一種模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置的製作方法

2023-06-12 18:55:17

本發明屬於測量技術領域，尤其是涉及一種模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置。

背景技術：

直流系統作為廠站內二次系統控制、保護、信號和自動裝置的電源供給源，其自身的可靠性及安全性對發供電的穩定運行有著極重要的影響，而直流系統接地故障一直是廠站電力系統中一個極度薄弱的環節，同時，直流系統所接設備多、迴路構架複雜，按其接地情況的不同會產生多種故障類型。直流系統中較為常見的接地故障有單點接地、兩點接地以及多點接地，故障點有負載支路接地，系統接地等多種類型。系統運行在不同工況下，各類型故障造成的後果也不相同，較輕時可能只會對系統構成潛在威脅和事故隱患，嚴重時則會對整個廠站的二次系統造成重大事故。因此，對直流系統在不同工況下的綜合類型接地故障進行試驗研究具有重要意義。

技術實現要素：

本發明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結構簡單的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置。

為達到上述目的，本發明採用了下列技術方案：本模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置包括試驗控制儀、綜合故障模擬發生器，所述的試驗控制儀與綜合故障模擬發生器相連接，所述的試驗控制儀包括第一殼體，所述的第一殼體內設有控制電路板，第一殼體的表面設置有液晶顯示屏、設置面板、運行按鈕、總開關，所述的控制電路板分別與液晶顯示屏、設置面板、運行按鈕、總開關相連接，所述的綜合故障模擬發生器包括第二殼體，所述的第二殼體上設有指針式電壓表、指針式電流表、直流輸出裝置，所述的直流輸出裝置通過i段支路與指針式電壓表、指針式電流表相連接，所述的直流輸出裝置通過ii段支路與指針式電壓表、指針式電流表相連接。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，所述的i段支路、ii段支路上均設置有支路工況指示燈。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，i段支路上設有支路投退開關、ii段支路上設有支路投退開關，i段支路和ii段支路之間設有聯絡開關。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，所述的直流輸出裝置包括直流輸出電源，所述的直流輸出電源與顯示屏相連接，直流輸出電源與輸出調節按鈕相連接。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，直流輸出電源的外殼開有散熱孔柵。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，所述的第一殼體上設有故障觸發按鈕，所述的故障觸發按鈕與控制電路板相連接。

在上述的模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置中，所述的第一殼體上設有電源插頭和保護接地埠，電源插頭與控制電路板相連接，保護接地埠與控制電路板相連接。

與現有的技術相比，本模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置的優點在於：故障點位置及故障類型均可分別設置，能夠反應對直流系統中對稱運行、不對稱運行狀態下各種類型的接地故障的特徵量，根據不同系統的試驗要求，能實現對單套直流系統和雙套直流系統分列運行和並列運行工況下的故障模擬試驗，試驗的研究範圍廣，過程快捷高效。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的試驗控制儀的結構示意圖。

圖2是本發明提供的綜合故障模擬發生器的結構示意圖。

圖3是本發明提供的結構框圖。

圖中，試驗控制儀1、綜合故障模擬發生器2、第一殼體3、液晶顯示屏4、設置面板5、運行按鈕6、總開關7、第二殼體8、指針式電壓表9、指針式電流表10、直流輸出裝置11、i段支路12、ii段支路13、支路工況指示燈14、支路投退開關15、聯絡開關16、直流輸出電源17、顯示屏18、輸出調節按鈕19、散熱孔柵20、故障觸發按鈕21、電源插頭22、保護接地埠23、控制電路板24。

具體實施方式

以下是發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。

如圖1-3所示，本模擬直流系統綜合類型接地故障的集成試驗裝置包括試驗控制儀1、綜合故障模擬發生器2，試驗控制儀1與綜合故障模擬發生器2相連接。

其中，試驗控制儀1包括第一殼體3，第一殼體3內設有控制電路板24，第一殼體3的表面設置有液晶顯示屏4、設置面板5、運行按鈕6、總開關7，控制電路板24分別與液晶顯示屏4、設置面板5、運行按鈕6、總開關7相連接。第一殼體3上設有故障觸發按鈕21，故障觸發按鈕21與控制電路板24相連接。第一殼體3上設有電源插頭22和保護接地埠23，電源插頭22與控制電路板24相連接，保護接地埠23與控制電路板24相連接。

電源插頭22、總開關7為儀器提供工作電源；液晶顯示屏4和設置面板5實現人機界面交互，試驗參數的輸入、調節，功能切換，選項修改確認和試驗數據記錄保存等功能；

二十四針連接頭與故障模擬系統專用匹配，對故障模擬系統中i段支路12和ii段支路13的八個試驗參量和十六路支路的試驗數據進行連接傳輸；保護接地埠23為試驗控制儀1提供可靠保護接地，在漏電情況下使儀器殼體保持在零電位，使用更加安全。另外，接地良好可以有效屏蔽電場和磁場的幹擾，為訊號測量迴路路徑建立一個穩定的零電壓基準點，提高試驗測量精度。

基於實際直流系統發生的綜合接地故障類型，本發明試驗裝置故障點位置可設置在單支路處、多支路處、系統側和電源側，故障類型可設置為單點接地、多點接地和正負極短路等，根據所要模擬的故障試驗設置好試驗參數，運行按鈕6使系統投入，初始態為模擬直流系統在正常工況下開始運行，故障觸發按鈕21使系統進入預設好的故障態，開始故障模擬試驗，並記錄故障試驗數據。

其中，綜合故障模擬發生器2包括第二殼體8，第二殼體8上設有指針式電壓表9、指針式電流表10、直流輸出裝置11，直流輸出裝置11通過i段支路12與指針式電壓表9、指針式電流表10相連接，直流輸出裝置11通過ii段支路12與指針式電壓表9、指針式電流表10相連接。i段支路12、ii段支路12上均設置有支路工況指示燈14。i段支路12上設有支路投退開關15、ii段支路12上設有支路投退開關15，i段支路12和ii段支路12之間設有聯絡開關16。直流輸出裝置11包括直流輸出電源17，直流輸出電源17與顯示屏18相連接，直流輸出電源17與輸出調節按鈕19相連接。直流輸出電源17的外殼開有散熱孔柵20。

綜合故障模擬發生器2共設i段支路12、ii段支路13和十六路直流負載支路，各支路對應配置支路工況指示燈14和支路投退開關15，負載支路的不完全投入運行能夠反應對系統不平衡度的影響。支路工況指示燈14能夠反應該支路的三種狀態：綠燈為正常運行中，紅燈為支路故障態，熄滅為該支路未投入運行。

指針式電壓表9、指針式電流表10分別對應顯示i段支路12和ii段支路13的母線電壓、電流，i段支路12和ii段支路13的電源側電壓、電流，直流系統在投退、並列、分列和故障態時電氣參量會出現非常大的暫態湧流波動，採用指針式電壓表9和指針式電流表10，能夠直觀表徵系統電量的波動變化情況，視覺感強。電氣參量的波動狀況一定程度上能反應出不同故障態下對系統的衝擊程度，最終的試驗數據可進入試驗控制儀1中進行查閱。

對於雙套直流系統，運行狀態有分列運行和並列運行兩種工況，根據不同試驗要求，聯絡開關16可控制i段支路12和ii段支路13並列運行或是分列運行。直流輸出裝置11作為i段支路12和ii段支路13的單獨直流電源供給，輸出調節按鈕19調節控制輸出電壓，當前的輸出電壓值通過顯示屏18顯示，電源工作時會產生大量熱量，模塊外殼開有散熱孔柵20進行散熱。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。