專利名稱：礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煤礦井下電網(wǎng)安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種礦井低壓電網(wǎng)漏電豐吳擬試驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
漏電保護是保證煤礦井下安全供電的三大保護之一，是防止人身觸電的重要措施。在漏電保護的理論研究、裝置研發(fā)、產(chǎn)品測試中，經(jīng)常需要進行漏電試驗。漏電故障過程機理復(fù)雜、影響因素較多。漏電試驗對于明確漏電特征規(guī)律、研究漏電保護新方法、提高漏電保護的技術(shù)水平具有重要的價值。煤礦生產(chǎn)環(huán)境特殊，空氣潮濕、井下空間狹小、散熱不利，存在易燃易爆的瓦斯和煤塵。漏電發(fā)生時容易產(chǎn)生電火花，不僅會引起人身觸電，還會釀成火災(zāi)、引發(fā)煤塵及瓦斯 爆炸等惡性事故。因此，直接在煤礦井下進行漏電故障的試驗與測試存在困難。另外，如果能夠錄波礦井電網(wǎng)實際漏電的信號，會有助于漏電故障的分析研究，但目前的礦井低壓電網(wǎng)尚未設(shè)置供配電自動化系統(tǒng)，研究人員無法方便的獲取實際漏電過程的信號波形情況。傳統(tǒng)的漏電保護裝置均為基于漏電故障穩(wěn)態(tài)特征的方法。由于礦井低壓電網(wǎng)漏電穩(wěn)態(tài)信號微弱，且噪聲干擾較大，這使得基于穩(wěn)態(tài)特征的漏電保護的可靠性不高。目前，許多漏電保護的工作者正在研究基于漏電暫態(tài)特征的漏電保護方法。漏電暫態(tài)信號故障特征豐富，利用暫態(tài)信號特征有望探索出更有效的漏電保護措施。實現(xiàn)暫態(tài)漏電保護的前提條件是明確漏電暫態(tài)特征。除理論分析外，漏電模擬試驗是研究漏電故障的暫、穩(wěn)態(tài)特征的重要手段?？梢?，建立實驗室條件下的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)極有必要。另外，漏電暫態(tài)特征影響因素復(fù)雜，不同時刻的漏電、不同漏電過渡電阻、不同支路、不同線路結(jié)構(gòu)等多種因素影響暫態(tài)特征。漏電模擬試驗系統(tǒng)應(yīng)能模擬多種漏電狀況。暫態(tài)特征信號波形非平穩(wěn)，且存在奇異，需要錄波，以便進行信號分析。漏電模擬系統(tǒng)應(yīng)配備錄波裝置。綜上所述，當(dāng)前迫切需要解決的一個技術(shù)問題是提供一種對煤礦井下中壓電網(wǎng)的漏電模擬試驗系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)容易，使用方便，成本低，安全性能好，能夠準(zhǔn)確地模擬礦井電網(wǎng)漏電故障過程，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于包括錄波裝置，供電電源電路，與供電電源電路相接的相電壓傳變電路、零序電壓傳變電路和三條負載線路，以及與三條負載線路中的任意一條相接的漏電模擬電阻組，其中第一條負載線路上依次接有第一支路零序電流傳變電路、第一支路模擬電路和第一負載，第二條負載線路上依次接有第二支路零序電流傳變電路、第二支路模擬電路和第二負載，第三條負載線路上依次接有第三支路零序電流傳變電路、第三支路模擬電路和第三負載，所述零序電壓傳變電路、第一支路零序電流傳變電路、第二支路零序電流傳變電路和第三支路零序電流傳變電路的輸出端均與所述錄波裝置相接，所述相電壓傳變電路的輸出端接有用于對漏電模擬電阻組與三條負載線路中的任意一條接通或斷開進行控制的漏電故障控制器，所述漏電故障控制器與所述漏電模擬電阻組相接。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述供電電源電路包括三相斷路器QF1、變壓器T和三相斷路器QF2，所述三相斷路器QFl的各相輸入端分別與外接電源的各相相接，所述變壓器T 一 次側(cè)線圈的三相輸入端分別與三相斷路器QFl的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF2的各相輸入端分別與變壓器T 二次側(cè)線圈的三相輸出端相接。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述相電壓傳變電路包括熔斷器FUl、熔斷器FU2、熔斷器FU3和電壓互感器TV，所述熔斷器FUl的一端與變壓器T的中點相接，所述熔斷器FUl的另一端與電壓互感器TV —次側(cè)線圈的一端相接，所述熔斷器FU2的一端與三相斷路器QF2的三相輸出端中的任意一相相接，所述熔斷器FU2的另一端電壓互感器TV —次側(cè)線圈的另一端相接，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的一端與所述熔斷器FU3的一端相接，所述熔斷器FU3的另一端為所述相電壓傳變電路的輸出端，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的另一端接地。