专利名称：矿井低压电网漏电模拟试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下电网安全技术领域，尤其是涉及一种矿井低压电网漏电丰吴拟试验系统。
背景技术：
漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护之一，是防止人身触电的重要措施。在漏电保护的理论研究、装置研发、产品测试中，经常需要进行漏电试验。漏电故障过程机理复杂、影响因素较多。漏电试验对于明确漏电特征规律、研究漏电保护新方法、提高漏电保护的技术水平具有重要的价值。煤矿生产环境特殊，空气潮湿、井下空间狭小、散热不利，存在易燃易爆的瓦斯和煤尘。漏电发生时容易产生电火花，不仅会引起人身触电，还会酿成火灾、引发煤尘及瓦斯 爆炸等恶性事故。因此，直接在煤矿井下进行漏电故障的试验与测试存在困难。另外，如果能够录波矿井电网实际漏电的信号，会有助于漏电故障的分析研究，但目前的矿井低压电网尚未设置供配电自动化系统，研究人员无法方便的获取实际漏电过程的信号波形情况。传统的漏电保护装置均为基于漏电故障稳态特征的方法。由于矿井低压电网漏电稳态信号微弱，且噪声干扰较大，这使得基于稳态特征的漏电保护的可靠性不高。目前，许多漏电保护的工作者正在研究基于漏电暂态特征的漏电保护方法。漏电暂态信号故障特征丰富，利用暂态信号特征有望探索出更有效的漏电保护措施。实现暂态漏电保护的前提条件是明确漏电暂态特征。除理论分析外，漏电模拟试验是研究漏电故障的暂、稳态特征的重要手段。可见，建立实验室条件下的矿井低压电网漏电模拟试验系统极有必要。另外，漏电暂态特征影响因素复杂，不同时刻的漏电、不同漏电过渡电阻、不同支路、不同线路结构等多种因素影响暂态特征。漏电模拟试验系统应能模拟多种漏电状况。暂态特征信号波形非平稳，且存在奇异，需要录波，以便进行信号分析。漏电模拟系统应配备录波装置。综上所述，当前迫切需要解决的一个技术问题是提供一种对煤矿井下中压电网的漏电模拟试验系统。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿井低压电网漏电模拟试验系统，其结构简单，设计新颖合理，实现容易，使用方便，成本低，安全性能好，能够准确地模拟矿井电网漏电故障过程，实用性强，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于包括录波装置，供电电源电路，与供电电源电路相接的相电压传变电路、零序电压传变电路和三条负载线路，以及与三条负载线路中的任意一条相接的漏电模拟电阻组，其中第一条负载线路上依次接有第一支路零序电流传变电路、第一支路模拟电路和第一负载，第二条负载线路上依次接有第二支路零序电流传变电路、第二支路模拟电路和第二负载，第三条负载线路上依次接有第三支路零序电流传变电路、第三支路模拟电路和第三负载，所述零序电压传变电路、第一支路零序电流传变电路、第二支路零序电流传变电路和第三支路零序电流传变电路的输出端均与所述录波装置相接，所述相电压传变电路的输出端接有用于对漏电模拟电阻组与三条负载线路中的任意一条接通或断开进行控制的漏电故障控制器，所述漏电故障控制器与所述漏电模拟电阻组相接。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述供电电源电路包括三相断路器QF1、变压器T和三相断路器QF2，所述三相断路器QFl的各相输入端分别与外接电源的各相相接，所述变压器T 一 次侧线圈的三相输入端分别与三相断路器QFl的各相输出端相接，所述三相断路器QF2的各相输入端分别与变压器T 二次侧线圈的三相输出端相接。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述相电压传变电路包括熔断器FUl、熔断器FU2、熔断器FU3和电压互感器TV，所述熔断器FUl的一端与变压器T的中点相接，所述熔断器FUl的另一端与电压互感器TV —次侧线圈的一端相接，所述熔断器FU2的一端与三相断路器QF2的三相输出端中的任意一相相接，所述熔断器FU2的另一端电压互感器TV —次侧线圈的另一端相接，所述电压互感器TV 二次侧线圈的一端与所述熔断器FU3的一端相接，所述熔断器FU3的另一端为所述相电压传变电路的输出端，所述电压互感器TV 二次侧线圈的另一端接地。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述漏电模拟电阻组包括用于与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接的可变电阻Rga、用于与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接的可变电阻Rgb和用于与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接的可变电阻Rgc。