量模塊包括與所述第一單相斷路器、所述第二單相斷路器、所述第三單相斷路器分別對應(yīng)的第一電流電壓檢測儀、第二電流電壓檢測儀和第三電流電壓檢測儀；

所述第一電流電壓檢測儀通過所述三相隔離開關(guān)與電纜的A線連接，所述第二電流電壓檢測儀通過所述三相隔離開關(guān)與電纜的B線連接，所述第三電流電壓檢測儀通過所述三相隔離開關(guān)與電纜的C線連接；

所述第一單相斷路器與所述第一電流電壓檢測儀串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)，所述第二單相斷路器與所述第二電流電壓檢測儀串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)，所述第三單相斷路器與所述第三電流電壓檢測儀串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)。

上述的配電網(wǎng)故障模擬裝置通過使所述電纜的A線通過所述三相隔離開關(guān)與所述第一電流電壓檢測儀、所述第一單相斷路器串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)，使所述電纜的B線通過所述三相隔離開關(guān)與所述第二電流電壓檢測儀、所述第二單相斷路器串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)，所述電纜的C線通過所述三相隔離開關(guān)與所述第三電流電壓檢測儀、所述第三單相斷路器串聯(lián)后與所述接地斷路器并聯(lián)，如此，可通過分別控制所述第一單相斷路器、所述第二單相斷路器、所述第三單相斷路器以及所述接地斷路器的閉合，可以方便對所述電纜的單相接地故障、兩相短路故障、兩相短路接地故障、三相短路故障以及三相短路接地故障等多種故障進行模擬。而由于所述第一單相斷路器、所述第二單相斷路器、所述第三單相斷路器以及所述接地斷路器均為簡單設(shè)備，因此可以降低所述配電網(wǎng)故障模擬裝置的成本。

附圖說明

圖1為一個實施例中配電網(wǎng)故障模擬裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一個實施例中配電網(wǎng)故障模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實施例，對本實用新型實施例的技術(shù)方案，進行清楚和完整的描述。

如圖1所示，在一個實施例中，一種配電網(wǎng)故障模擬裝置包括三相隔離開關(guān)100、測量模塊200和故障模擬模塊300。其中，所述三相隔離開關(guān)100可以用于電力線路的分合轉(zhuǎn)換，示例性的，所述三相隔離開關(guān)100可以采用安全性高的隔離刀閘。而所述故障模擬模塊300可以用于故障類型的選取，所述故障模擬模塊300可以包括接地斷路器QF1、第一單相斷路器QF2、第二單相斷路器QF3以及第三單相斷路器QF4。所述測量模塊200可以對故障線路的電流電壓進行監(jiān)測，它可以包括與所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4分別對應(yīng)的第一電流電壓檢測儀LHa、第二電流電壓檢測儀LHb和第三電流電壓檢測儀LHc。

所述三相隔離開關(guān)100可以通過其一側(cè)的三個接線端分別與電纜的A線、B線和C線連接，而所述電纜的A線、B線和C線分別對應(yīng)電纜的三相。示例性的，所述電纜可以通過圖2所示的配電網(wǎng)故障模擬裝置的機箱600外壁的接口601與所述三相隔離開關(guān)100連接，其中所述機箱600的長寬高分別為1600mm、800mm和800mm，當然也可以是其他尺寸，具體根據(jù)實際情況調(diào)整。所述三相隔離開關(guān)100另一側(cè)的三個接線端分別與所述第一電流電壓檢測儀LHa、所述第二電流電壓檢測儀LHb和所述第三電流電壓檢測儀LHc，并使所述第一電流電壓檢測儀LHa可以通過所述三相隔離開關(guān)100與電纜的A線連接，所述第二電流電壓檢測儀LHb可以通過所述三相隔離開關(guān)100與電纜的B線連接，所述第三電流電壓檢測儀LHc可以通過所述三相隔離開關(guān)100與電纜的C線連接。而所述第一單相斷路器QF2與所述第一電流電壓檢測儀LHa串聯(lián)后與所述接地斷路器QF1并聯(lián)，所述第二單相斷路器QF3與所述第二電流電壓檢測儀LHb串聯(lián)后與所述接地斷路器QF1并聯(lián)，所述第三單相斷路器QF4與所述第三電流電壓檢測儀LHc串聯(lián)后與所述接地斷路器QF1并聯(lián)。