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漏電模擬電阻組包括用于與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接的可變電阻Rga、用于與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接的可變電阻Rgb和用于與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接的可變電阻Rgc。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漏電故障控制器包括手動控制單元和自動控制單元，所述手動控制單元包括手動切除開關(guān)K1、單相漏電故障模擬開關(guān)K2、兩相漏電故障模擬開關(guān)K3、三相漏電故障模擬開關(guān)K4、單相漏電故障模擬繼電器ZJ1、兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2和三相漏電故障模擬繼電器ZJ3，所述單相漏電故障模擬開關(guān)K2與單相漏電故障模擬繼電器ZJl的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述兩相漏電故障模擬開關(guān)K3與兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述三相漏電故障模擬開關(guān)K4與三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述手動切除開關(guān)Kl的另一端接220V電源，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在單相漏電故障模擬開關(guān)K2的兩端，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接、另一端與可變電阻Rga的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在兩相漏電故障模擬開關(guān)K3的兩端，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接、另一端與可變電阻Rgb的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在三相漏電故障模擬開關(guān)K4的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接、另一端與可變電阻Rgc的一端相接，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第四組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述可變電阻Rga的另一端、可變電阻Rgb的另一端和可變電阻Rgc的另一端均接地；所述自動控制単元包括主控制器模塊和給各用電模塊供電的電源模塊，所述主控制器模塊的輸入端接有用于設(shè)置漏電狀態(tài)的漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊、用于對相電壓傳變電路所輸出的相電壓進行過零比較的相電壓過零檢測電路模塊和用于輸入漏電模擬電阻投切信號的投切信號輸入電路模塊，所述主控制器模塊的輸出端接有用于投切漏電模擬電阻的漏電模擬電阻組投切電路模塊、用于指示投切狀態(tài)的投切指示電路模塊和用于顯示漏電狀態(tài)的顯示電路模塊。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模 擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述零序電壓傳變電路包括三相電抗器SK和零序電壓互感器LK，所述三相電抗器SK的各相輸入端分別與三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相電抗器SK的各相輸出端均與零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的一端相接，所述零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的另一端接地，所述零序電壓互感器LK 二次側(cè)線圈的一端為所述零序電壓傳變電路的輸出端、另一端接地。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第一支路零序電流傳變電路包括三相斷路器QF3和電流互感器TAl ;所述第一負載為三相異步電動機M1 ;所述三相斷路器QF3的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF3的A相輸出端通過電纜線LAl與所述第一負載的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF3的B相輸出端通過電纜線LBl與所述第一負載的B相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF3的C相輸出端通過電纜線LCl與所述第一負載的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TAl連接在靠近所述三相斷路器QF3各相輸出端的各電纜線上；所述第一支路模擬電路包括電阻RAl、電阻RBl、電阻RCl、電容CAl、電容CBl和電容CCl，所述電阻RAl的一端和電容CAl的一端均與所述電纜線LAl相接，所述電阻RBl的一端和電容CBl的一端均與所述電纜線LBl相接，所述電阻RCl的一端和電容CCl的一端均與所述電纜線LCl相接，所述電阻RAl的另一端、電容CAl的另一端、電阻RBl的另一端、電容CBl的另一端、電阻RCl的另一端和電容CCl的另一端均接地。