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述漏电故障控制器包括手动控制单元和自动控制单元，所述手动控制单元包括手动切除开关K1、单相漏电故障模拟开关K2、两相漏电故障模拟开关K3、三相漏电故障模拟开关K4、单相漏电故障模拟继电器ZJ1、两相漏电故障模拟继电器ZJ2和三相漏电故障模拟继电器ZJ3，所述单相漏电故障模拟开关K2与单相漏电故障模拟继电器ZJl的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述两相漏电故障模拟开关K3与两相漏电故障模拟继电器ZJ2的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述三相漏电故障模拟开关K4与三相漏电故障模拟继电器ZJ3的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述手动切除开关Kl的另一端接220V电源，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第一组常开触点开关并联在单相漏电故障模拟开关K2的两端，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接、另一端与可变电阻Rga的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第一组常开触点开关并联在两相漏电故障模拟开关K3的两端，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接、另一端与可变电阻Rgb的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第三组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第一组常开触点开关并联在三相漏电故障模拟开关K4的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接、另一端与可变电阻Rgc的一端相接，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第三组常开触点开关并联在所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第四组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述可变电阻Rga的另一端、可变电阻Rgb的另一端和可变电阻Rgc的另一端均接地；所述自动控制単元包括主控制器模块和给各用电模块供电的电源模块，所述主控制器模块的输入端接有用于设置漏电状态的漏电状态设置电路模块、用于对相电压传变电路所输出的相电压进行过零比较的相电压过零检测电路模块和用于输入漏电模拟电阻投切信号的投切信号输入电路模块，所述主控制器模块的输出端接有用于投切漏电模拟电阻的漏电模拟电阻组投切电路模块、用于指示投切状态的投切指示电路模块和用于显示漏电状态的显示电路模块。上述的矿井低压电网漏电模 拟试验系统，其特征在于所述零序电压传变电路包括三相电抗器SK和零序电压互感器LK，所述三相电抗器SK的各相输入端分别与三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相电抗器SK的各相输出端均与零序电压互感器LK 一次侧线圈的一端相接，所述零序电压互感器LK 一次侧线圈的另一端接地，所述零序电压互感器LK 二次侧线圈的一端为所述零序电压传变电路的输出端、另一端接地。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第一支路零序电流传变电路包括三相断路器QF3和电流互感器TAl ;所述第一负载为三相异步电动机M1 ;所述三相断路器QF3的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF3的A相输出端通过电缆线LAl与所述第一负载的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF3的B相输出端通过电缆线LBl与所述第一负载的B相电源输入端相接，所述三相断路器QF3的C相输出端通过电缆线LCl与所述第一负载的C相电源输入端相接，所述电流互感器TAl连接在靠近所述三相断路器QF3各相输出端的各电缆线上；所述第一支路模拟电路包括电阻RAl、电阻RBl、电阻RCl、电容CAl、电容CBl和电容CCl，所述电阻RAl的一端和电容CAl的一端均与所述电缆线LAl相接，所述电阻RBl的一端和电容CBl的一端均与所述电缆线LBl相接，所述电阻RCl的一端和电容CCl的一端均与所述电缆线LCl相接，所述电阻RAl的另一端、电容CAl的另一端、电阻RBl的另一端、电容CBl的另一端、电阻RCl的另一端和电容CCl的另一端均接地。