通過上述設(shè)置，可以使所述第一單相斷路器QF2、所述第一電流電壓檢測儀LHa和所述電纜的A線連接成第一串聯(lián)支路，所述第二單相斷路器QF3、所述第二電流電壓檢測儀LHb和所述電纜的B線連接成第二串聯(lián)支路，所述第二單相斷路器QF3、所述第二電流電壓檢測儀LHb和所述電纜的C線連接成第三串聯(lián)支路，并且使所述第一串聯(lián)支路、所述第二串聯(lián)支路、所述第三串聯(lián)支路均與所述接地斷路器QF1的一端連接，而所述接地斷路器QF1的另一端接地。因此，通過分別控制所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4、所述三相隔離開關(guān)100以及所述接地斷路器QF1的閉合，即可以采用簡單的設(shè)備方便實現(xiàn)所述電纜的A線或B線或C線的單相接地故障，以及A線和B線、B線和C線、A線和C線中的其中一對的兩相短路故障或兩相短路接地故障，以及A、B、C線的三相短路故障或三相短路接地故障等故障模擬，大大降低了成本。此外，采用上述設(shè)置的配電網(wǎng)故障模擬裝置在調(diào)試和維護過程中也可以降低工作量，并提高該裝置的適用性。

為了實現(xiàn)所述電纜的A線、或B線、或C線的單相接地故障模擬，在操作時，可以通過控制所述第一串聯(lián)支路、所述第二串聯(lián)支路和所述第三串聯(lián)支路單獨與所述接地斷路器QF1連接來實現(xiàn)。

為了實現(xiàn)所述電纜的A線的單相接地故障模擬，在一個實施例中，可以關(guān)閉所述第一單相斷路器QF2、所述接地斷路器QF1和所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述第二單相斷路器QF3和所述第三單相斷路器QF4，使所述第一單相斷路器QF2、所述接地斷路器QF1和所述三相隔離開關(guān)100處于關(guān)閉狀態(tài)，且所述第二單相斷路器QF3和所述第三單相斷路器QF4處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第一單相斷路器QF2通過所述接地斷路器QF1接地，從而使A線所在的所述第一串聯(lián)支路接地，而所述第一串聯(lián)支路中的所述第一電流電壓檢測儀LHa可以對A線的單相接地故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于對所述電纜的A線的單相接地故障進行研究。

相應(yīng)的，為了實現(xiàn)所述電纜的B線的單相接地故障模擬，在一個實施例中，可以關(guān)閉所述第二單相斷路器QF3、所述接地斷路器QF1和所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述第一單相斷路器QF2和所述第三單相斷路器QF4，使所述第二單相斷路器QF3、所述接地斷路器QF1和所述三相隔離開關(guān)100處于關(guān)閉狀態(tài)，且所述第一單相斷路器QF2和所述第三單相斷路器QF4處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第二單相斷路器QF3通過所述接地斷路器QF1接地，從而使B線所在的所述第二串聯(lián)支路接地，而所述第二串聯(lián)支路中的所述第二電流電壓檢測儀LHb可以對B線的單相接地故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于對所述電纜的B線的單相接地故障進行研究。

此外，為了實現(xiàn)所述電纜的C線的單相接地故障模擬，在一個實施例中，還可以關(guān)閉所述第三單相斷路器QF4、所述接地斷路器QF1和所述三個隔離開關(guān)，并斷開所述第一單相斷路器QF2和所述第二單相斷路器QF3，使所述第三單相斷路器QF4、所述接地斷路器QF1和所述三相隔離開關(guān)100處于關(guān)閉狀態(tài)，且所述第一單相斷路器QF2和所述第二單相斷路器QF3處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第二單相斷路器QF3通過所述接地斷路器QF1接地，從而使C線所在的所述第二串聯(lián)支路接地，而所述第二串聯(lián)支路中的所述第二電流電壓檢測儀LHb可以對C線的單相接地故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于對所述電纜的C線的單相接地故障進行研究。