上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第二支路零序電流傳變電路包括三相斷路器QF4和電流互感器TA2 ;所述第二負載為三相異步電動機M2 ;所述三相斷路器QF4的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF4的A相輸出端通過電纜線LA2與所述第二負載的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的B相輸出端通過電纜線LB2與所述第二負載的B相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的C相輸出端通過電纜線LC2與所述第二負載的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TA2連接在靠近所述三相斷路器QF4各相輸出端的各電纜線上；所述第二支路模擬電路包括電阻RA2、電阻RB2、電阻RC2、電容CA2、電容CB2和電容CC2，所述電阻RA2的一端和電容CA2的一端均與所述電纜線LA2相接，所述電阻RB2的一端和電容CB2的一端均與所述電纜線LB2相接，所述電阻RC2的一端和電容CC2的一端均與所述電纜線LC2相接，所述電阻RA2的另一端、電容CA2的另一端、電阻RB2的另一端、電容CB2的另一端、電阻RC2的另一端和電容CC2的另一端均接地。[0016]上述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第三支路零序電流傳變電路包括三相斷路器QF5和電流互感器TA3 ;所述第三負載包括燈泡L1、燈泡L2和燈泡L3 ;所述三相斷路器QF5的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF5的A相輸出端通過電纜線LA3與所述燈泡L1的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的B相輸出端通過電纜線LB3與所述燈泡L2的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的C相輸出端通過電纜線LC3與所述燈泡L3的電源輸入端相接，所述電流互感器TA3連接在靠近所述三相斷路器QF5各相輸出端的各電纜線上；所述第三支路模擬電路包括電阻RA3、電阻RB3、電阻RC3、電容CA3、電容CB3和電容CC3，所述電阻RA3的一端和電容CA3的一端均與所述電纜線LA3相接，所述電阻RB3的一端和電容CB3的一端均與所述電纜線LB3相接，所述電阻RC3的一端和電容CC3的一端均與所述電纜線LC3相接，所述電阻RA3的另一端、電容CA3的另一端、電阻RB3的另一端、電容CB3的另一端、電阻RC3的另一端和電容CC3的另一端均接地。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、本實用新型提供了一種對煤礦井下低壓電網(wǎng)進行漏電模擬試驗的試驗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)容易。2、本實用新型接線方便，漏電故障控制器對各種漏電故障的控制容易，使用操作便捷。3、本實用新型的成本低，安全性能好。4、本實用新型能夠準(zhǔn)確地模擬礦井電網(wǎng)漏電故障過程，有助于漏電故障的分析研究，對于明確漏電特征規(guī)律、研究漏電保護新方法、提高漏電保護的技術(shù)水平具有重要的價值，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)容易，使用方便，成本低，安全性能好，能夠準(zhǔn)確地模擬礦井電網(wǎng)漏電故障過程，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

圖I為本實用新型的電路原理框圖。圖2為本實用新型除錄波裝置和自動控制單元外的電路原理圖。圖3為本實用新型自動控制單元的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明I-供電電源電路；2-相電壓傳變電路；3-零序電壓傳變電路；4-錄波裝置；5-漏電模擬電阻組；6-1-第一支路零序電流傳變電路；6-2_第二支路零序電流傳變電路；6-3-第三支路零序電流傳變電路；7-1_第一支路模擬電路；7-2-第二支路模擬電路；7-3_第三支路模擬電路；8-1-第一負載；8-2_第二負載；8-3_第三負載；9-漏電故障控制器；9-1-主控制器模塊；9-2-電源模塊；9-3-漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊；9-4_相電壓過零檢測電路模塊；9-5-投切信號輸入電路模塊；9-6_漏電模擬電阻投切電路模塊；[0037]9-7-投切指示電路模塊；9-8_顯示電路模塊。