上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第二支路零序电流传变电路包括三相断路器QF4和电流互感器TA2 ;所述第二负载为三相异步电动机M2 ;所述三相断路器QF4的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF4的A相输出端通过电缆线LA2与所述第二负载的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的B相输出端通过电缆线LB2与所述第二负载的B相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的C相输出端通过电缆线LC2与所述第二负载的C相电源输入端相接，所述电流互感器TA2连接在靠近所述三相断路器QF4各相输出端的各电缆线上；所述第二支路模拟电路包括电阻RA2、电阻RB2、电阻RC2、电容CA2、电容CB2和电容CC2，所述电阻RA2的一端和电容CA2的一端均与所述电缆线LA2相接，所述电阻RB2的一端和电容CB2的一端均与所述电缆线LB2相接，所述电阻RC2的一端和电容CC2的一端均与所述电缆线LC2相接，所述电阻RA2的另一端、电容CA2的另一端、电阻RB2的另一端、电容CB2的另一端、电阻RC2的另一端和电容CC2的另一端均接地。[0016]上述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第三支路零序电流传变电路包括三相断路器QF5和电流互感器TA3 ;所述第三负载包括灯泡L1、灯泡L2和灯泡L3 ;所述三相断路器QF5的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF5的A相输出端通过电缆线LA3与所述灯泡L1的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的B相输出端通过电缆线LB3与所述灯泡L2的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的C相输出端通过电缆线LC3与所述灯泡L3的电源输入端相接，所述电流互感器TA3连接在靠近所述三相断路器QF5各相输出端的各电缆线上；所述第三支路模拟电路包括电阻RA3、电阻RB3、电阻RC3、电容CA3、电容CB3和电容CC3，所述电阻RA3的一端和电容CA3的一端均与所述电缆线LA3相接，所述电阻RB3的一端和电容CB3的一端均与所述电缆线LB3相接，所述电阻RC3的一端和电容CC3的一端均与所述电缆线LC3相接，所述电阻RA3的另一端、电容CA3的另一端、电阻RB3的另一端、电容CB3的另一端、电阻RC3的另一端和电容CC3的另一端均接地。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型提供了一种对煤矿井下低压电网进行漏电模拟试验的试验系统，结构简单，设计新颖合理，实现容易。2、本实用新型接线方便，漏电故障控制器对各种漏电故障的控制容易，使用操作便捷。3、本实用新型的成本低，安全性能好。4、本实用新型能够准确地模拟矿井电网漏电故障过程，有助于漏电故障的分析研究，对于明确漏电特征规律、研究漏电保护新方法、提高漏电保护的技术水平具有重要的价值，实用性强，推广应用价值高。综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现容易，使用方便，成本低，安全性能好，能够准确地模拟矿井电网漏电故障过程，实用性强，推广应用价值高。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图I为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型除录波装置和自动控制单元外的电路原理图。图3为本实用新型自动控制单元的电路原理框图。附图标记说明I-供电电源电路；2-相电压传变电路；3-零序电压传变电路；4-录波装置；5-漏电模拟电阻组；6-1-第一支路零序电流传变电路；6-2_第二支路零序电流传变电路；6-3-第三支路零序电流传变电路；7-1_第一支路模拟电路；7-2-第二支路模拟电路；7-3_第三支路模拟电路；8-1-第一负载；8-2_第二负载；8-3_第三负载；9-漏电故障控制器；9-1-主控制器模块；9-2-电源模块；9-3-漏电状态设置电路模块；9-4_相电压过零检测电路模块；9-5-投切信号输入电路模块；9-6_漏电模拟电阻投切电路模块；[0037]9-7-投切指示电路模块；9-8_显示电路模块。