[发明专利]一种电网间歇性弧光接地模拟发生装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种电网间歇性弧光接地模拟发生装置及其操作方法，所述装置包括：旋转系统、放电系统、支撑平台系统和控制系统；旋转系统包括第一驱动电机和导电盘；导电盘为绝缘盘，绝缘盘的预设等分位置处均固定设置有导电片；放电系统包括放电极；放电极包括高压极和接地极；其中，第一驱动电机固定安装于支撑平台系统，第一驱动电机和导电盘通过驱动轴相连接，用于驱动导电盘转动；控制系统用于追踪高压极的相位，基于追踪获得的相位控制导电盘的转速，实现高压交流预设位置处的间歇性单相弧光接地放电。本发明能够模拟发生单相接地故障，可用于开展电网的保护设备，故障定位设备等性能测试。

技术领域

本发明属于电力设备接地装置技术领域，特别涉及一种电网间歇性弧光接地模拟发生装置及其操作方法。

背景技术

由于高压电能在传输过程中会发生短路故障等事故，导致线路烧毁，对电网的安全稳定运行造成一定的危害。综上，如何有效的进行检测及预防各种电路短路事故的发生，成为电力系统工作人员及相关学者的研究重点。

在高压的无中性点接地系统中，单相弧光接地故障出现的概率很大，并伴随有严重的过电压问题，对于配电系统而言是其供电可靠性的主要威胁之一。单相弧光接地是某相电压经过弧光与大地短路相接，故障大多是当金属或者其他导体靠近高压线，两者之间的距离达到了放电所需的距离而产生，由于电网为三相，当某一相因弧光接地而电位为零，则其余两相的对地电压就会由线电压升高至相电压，从而产生过电压。

针对单相弧光接地故障检测，电力工作者也做出了大量研究。由于电弧的高度非线性和时变特性，电网发生弧光接地时，故障点会产生大量谐波，使得零序电流、零序电压发生畸变，在非故障相会产生严重的过电压，损坏设备绝缘，对系统的安全稳定运行带来不利影响。单相弧光接地故障所涉及到的一系列问题，如：过电压幅值的准确预测、过电压的影响因素及抑制措施、消弧线圈脱谐度整定及补偿后的熄弧效果、三相电压不对称状况等，均是影响和制约电网中性点接地方式合理选择与改进的重要因素。

传统的弧光接地过电压理论并未考虑三相不对称度对计算准确性的影响，同时并未探究过电压问题与中性点不接地系统参数的具体关系。然而随着电网系统参数的变化日趋复杂，弧光接地的检测应当为系统参数变化影响下的弧光接地特性以及防治工作提供精确的技术指导，以最终准确预估电网单相弧光接地过电压幅值、消除电网单相弧光接地过电压问题带来的危害。目前相关检测设备在原理上能够实现弧光接地故障检测，但由于现场技术的不足、成本较为昂贵等因素的限制，在实际中的运行中难以实现对电网(例如，10kV供电网络)进行单相的故障模拟。因此，单相弧光接地故障检测及其稳定的发生装置的研制，对开展保护装置及故障定位装置的测试及提高系统的供电可靠性有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网间歇性弧光接地模拟发生装置及其操作方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明能够模拟发生单相接地故障，可用于开展电网的保护设备，故障定位设备等性能测试；与此同时，对提升保护装置的普适性及可靠性均有所帮助。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种电网间歇性弧光接地模拟发生装置，包括：旋转系统、放电系统、支撑平台系统和控制系统；

所述旋转系统包括第一驱动电机和导电盘；所述导电盘为绝缘盘，所述绝缘盘的预设等分位置处均固定设置有导电片；所述放电系统包括放电极；所述放电极包括高压极和接地极；其中，所述第一驱动电机固定安装于所述支撑平台系统，所述第一驱动电机和所述导电盘通过驱动轴相连接，用于驱动所述导电盘转动；所述接地极安装于所述支撑平台系统，所述高压极可摆动的安装于所述支撑平台系统；所述导电盘设置于所述高压极和所述接地极之间；

所述控制系统用于追踪所述高压极的相位，基于追踪获得的相位控制所述导电盘的转速，实现高压交流预设位置处的间歇性单相弧光接地放电。