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包括錄波裝置4，供電電源電路1，與供電電源電路I相接的相電壓傳變電路2、零序電壓傳變電路3和三條負載線路，以及與三條負載線路中的任意一條相接的漏電模擬電阻組5，其中第一條負載線路上依次接有第一支路零序電流傳變電路6-1、第一支路模擬電路7-1和第一負載8-1，第二條負載線路上依次接有第二支路零序電流傳變電路6-2、第二支路模擬電路7-2和第二負載8-2，第三條負載線路上依次接有第三支路零序電流傳變電路6-3、第三支路模擬電路7-3和第三負載8-3，所述零序電壓傳變電路3、第一支路零序電流傳變電路6-1、第二支路零序電流傳變電路6-2和第三支路零序電流傳變電路6-3的輸出端均與所述錄波裝置4相接，所述相電壓傳變電路2的輸出端接有用于對漏電模擬電阻組5與三條負載線路中的任意一條接通或斷開進行控制的漏電故障控制器9，所述漏電故障控制器9與所述漏電模擬電阻組5相接。結(jié)合圖2，本實施例中，所述供電電源電路I包括三相斷路器QFl、變壓器T和三相斷路器QF2，所述三相斷路器QFl的各相輸入端分別與外接電源的各相相接，所述變壓器T一次側(cè)線圈的三相輸入端分別與三相斷路器QFl的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF2的各相輸入端分別與變壓器T 二次側(cè)線圈的三相輸出端相接。結(jié)合圖2，本實施例中，所述相電壓傳變電路2包括熔斷器FU1、熔斷器FU2、熔斷器FU3和電壓互感器TV，所述熔斷器FUl的一端與變壓器T的中點相接，所述熔斷器FUl的另一端與電壓互感器TV —次側(cè)線圈的一端相接，所述熔斷器FU2的一端與三相斷路器QF2的三相輸出端中的任意一相相接，所述熔斷器FU2的另一端電壓互感器TV—次側(cè)線圈的另一端相接，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的一端與所述熔斷器FU3的一端相接，所述熔斷器FU3的另一端為所述相電壓傳變電路2的輸出端，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的另一端接地。結(jié)合圖2，本實施例中，所述漏電模擬電阻組5包括用于與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接的可變電阻Rga、用于與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接的可變電阻Rgb和用于與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接的可變電阻Rgc。結(jié)合圖2和圖3，本實施例中，所述漏電故障控制器9包括手動控制單元和自動控制單元，所述手動控制單元包括手動切除開關(guān)K1、單相漏電故障模擬開關(guān)K2、兩相漏電故障模擬開關(guān)K3、三相漏電故障模擬開關(guān)K4、單相漏電故障模擬繼電器ZJ1、兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2和三相漏電故障模擬繼電器ZJ3，所述單相漏電故障模擬開關(guān)K2與單相漏電故障模擬繼電器ZJl的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述兩相漏電故障模擬開關(guān)K3與兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述三相漏電故障模擬開關(guān)K4與三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述手動切除開關(guān)Kl的另一端接220V電源，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在單相漏電故障模擬開關(guān)K2的兩端，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接、另一端與可變電阻Rga的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在兩相漏電故障模擬開關(guān)K3的兩端，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接、另一端與可變電阻Rgb的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在三相漏電故障模擬開關(guān)K4的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接、另一端與可變電阻Rgc的一端相接，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第四組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述可變電阻Rga的另一端、可變電阻Rgb的另一端和可變電阻Rgc的另一端均接地；所述自動控制單元包括主控制器模塊9-1和給各用電模塊供電的電源模塊9-2，所述主控制器模塊9-1的輸入端接有用于設(shè)置漏電狀態(tài)的漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊9-3、用于對相電壓傳變電路2所輸出的相電壓進行過零比較的相電壓過零檢測電路模塊9-4和用于輸入漏電模擬電阻投切信號的投切信號輸入電路模塊9-5，所述主控制器模塊9-1的輸出端接有用于投切漏電模擬電阻的漏電模擬電阻投切電路模塊9-6、用于指示投切狀態(tài)的投切指示電路模塊9-7和用于顯示漏電狀態(tài)-的顯示電路模塊9-8。