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型包括录波装置4，供电电源电路1，与供电电源电路I相接的相电压传变电路2、零序电压传变电路3和三条负载线路，以及与三条负载线路中的任意一条相接的漏电模拟电阻组5，其中第一条负载线路上依次接有第一支路零序电流传变电路6-1、第一支路模拟电路7-1和第一负载8-1，第二条负载线路上依次接有第二支路零序电流传变电路6-2、第二支路模拟电路7-2和第二负载8-2，第三条负载线路上依次接有第三支路零序电流传变电路6-3、第三支路模拟电路7-3和第三负载8-3，所述零序电压传变电路3、第一支路零序电流传变电路6-1、第二支路零序电流传变电路6-2和第三支路零序电流传变电路6-3的输出端均与所述录波装置4相接，所述相电压传变电路2的输出端接有用于对漏电模拟电阻组5与三条负载线路中的任意一条接通或断开进行控制的漏电故障控制器9，所述漏电故障控制器9与所述漏电模拟电阻组5相接。结合图2，本实施例中，所述供电电源电路I包括三相断路器QFl、变压器T和三相断路器QF2，所述三相断路器QFl的各相输入端分别与外接电源的各相相接，所述变压器T一次侧线圈的三相输入端分别与三相断路器QFl的各相输出端相接，所述三相断路器QF2的各相输入端分别与变压器T 二次侧线圈的三相输出端相接。结合图2，本实施例中，所述相电压传变电路2包括熔断器FU1、熔断器FU2、熔断器FU3和电压互感器TV，所述熔断器FUl的一端与变压器T的中点相接，所述熔断器FUl的另一端与电压互感器TV —次侧线圈的一端相接，所述熔断器FU2的一端与三相断路器QF2的三相输出端中的任意一相相接，所述熔断器FU2的另一端电压互感器TV—次侧线圈的另一端相接，所述电压互感器TV 二次侧线圈的一端与所述熔断器FU3的一端相接，所述熔断器FU3的另一端为所述相电压传变电路2的输出端，所述电压互感器TV 二次侧线圈的另一端接地。结合图2，本实施例中，所述漏电模拟电阻组5包括用于与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接的可变电阻Rga、用于与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接的可变电阻Rgb和用于与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接的可变电阻Rgc。结合图2和图3，本实施例中，所述漏电故障控制器9包括手动控制单元和自动控制单元，所述手动控制单元包括手动切除开关K1、单相漏电故障模拟开关K2、两相漏电故障模拟开关K3、三相漏电故障模拟开关K4、单相漏电故障模拟继电器ZJ1、两相漏电故障模拟继电器ZJ2和三相漏电故障模拟继电器ZJ3，所述单相漏电故障模拟开关K2与单相漏电故障模拟继电器ZJl的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述两相漏电故障模拟开关K3与两相漏电故障模拟继电器ZJ2的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述三相漏电故障模拟开关K4与三相漏电故障模拟继电器ZJ3的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述手动切除开关Kl的另一端接220V电源，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第一组常开触点开关并联在单相漏电故障模拟开关K2的两端，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接、另一端与可变电阻Rga的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第一组常开触点开关并联在两相漏电故障模拟开关K3的两端，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接、另一端与可变电阻Rgb的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第三组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第一组常开触点开关并联在三相漏电故障模拟开关K4的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接、另一端与可变电阻Rgc的一端相接，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第三组常开触点开关并联在所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第四组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述可变电阻Rga的另一端、可变电阻Rgb的另一端和可变电阻Rgc的另一端均接地；所述自动控制单元包括主控制器模块9-1和给各用电模块供电的电源模块9-2，所述主控制器模块9-1的输入端接有用于设置漏电状态的漏电状态设置电路模块9-3、用于对相电压传变电路2所输出的相电压进行过零比较的相电压过零检测电路模块9-4和用于输入漏电模拟电阻投切信号的投切信号输入电路模块9-5，所述主控制器模块9-1的输出端接有用于投切漏电模拟电阻的漏电模拟电阻投切电路模块9-6、用于指示投切状态的投切指示电路模块9-7和用于显示漏电状态-的显示电路模块9-8。