為了實現(xiàn)所述電纜的A線和B線、B線和C線、A線和C線中的其中一對的兩相短路故障模擬，在操作時，可以通過分別控制所述第一串聯(lián)支路與所述第二串聯(lián)支路并聯(lián)、所述第一串聯(lián)支路和所述第三串聯(lián)支路并聯(lián)、以及所述第二串聯(lián)支路與所述第三串聯(lián)支路并聯(lián)來實現(xiàn)。

為了實現(xiàn)所述電纜的A線和B線的兩相短路故障模擬，在一個實施例中，可以關(guān)閉所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3和所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述接地斷路器QF1和所述第三單相斷路器QF4，使所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3和所述三相隔離開關(guān)100處于閉合狀態(tài)，且所述接地斷路器QF1和所述第三單相斷路器QF4處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第一單相斷路器QF2與所述第二單相斷路器QF3連接，從而使所述第一串聯(lián)支路與所述第二串聯(lián)支路形成閉合回路，而所述第一電流電壓檢測儀LHa和所述第二電流電壓檢測儀LHb可以對A線和B線形成的兩相短路故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于研究所述電纜的A線和B線的兩相短路故障。進一步的，為了模擬所述電纜的A線和B線的兩相短路接地故障，在一個實施例中，還可以使所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述三相隔離開關(guān)100、以及所述接地斷路器QF1處于閉合狀態(tài)，且所述第三單相斷路器QF4處于斷開狀態(tài)。

相應(yīng)的，為了實現(xiàn)所述電纜的A線和C線的兩相短路故障模擬，在一個實施例中，可以關(guān)閉所述第一單相斷路器QF2、所述第三單相斷路器QF4和所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述接地斷路器QF1和所述第二單相斷路器QF3，使所述第一單相斷路器QF2、所述第三單相斷路器QF4和所述三相隔離開關(guān)100處于閉合狀態(tài)，且所述接地斷路器QF1和所述第二單相斷路器QF3處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第一單相斷路器QF2與所述第三單相斷路器QF4連接，從而使所述第一串聯(lián)支路與所述第三串聯(lián)支路形成閉合回路，而所述第一電流電壓檢測儀LHa和所述第三電流電壓檢測儀LHc可以對A線和C線形成的兩相短路故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于研究所述電纜的A線和C線的兩相短路故障。進一步的，為了模擬所述電纜的A線和C線的兩相短路接地故障，在一個實施例中，還可以使所述第一單相斷路器QF2、所述第三單相斷路器QF4、所述三相隔離開關(guān)100、以及所述接地斷路器QF1處于閉合狀態(tài)，且所述第二單相斷路器QF3處于斷開狀態(tài)。

此外，為了實現(xiàn)所述電纜的B線和C線的兩相短路故障模擬，在一個實施例中，還可以關(guān)閉所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4和所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述接地斷路器QF1和所述第一單相斷路器QF2，使所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4和所述三相隔離開關(guān)100處于閉合狀態(tài)，且所述接地斷路器QF1和所述第一單相斷路器QF2處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述第二單相斷路器QF3與所述第三單相斷路器QF4連接，從而使所述第二串聯(lián)支路與所述第三串聯(lián)支路形成閉合回路，而所述第二電流電壓檢測儀LHb和所述第三電流電壓檢測儀LHc可以對B線和C線形成的兩相短路故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于研究所述電纜的B線和C線的兩相短路故障。進一步的，為了模擬所述電纜的B線和C線的兩相短路接地故障，在一個實施例中，還可以使所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4、所述三相隔離開關(guān)100、以及所述接地斷路器QF1處于閉合狀態(tài)，且所述第一單相斷路器QF2處于斷開狀態(tài)。