結(jié)合圖2，本實施例中，所述零序電壓傳變電路3包括三相電抗器SK和零序電壓互感器LK，所述三相電抗器SK的各相輸入端分別與三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相電抗器SK的各相輸出端均與零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的一端相接，所述零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的另一端接地，所述零序電壓互感器LK 二次側(cè)線圈的一端為所述零序電壓傳變電路3的輸出端、另一端接地。結(jié)合圖2，本實施例中，所述第一支路零序電流傳變電路6-1包括三相斷路器QF3和電流互感器TAl ;所述第一負載8-1為三相異步電動機M1 ;所述三相斷路器QF3的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF3的A相輸出端通過電纜線LAl與所述第一負載8-1的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF3的B相輸出端通過電纜線LBl與所述第一負載8-1的B相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF3的C相輸出端通過電纜線LCl與所述第一負載8-1的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TAl連接在靠近所述三相斷路器QF3各相輸出端的各電纜線上；所述第一支路模擬電路7-1包括電阻RAl、電阻RBl、電阻RCl、電容CAl、電容CBl和電容CCl，所述電阻RAl的一端和電容CAl的一端均與所述電纜線LAl相接，所述電阻RBl的一端和電容CBl的一端均與所述電纜線LBl相接，所述電阻RCl的一端和電容CCl的一端均與所述電纜線LCl相接，所述電阻RAl的另一端、電容CAl的另一端、電阻RBl的另一端、電容CBl的另一端、電阻RCl的另一端和電容CCl的另一端均接地。結(jié)合圖2，本實施例中，所述第二支路零序電流傳變電路6-2包括三相斷路器QF4和電流互感器TA2 ;所述第二負載8-2為三相異步電動機M2 ;所述三相斷路器QF4的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF4的A相輸出端通過電纜線LA2與所述第二負載8-2的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的B相輸出端通過電纜線LB2與所述第二負載8-2的B相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的C相輸出端通過電纜線LC2與所述第二負載8-2的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TA2連接在靠近所述三相斷路器QF4各相輸出端的各電纜線上；所述第二支路模擬電路7-2包括電阻RA2、電阻RB2、電阻RC2、電容CA2、電容CB2和電容CC2，所述電阻RA2的一端和電容CA2的一端均與所述電纜線LA2相接，所述電阻RB2的一端和電容CB2的一端均與所述電纜線LB2相接，所述電阻RC2的一端和電容CC2的一端均與所述電纜線LC2相接，所述電阻RA2的另一端、電容CA2的另一端、電阻RB2的另一端、電容CB2的另一端、電阻RC2的另一端和電容CC2的另一端均接地。結(jié)合圖2，本實施例中，所述第三支路零序電流傳變電路6-3包括三相斷路器QF5和電流互感器TA3 ;所述第三負載8-3包括燈泡L1、燈泡L2和燈泡L3 ;所述三相斷路器QF5的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF5的A相輸出端通過電纜線LA3與所述燈泡L1的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的B相輸出端通過電纜線LB3與所述燈泡L2的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的C相輸出端通過電纜線LC3與所述燈泡L3的電源輸入端相接，所述電流互感器TA3連接在靠近所述三相斷路器QF5各相輸出端的各電纜線上；所述第三支路模擬電路7-3包括電阻RA3、電阻RB3、電阻RC3、電容CA3、電容CB3和電容CC3，所述電阻RA3的一端和電容CA3的一端均與所述電纜線LA3相接，所述電阻RB3的一端和電容CB3的一端均與所述電纜線LB3相接，所述電阻RC3的一端和電容CC3的一端均與所述電纜線LC3相接，所述電阻RA3的另一端、電容CA3的另一端、電阻RB3的另一端、電容CB3的另一端、電阻RC3的另一端和電容CC3的另一端均接地。