结合图2，本实施例中，所述零序电压传变电路3包括三相电抗器SK和零序电压互感器LK，所述三相电抗器SK的各相输入端分别与三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相电抗器SK的各相输出端均与零序电压互感器LK 一次侧线圈的一端相接，所述零序电压互感器LK 一次侧线圈的另一端接地，所述零序电压互感器LK 二次侧线圈的一端为所述零序电压传变电路3的输出端、另一端接地。结合图2，本实施例中，所述第一支路零序电流传变电路6-1包括三相断路器QF3和电流互感器TAl ;所述第一负载8-1为三相异步电动机M1 ;所述三相断路器QF3的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF3的A相输出端通过电缆线LAl与所述第一负载8-1的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF3的B相输出端通过电缆线LBl与所述第一负载8-1的B相电源输入端相接，所述三相断路器QF3的C相输出端通过电缆线LCl与所述第一负载8-1的C相电源输入端相接，所述电流互感器TAl连接在靠近所述三相断路器QF3各相输出端的各电缆线上；所述第一支路模拟电路7-1包括电阻RAl、电阻RBl、电阻RCl、电容CAl、电容CBl和电容CCl，所述电阻RAl的一端和电容CAl的一端均与所述电缆线LAl相接，所述电阻RBl的一端和电容CBl的一端均与所述电缆线LBl相接，所述电阻RCl的一端和电容CCl的一端均与所述电缆线LCl相接，所述电阻RAl的另一端、电容CAl的另一端、电阻RBl的另一端、电容CBl的另一端、电阻RCl的另一端和电容CCl的另一端均接地。结合图2，本实施例中，所述第二支路零序电流传变电路6-2包括三相断路器QF4和电流互感器TA2 ;所述第二负载8-2为三相异步电动机M2 ;所述三相断路器QF4的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF4的A相输出端通过电缆线LA2与所述第二负载8-2的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的B相输出端通过电缆线LB2与所述第二负载8-2的B相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的C相输出端通过电缆线LC2与所述第二负载8-2的C相电源输入端相接，所述电流互感器TA2连接在靠近所述三相断路器QF4各相输出端的各电缆线上；所述第二支路模拟电路7-2包括电阻RA2、电阻RB2、电阻RC2、电容CA2、电容CB2和电容CC2，所述电阻RA2的一端和电容CA2的一端均与所述电缆线LA2相接，所述电阻RB2的一端和电容CB2的一端均与所述电缆线LB2相接，所述电阻RC2的一端和电容CC2的一端均与所述电缆线LC2相接，所述电阻RA2的另一端、电容CA2的另一端、电阻RB2的另一端、电容CB2的另一端、电阻RC2的另一端和电容CC2的另一端均接地。结合图2，本实施例中，所述第三支路零序电流传变电路6-3包括三相断路器QF5和电流互感器TA3 ;所述第三负载8-3包括灯泡L1、灯泡L2和灯泡L3 ;所述三相断路器QF5的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF5的A相输出端通过电缆线LA3与所述灯泡L1的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的B相输出端通过电缆线LB3与所述灯泡L2的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的C相输出端通过电缆线LC3与所述灯泡L3的电源输入端相接，所述电流互感器TA3连接在靠近所述三相断路器QF5各相输出端的各电缆线上；所述第三支路模拟电路7-3包括电阻RA3、电阻RB3、电阻RC3、电容CA3、电容CB3和电容CC3，所述电阻RA3的一端和电容CA3的一端均与所述电缆线LA3相接，所述电阻RB3的一端和电容CB3的一端均与所述电缆线LB3相接，所述电阻RC3的一端和电容CC3的一端均与所述电缆线LC3相接，所述电阻RA3的另一端、电容CA3的另一端、电阻RB3的另一端、电容CB3的另一端、电阻RC3的另一端和电容CC3的另一端均接地。