進一步的，為了實現(xiàn)所述電纜的A線、B線和C線的三相短路故障模擬，在一個實施例中，可以關(guān)閉所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4以及所述三相隔離開關(guān)100，并斷開所述接地斷路器QF1，使所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4以及所述三相隔離開關(guān)100處于閉合狀態(tài)，且所述接地斷路器QF1處于斷開狀態(tài)；如此，可使所述電纜的A線所在的所述第一串聯(lián)支路、所述電纜的B線所在的所述第二串聯(lián)支路、和所述電纜的C線所在的所述第三串聯(lián)支路相互并聯(lián)，從而實現(xiàn)所述電纜的A線、B線和C線的三相短路故障，而所述第一電流電壓檢測儀LHa、所述第二電流電壓檢測儀LHb和所述第三電流電壓檢測儀LHc可以對A線、B線和C線形成的三相短路故障電路中的電流和電壓進行監(jiān)測，以便于研究所述電纜的A線、B線和C線的三相短路故障。進一步的，為了研究所述電纜的A線、B線和C線的三相短路接地故障，在一個實施例中，還可以使所述第一單相斷路器QF2、所述第二單相斷路器QF3、所述第三單相斷路器QF4、所述三相隔離開關(guān)100、以及所述接地斷路器QF1均處于閉合狀態(tài)。

為了對各配網(wǎng)線路長短不同時的故障進行模擬，在一個實施例中，還可以增設(shè)可調(diào)阻抗模塊400，并使所述可調(diào)阻抗模塊400包括第一可變電阻器R1、第二可變電阻器R2和第三可變電阻器R3，并使所述第一可變電阻器R1連接于所述第一單相斷路器QF2與所述接地斷路器QF1之間，所述第二可變電阻器R2連接于所述第二單相斷路器QF3與所述接地斷路器QF1之間，所述第三可變電阻器R3連接于所述第一單相斷路器QF2與所述接地斷路器QF1之間。由于各配網(wǎng)線路的長短不同時會直接影響各配網(wǎng)線路的阻抗，進而改變電路的電流。因此在進行故障模擬時，尤其是在進行所述兩相短路故障或者所述三相短路故障模擬時，可以通過在所述電纜的A線、B線和C線所在的所述第一串聯(lián)支路、所述第二串聯(lián)支路和所述第三串聯(lián)支路上增設(shè)可以調(diào)整電阻大小的所述第一可變電阻器R1、所述第二可變電阻器R2和所述第三可變電阻器R3，從而限制短路電流大小，以對不同長度的配電線路進行模擬。

進一步的，為了對電纜架空混合組網(wǎng)的故障進行模擬，在一個實施例中，還可以在所述可調(diào)阻抗模塊400中增設(shè)第一可調(diào)電抗器DK1、第二可調(diào)電抗器DK2和第三可調(diào)電抗器DK3，并使所述第一可調(diào)電抗器DK1連接于所述第一可變電阻器R1與所述接地斷路器QF1之間，所述第二可調(diào)電抗器DK2連接于所述第二可變電阻器R2與所述接地斷路器QF1之間，所述第二可調(diào)電抗器DK2連接于所述第二可變電阻器R2與所述接地斷路器QF1之間。當出現(xiàn)電纜架空混合組網(wǎng)時，會影響配電線路的阻抗。因此，在進行故障模擬時，尤其是在進行所述兩相短路故障或者所述三相短路故障模擬時，可以通過在所述電纜的A線、B線和C線所在的所述第一串聯(lián)支路、所述第二串聯(lián)支路和所述第三串聯(lián)支路上增設(shè)可以調(diào)整電阻大小的所述第一可調(diào)電抗器DK1、所述第二可調(diào)電抗器DK2和所述第三可調(diào)電抗器DK3，以對電纜架空混合組網(wǎng)故障進行模擬。

而為了提高所述配電網(wǎng)故障模擬裝置的安全性，在一個實施例中，還可以增設(shè)三相斷路器500，并使所述三相斷路器500的一端分別與所述第一可調(diào)電抗器DK1、所述第二可調(diào)電抗器DK2、所述第三可調(diào)電抗器DK3連接，所述三相斷路器500的另一端與所述接地斷路器QF1連接。進一步的，在一個實施例中，還可以增設(shè)與所述三相斷路器500連接的遙控電路，從而對所述三相斷路器500的閉合進行遠程控制，從而避免操作人員觸電，進一步提高所述配電網(wǎng)故障模擬裝置的安全性和可控性。

為了進行接地保護，在一個實施例中，還可以增設(shè)與所述三相隔離開關(guān)100連接的接地開關(guān)。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。