本實用新型有手動控制和自動控制兩種控制方式，其工作原理及工作過程如下(I)手動控制方式手動切除開關(guān)Kl為常閉開關(guān)，當(dāng)單相漏電故障模擬開關(guān)K2閉合時，單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第一組常開觸點開關(guān)和第二組常開觸點開關(guān)均閉合，使得可變電阻Rga與三條負載線路中的任意一條的A相線路接通，模擬出了 A相漏電故障；當(dāng)兩相漏電故障模擬開關(guān)K3閉合時，兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第一組常開觸點開關(guān)、第二組常開觸點開關(guān)和第三組常開觸點開關(guān)均閉合，使得可變電阻Rga與三條負載線路中的任意一條的A相線路接通、可變電阻Rgb與三條負載線路中的任意一條的B相線路接通，模擬出了 A、B兩相漏電故障；當(dāng)三相漏電故障模擬開關(guān)K4閉合時，三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第一組常開觸點開關(guān)、第二組常開觸點開關(guān)和第三組常開觸點開關(guān)均閉合，使得可變電阻Rga與三條負載線路中的任意一條的A相線路接通、可變電阻Rgb與三條負載線路中的任意一條的B相線路接通、可變電阻Rgc與三條負載線路中的任意一條的C相線路接通，模擬出了A、B、C 二相漏電故障。(2)自動控制方式通過漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊9-3設(shè)置漏電狀態(tài)，即設(shè)置合閘角的度數(shù)，主控制器模塊9-1接收漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊9-3所輸出的信號并進行分析處理后，控制顯示電路模塊9-8對漏電狀態(tài)，即合閘角的度數(shù)進行顯示；確定好合閘角度數(shù)后，通過投切信號輸入電路模塊9-5輸入漏電模擬電阻投入信號，主控制器模塊9-1對確定好的合閘角度數(shù)進行存儲，相電壓過零檢測電路模塊9-4實時接收相電壓傳變電路2所輸出的相電壓信號、并進行過零比較后輸出給主控制器模塊9-1，主控制器模塊9-1接收相電壓過零檢測電路模塊9-4所輸出的信號，并根據(jù)預(yù)先存儲的合閘角度數(shù)對信號進行分析處理，在合閘角度數(shù)到來時，輸出相應(yīng)的控制信號給漏電模擬電阻投切電路模塊9-6和投切指示電路模塊7，控制漏電模擬電阻投切電路模塊9-6投切漏電模擬電阻；在投切完成的同時，控制投切指示電路模塊9-7發(fā)出指示信號；當(dāng)漏電模擬實驗完成后，通過投切信號輸入電路模塊9-5輸入漏電模擬電阻切除信號，主控制器模塊I接收投切信號輸入電路模塊9-5所輸出的信號并通過控制漏電模擬電阻投切電路模塊9-6，斷開漏電模擬電阻。當(dāng)模擬出各種漏電故障時，可通過零序電壓傳變電路3和錄波裝置4測得零序電壓波形，可通過第一支路零序電流傳變電路6-1、第二支路零序電流傳變電路6-2、第三支路零序電流傳變電路6-3和錄波裝置4測得零序電流波形。綜上所述，本實用新型能夠準(zhǔn)確地模擬礦井電網(wǎng)漏電故障過程，有助于漏電故障的分析研究，對于明確漏電特征規(guī)律、研究漏電保護新方法、提高漏電保護的技術(shù)水平具有重要的價值。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于包括錄波裝置(4)，供電電源電路(I)，與供電電源電路⑴相接的相電壓傳變電路(2)、零序電壓傳變電路(3)和三條負載線路，以及與三條負載線路中的任意一條相接的漏電模擬電阻組(5)，其中第一條負載線路上依次接有第一支路零序電流傳變電路￠-1)、第一支路模擬電路(7-1)和第一負載(8-1)，第二條負載線路上依次接有第二支路零序電流傳變電路(6-2)、第二支路模擬電路(7-2)和第二負載(8-2)，第三條負載線路上依次接有第三支路零序電流傳變電路￠-3)、第三支路模擬電路(7-3)和第三負載(8-3)，所述零序電壓傳變電路(3)、第一支路零序電流傳變電路出-1)、第二支路零序電流傳變電路(6-2)和第三支路零序電流傳變電路(6-3)的輸出端均與所述錄波裝置(4)相接，所述相電壓傳變電路(2)的輸出端接有用于對漏電模擬電阻組(5)與三條負載線路中的任意一條接通或斷開進行控制的漏電故障控制器(9)，所述漏電故障控制器(9)與所述漏電模擬電阻組(5)相接。
2.按照權(quán)利要求I所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述供電電源電路(I)包括三相斷路器QF1、變壓器T和三相斷路器QF2，所述三相斷路器QFl的各相輸入端分別與外接電源的各相相接，所述變壓器T 一次側(cè)線圈的三相輸入端分別與三相斷路器QFl的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF2的各相輸入端分別與變壓器T 二次側(cè)線圈的三相輸出端相接。
3.按照權(quán)利要求2所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述相電壓傳變電路⑵包括熔斷器FUl、熔斷器FU2、熔斷器FU3和電壓互感器TV，所述熔斷器FUl的一端與變壓器T的中點相接，所述熔斷器FUl的另一端與電壓互感器TV—次側(cè)線圈的一端相接，所述熔斷器FU2的一端與三相斷路器QF2的三相輸出端中的任意一相相接，所述熔斷器FU2的另一端電壓互感器TV —次側(cè)線圈的另一端相接，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的一端與所述熔斷器FU3的一端相接，所述熔斷器FU3的另一端為所述相電壓傳變電路(2)的輸出端，所述電壓互感器TV 二次側(cè)線圈的另一端接地。