本实用新型有手动控制和自动控制两种控制方式，其工作原理及工作过程如下(I)手动控制方式手动切除开关Kl为常闭开关，当单相漏电故障模拟开关K2闭合时，单相漏电故障模拟继电器ZJl的第一组常开触点开关和第二组常开触点开关均闭合，使得可变电阻Rga与三条负载线路中的任意一条的A相线路接通，模拟出了 A相漏电故障；当两相漏电故障模拟开关K3闭合时，两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第一组常开触点开关、第二组常开触点开关和第三组常开触点开关均闭合，使得可变电阻Rga与三条负载线路中的任意一条的A相线路接通、可变电阻Rgb与三条负载线路中的任意一条的B相线路接通，模拟出了 A、B两相漏电故障；当三相漏电故障模拟开关K4闭合时，三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第一组常开触点开关、第二组常开触点开关和第三组常开触点开关均闭合，使得可变电阻Rga与三条负载线路中的任意一条的A相线路接通、可变电阻Rgb与三条负载线路中的任意一条的B相线路接通、可变电阻Rgc与三条负载线路中的任意一条的C相线路接通，模拟出了A、B、C 二相漏电故障。(2)自动控制方式通过漏电状态设置电路模块9-3设置漏电状态，即设置合闸角的度数，主控制器模块9-1接收漏电状态设置电路模块9-3所输出的信号并进行分析处理后，控制显示电路模块9-8对漏电状态，即合闸角的度数进行显示；确定好合闸角度数后，通过投切信号输入电路模块9-5输入漏电模拟电阻投入信号，主控制器模块9-1对确定好的合闸角度数进行存储，相电压过零检测电路模块9-4实时接收相电压传变电路2所输出的相电压信号、并进行过零比较后输出给主控制器模块9-1，主控制器模块9-1接收相电压过零检测电路模块9-4所输出的信号，并根据预先存储的合闸角度数对信号进行分析处理，在合闸角度数到来时，输出相应的控制信号给漏电模拟电阻投切电路模块9-6和投切指示电路模块7，控制漏电模拟电阻投切电路模块9-6投切漏电模拟电阻；在投切完成的同时，控制投切指示电路模块9-7发出指示信号；当漏电模拟实验完成后，通过投切信号输入电路模块9-5输入漏电模拟电阻切除信号，主控制器模块I接收投切信号输入电路模块9-5所输出的信号并通过控制漏电模拟电阻投切电路模块9-6，断开漏电模拟电阻。当模拟出各种漏电故障时，可通过零序电压传变电路3和录波装置4测得零序电压波形，可通过第一支路零序电流传变电路6-1、第二支路零序电流传变电路6-2、第三支路零序电流传变电路6-3和录波装置4测得零序电流波形。综上所述，本实用新型能够准确地模拟矿井电网漏电故障过程，有助于漏电故障的分析研究，对于明确漏电特征规律、研究漏电保护新方法、提高漏电保护的技术水平具有重要的价值。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于包括录波装置(4)，供电电源电路(I)，与供电电源电路⑴相接的相电压传变电路(2)、零序电压传变电路(3)和三条负载线路，以及与三条负载线路中的任意一条相接的漏电模拟电阻组(5)，其中第一条负载线路上依次接有第一支路零序电流传变电路￠-1)、第一支路模拟电路(7-1)和第一负载(8-1)，第二条负载线路上依次接有第二支路零序电流传变电路(6-2)、第二支路模拟电路(7-2)和第二负载(8-2)，第三条负载线路上依次接有第三支路零序电流传变电路￠-3)、第三支路模拟电路(7-3)和第三负载(8-3)，所述零序电压传变电路(3)、第一支路零序电流传变电路出-1)、第二支路零序电流传变电路(6-2)和第三支路零序电流传变电路(6-3)的输出端均与所述录波装置(4)相接，所述相电压传变电路(2)的输出端接有用于对漏电模拟电阻组(5)与三条负载线路中的任意一条接通或断开进行控制的漏电故障控制器(9)，所述漏电故障控制器(9)与所述漏电模拟电阻组(5)相接。
2.按照权利要求I所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述供电电源电路(I)包括三相断路器QF1、变压器T和三相断路器QF2，所述三相断路器QFl的各相输入端分别与外接电源的各相相接，所述变压器T 一次侧线圈的三相输入端分别与三相断路器QFl的各相输出端相接，所述三相断路器QF2的各相输入端分别与变压器T 二次侧线圈的三相输出端相接。
3.按照权利要求2所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述相电压传变电路⑵包括熔断器FUl、熔断器FU2、熔断器FU3和电压互感器TV，所述熔断器FUl的一端与变压器T的中点相接，所述熔断器FUl的另一端与电压互感器TV—次侧线圈的一端相接，所述熔断器FU2的一端与三相断路器QF2的三相输出端中的任意一相相接，所述熔断器FU2的另一端电压互感器TV —次侧线圈的另一端相接，所述电压互感器TV 二次侧线圈的一端与所述熔断器FU3的一端相接，所述熔断器FU3的另一端为所述相电压传变电路(2)的输出端，所述电压互感器TV 二次侧线圈的另一端接地。