4.按照權(quán)利要求3所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漏電模擬電阻組(5)包括用于與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接的可變電阻Rga、用于與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接的可變電阻Rgb和用于與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接的可變電阻Rgc。
5.按照權(quán)利要求4所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述漏電故障控制器(9)包括手動控制單元和自動控制單元，所述手動控制單元包括手動切除開關(guān)K1、單相漏電故障模擬開關(guān)K2、兩相漏電故障模擬開關(guān)K3、三相漏電故障模擬開關(guān)K4、單相漏電故障模擬繼電器ZJ1、兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2和三相漏電故障模擬繼電器ZJ3，所述單相漏電故障模擬開關(guān)K2與單相漏電故障模擬繼電器ZJl的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述兩相漏電故障模擬開關(guān)K3與兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述三相漏電故障模擬開關(guān)K4與三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的線圈串聯(lián)后并聯(lián)在手動切除開關(guān)Kl的一端與地之間，所述手動切除開關(guān)Kl的另一端接220V電源，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在單相漏電故障模擬開關(guān)K2的兩端，所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的A相線路相接、另一端與可變電阻Rga的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在兩相漏電故障模擬開關(guān)K3的兩端，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的B相線路相接、另一端與可變電阻Rgb的一端相接，所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第一組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在三相漏電故障模擬開關(guān)K4的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第二組常開觸點開關(guān)的一端與三條負載線路中的任意一條的C相線路相接、另一端與可變電阻Rgc的一端相接，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第三組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述兩相漏電故障模擬繼電器ZJ2的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述三相漏電故障模擬繼電器ZJ3的第四組常開觸點開關(guān)并聯(lián)在所述單相漏電故障模擬繼電器ZJl的第二組常開觸點開關(guān)的兩端，所述可變電阻Rga的另一端、可變電阻Rgb的另一端和可變電阻Rgc的另一端均接地；所述自動控制單元包括主控制器模塊(9-1)和給各用電模塊供電的電源模塊(9-2)，所述主控制器模塊(9-1)的輸入端接有用于設(shè)置漏電狀態(tài)的漏電狀態(tài)設(shè)置電路模塊(9-3)、用于對相電壓傳變電路(2)所輸出的相電壓進行過零比較的相電壓過零檢測 電路模塊(9-4)和用于輸入漏電模擬電阻投切信號的投切信號輸入電路模塊(9-5)，所述主控制器模塊(9-1)的輸出端接有用于投切漏電模擬電阻的漏電模擬電阻投切電路模塊(9-6)、用于指示投切狀態(tài)的投切指示電路模塊(9-7)和用于顯示漏電狀態(tài)的顯示電路模塊(9-8)。
6.按照權(quán)利要求4所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述零序電壓傳變電路⑶包括三相電抗器SK和零序電壓互感器LK，所述三相電抗器SK的各相輸入端分別與三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相電抗器SK的各相輸出端均與零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的一端相接，所述零序電壓互感器LK 一次側(cè)線圈的另一端接地，所述零序電壓互感器LK二次側(cè)線圈的一端為所述零序電壓傳變電路(3)的輸出端、另一端接地。
7.按照權(quán)利要求4所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第一支路零序電流傳變電路(6-1)包括三相斷路器QF3和電流互感器TAl ;所述第一負載(8-1)為三相異步電動機M1 ;所述三相斷路器QF3的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF3的A相輸出端通過電纜線LAl與所述第一負載(8-1)的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF 3的B相輸出端通過電纜線LBl與所述第一負載(8-1)的B相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF3的C相輸出端通過電纜線LCl與所述第一負載(8-1)的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TAl連接在靠近所述三相斷路器QF3各相輸出端的各電纜線上；所述第一支路模擬電路(7-1)包括電阻RA1、電阻RB1、電阻RC1、電容CAl、電容CBl和電容CCl，所述電阻RAl的一端和電容CAl的一端均與所述電纜線LAl相接，所述電阻RBl的一端和電容CBl的一端均與所述電纜線LBl相接，所述電阻RCl的一端和電容CCl的一端均與所述電纜線LCl相接，所述電阻RAl的另一端、電容CAl的另一端、電阻RBl的另一端、電容CBl的另一端、電阻RCl的另一端和電容CCl的另一端均接地。
8.按照權(quán)利要求4所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第二支路零序電流傳變電路(6-2)包括三相斷路器QF4和電流互感器TA2 ;所述第二負載(8_2)為三相異步電動機M2 ;所述三相斷路器QF4的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF4的A相輸出端通過電纜線LA2與所述第二負載(8_2)的A相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的B相輸出端通過電纜線LB2與所述第二負載(8_2)的B 相電源輸入端相接，所述三相斷路器QF4的C相輸出端通過電纜線LC2與所述第二負載(8-2)的C相電源輸入端相接，所述電流互感器TA2連接在靠近所述三相斷路器QF4各相輸出端的各電纜線上；所述第二支路模擬電路(7-2)包括電阻RA2、電阻RB2、電阻RC2、電容CA2、電容CB2和電容CC2，所述電阻RA2的一端和電容CA2的一端均與所述電纜線LA2相接，所述電阻RB2的一端和電容CB2的一端均與所述電纜線LB2相接，所述電阻RC2的一端和電容CC2的一端均與所述電纜線LC2相接，所述電阻RA2的另一端、電容CA2的另一端、電阻RB2的另一端、電容CB2的另一端、電阻RC2的另一端和電容CC2的另一端均接地。
9.按照權(quán)利要求4所述的礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，其特征在于所述第三支路零序電流傳變電路(6-3)包括三相斷路器QF5和電流互感器TA3 ;所述第三負載(8_3)包括燈泡L1、燈泡L2和燈泡L3 ;所述三相斷路器QF5的各相輸入端與所述三相斷路器QF2的各相輸出端相接，所述三相斷路器QF5的A相輸出端通過電纜線LA3與所述燈泡L1的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的B相輸出端通過電纜線LB3與所述燈泡L2的電源輸入端相接，所述三相斷路器QF5的C相輸出端通過電纜線LC3與所述燈泡L3的電源輸入端相接，所述電流互感器TA3連接在靠近所述三相斷路器QF5各相輸出端的各電纜線上；所述第三支路模擬電路(7-3)包括電阻RA3、電阻RB3、電阻RC3、電容CA3、電容CB3和電容CC3，所述電阻RA3的一端和電容CA3的一端均與所述電纜線LA3相接，所述電阻RB3的一端和電容CB3的一端均與所述電纜線LB3相接，所述電阻RC3的一端和電容CC3的一端均與所述電纜線LC3相接，所述電阻RA3的另一端、電容CA3的另一端、電阻RB3的另一端、電容CB3的另一端、電阻RC3的另一端和電容CC3的另一端均接地。
專利摘要本實用新型公開了一種礦井低壓電網(wǎng)漏電模擬試驗系統(tǒng)，包括錄波裝置，供電電源電路，與供電電源電路相接的相電壓傳變電路、零序電壓傳變電路和三條負載線路，以及與三條負載線路中的任意一條相接的漏電模擬電阻組，其中第一條負載線路上依次接有第一支路零序電流傳變電路、第一支路模擬電路和第一負載，第二條負載線路上依次接有第二支路零序電流傳變電路、第二支路模擬電路和第二負載，第三條負載線路上依次接有第三支路零序電流傳變電路、第三支路模擬電路和第三負載，相電壓傳變電路的輸出端接有漏電故障控制器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，實現(xiàn)容易，使用方便，成本低，安全性能好，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。
文檔編號G01R31/327GK202443091SQ201220053018
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月19日
發(fā)明者侯媛彬, 趙建文 申請人:西安科技大學(xué)