4.按照权利要求3所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述漏电模拟电阻组(5)包括用于与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接的可变电阻Rga、用于与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接的可变电阻Rgb和用于与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接的可变电阻Rgc。
5.按照权利要求4所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述漏电故障控制器(9)包括手动控制单元和自动控制单元，所述手动控制单元包括手动切除开关K1、单相漏电故障模拟开关K2、两相漏电故障模拟开关K3、三相漏电故障模拟开关K4、单相漏电故障模拟继电器ZJ1、两相漏电故障模拟继电器ZJ2和三相漏电故障模拟继电器ZJ3，所述单相漏电故障模拟开关K2与单相漏电故障模拟继电器ZJl的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述两相漏电故障模拟开关K3与两相漏电故障模拟继电器ZJ2的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述三相漏电故障模拟开关K4与三相漏电故障模拟继电器ZJ3的线圈串联后并联在手动切除开关Kl的一端与地之间，所述手动切除开关Kl的另一端接220V电源，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第一组常开触点开关并联在单相漏电故障模拟开关K2的两端，所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的A相线路相接、另一端与可变电阻Rga的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第一组常开触点开关并联在两相漏电故障模拟开关K3的两端，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的B相线路相接、另一端与可变电阻Rgb的一端相接，所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第三组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第一组常开触点开关并联在三相漏电故障模拟开关K4的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第二组常开触点开关的一端与三条负载线路中的任意一条的C相线路相接、另一端与可变电阻Rgc的一端相接，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第三组常开触点开关并联在所述两相漏电故障模拟继电器ZJ2的第二组常开触点开关的两端，所述三相漏电故障模拟继电器ZJ3的第四组常开触点开关并联在所述单相漏电故障模拟继电器ZJl的第二组常开触点开关的两端，所述可变电阻Rga的另一端、可变电阻Rgb的另一端和可变电阻Rgc的另一端均接地；所述自动控制单元包括主控制器模块(9-1)和给各用电模块供电的电源模块(9-2)，所述主控制器模块(9-1)的输入端接有用于设置漏电状态的漏电状态设置电路模块(9-3)、用于对相电压传变电路(2)所输出的相电压进行过零比较的相电压过零检测 电路模块(9-4)和用于输入漏电模拟电阻投切信号的投切信号输入电路模块(9-5)，所述主控制器模块(9-1)的输出端接有用于投切漏电模拟电阻的漏电模拟电阻投切电路模块(9-6)、用于指示投切状态的投切指示电路模块(9-7)和用于显示漏电状态的显示电路模块(9-8)。
6.按照权利要求4所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述零序电压传变电路⑶包括三相电抗器SK和零序电压互感器LK，所述三相电抗器SK的各相输入端分别与三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相电抗器SK的各相输出端均与零序电压互感器LK 一次侧线圈的一端相接，所述零序电压互感器LK 一次侧线圈的另一端接地，所述零序电压互感器LK二次侧线圈的一端为所述零序电压传变电路(3)的输出端、另一端接地。
7.按照权利要求4所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第一支路零序电流传变电路(6-1)包括三相断路器QF3和电流互感器TAl ;所述第一负载(8-1)为三相异步电动机M1 ;所述三相断路器QF3的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF3的A相输出端通过电缆线LAl与所述第一负载(8-1)的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF 3的B相输出端通过电缆线LBl与所述第一负载(8-1)的B相电源输入端相接，所述三相断路器QF3的C相输出端通过电缆线LCl与所述第一负载(8-1)的C相电源输入端相接，所述电流互感器TAl连接在靠近所述三相断路器QF3各相输出端的各电缆线上；所述第一支路模拟电路(7-1)包括电阻RA1、电阻RB1、电阻RC1、电容CAl、电容CBl和电容CCl，所述电阻RAl的一端和电容CAl的一端均与所述电缆线LAl相接，所述电阻RBl的一端和电容CBl的一端均与所述电缆线LBl相接，所述电阻RCl的一端和电容CCl的一端均与所述电缆线LCl相接，所述电阻RAl的另一端、电容CAl的另一端、电阻RBl的另一端、电容CBl的另一端、电阻RCl的另一端和电容CCl的另一端均接地。
8.按照权利要求4所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第二支路零序电流传变电路(6-2)包括三相断路器QF4和电流互感器TA2 ;所述第二负载(8_2)为三相异步电动机M2 ;所述三相断路器QF4的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF4的A相输出端通过电缆线LA2与所述第二负载(8_2)的A相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的B相输出端通过电缆线LB2与所述第二负载(8_2)的B 相电源输入端相接，所述三相断路器QF4的C相输出端通过电缆线LC2与所述第二负载(8-2)的C相电源输入端相接，所述电流互感器TA2连接在靠近所述三相断路器QF4各相输出端的各电缆线上；所述第二支路模拟电路(7-2)包括电阻RA2、电阻RB2、电阻RC2、电容CA2、电容CB2和电容CC2，所述电阻RA2的一端和电容CA2的一端均与所述电缆线LA2相接，所述电阻RB2的一端和电容CB2的一端均与所述电缆线LB2相接，所述电阻RC2的一端和电容CC2的一端均与所述电缆线LC2相接，所述电阻RA2的另一端、电容CA2的另一端、电阻RB2的另一端、电容CB2的另一端、电阻RC2的另一端和电容CC2的另一端均接地。
9.按照权利要求4所述的矿井低压电网漏电模拟试验系统，其特征在于所述第三支路零序电流传变电路(6-3)包括三相断路器QF5和电流互感器TA3 ;所述第三负载(8_3)包括灯泡L1、灯泡L2和灯泡L3 ;所述三相断路器QF5的各相输入端与所述三相断路器QF2的各相输出端相接，所述三相断路器QF5的A相输出端通过电缆线LA3与所述灯泡L1的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的B相输出端通过电缆线LB3与所述灯泡L2的电源输入端相接，所述三相断路器QF5的C相输出端通过电缆线LC3与所述灯泡L3的电源输入端相接，所述电流互感器TA3连接在靠近所述三相断路器QF5各相输出端的各电缆线上；所述第三支路模拟电路(7-3)包括电阻RA3、电阻RB3、电阻RC3、电容CA3、电容CB3和电容CC3，所述电阻RA3的一端和电容CA3的一端均与所述电缆线LA3相接，所述电阻RB3的一端和电容CB3的一端均与所述电缆线LB3相接，所述电阻RC3的一端和电容CC3的一端均与所述电缆线LC3相接，所述电阻RA3的另一端、电容CA3的另一端、电阻RB3的另一端、电容CB3的另一端、电阻RC3的另一端和电容CC3的另一端均接地。
专利摘要本实用新型公开了一种矿井低压电网漏电模拟试验系统，包括录波装置，供电电源电路，与供电电源电路相接的相电压传变电路、零序电压传变电路和三条负载线路，以及与三条负载线路中的任意一条相接的漏电模拟电阻组，其中第一条负载线路上依次接有第一支路零序电流传变电路、第一支路模拟电路和第一负载，第二条负载线路上依次接有第二支路零序电流传变电路、第二支路模拟电路和第二负载，第三条负载线路上依次接有第三支路零序电流传变电路、第三支路模拟电路和第三负载，相电压传变电路的输出端接有漏电故障控制器。本实用新型结构简单，设计新颖合理，实现容易，使用方便，成本低，安全性能好，实用性强，推广应用价值高。
文档编号G01R31/327GK202443091SQ201220053018
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月19日 优先权日2012年2月19日
发明者侯媛彬, 赵建文 申请人:西安科技大学