長(zhǎng)沙理工大學(xué)電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室配電網(wǎng)真型試驗(yàn)場(chǎng),是世界上最大規(guī)模10kV真型試驗(yàn)場(chǎng)之一,包括室內(nèi)約1800平方米的10kV開(kāi)關(guān)站和低壓供電系統(tǒng),室外約6000平方米的架空線(xiàn)路、電纜線(xiàn)路、配電臺(tái)區(qū)和配電自動(dòng)化設(shè)備。可方便開(kāi)展中壓配電網(wǎng)和低壓供電網(wǎng)的各種試驗(yàn),中性點(diǎn)可采用各種接地方式,電容電流可高達(dá)450安培,特別適合接地故障引發(fā)的觸電和起火處置技術(shù)試驗(yàn)。
10kV開(kāi)關(guān)站子系統(tǒng)包括:10kV單母分段、28臺(tái)高壓開(kāi)關(guān)柜、24個(gè)間隔、4臺(tái)1600kVA隔離變壓器、1臺(tái)315kVA調(diào)壓器、2臺(tái)1300kVA接地變壓器、2臺(tái)1000kV消弧線(xiàn)圈;中性點(diǎn)接地方式包括:消弧線(xiàn)圈接地、小電阻接地、消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻接地、接地故障相快速旁路接地、有源逆變型電壓源接地和故障相電源反饋型電壓源接地。
10kV線(xiàn)路子系統(tǒng)包括:14條出線(xiàn),其中4條為真實(shí)架空線(xiàn)路(共計(jì)約10km)、2條為真實(shí)電纜(共計(jì)13km)、8條為集中參數(shù)等效線(xiàn)路。該子系統(tǒng)可通過(guò)刀閘和柱上斷路器實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路多種運(yùn)行方式的靈活切換,可切換至10個(gè)配電臺(tái)區(qū),臺(tái)區(qū)低壓出線(xiàn)安裝有電力電子負(fù)載,并可反饋回變電站,模擬正常和災(zāi)害下臺(tái)區(qū)負(fù)荷的靈活調(diào)控。
10kV故障模擬子系統(tǒng):配置多類(lèi)型故障模擬單元,可以模擬各種接地故障、雷擊故障與覆冰斷線(xiàn)故障,包括:經(jīng)過(guò)渡電阻接地、電纜放電、球隙放電、草地弧光、對(duì)泥土放電、對(duì)沙地放電、對(duì)水泥放電、對(duì)樹(shù)木放電等各種類(lèi)型故障。故障模擬系統(tǒng)具備高精度控制和測(cè)量裝置,可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)性接地故障、永久性接地故障及故障初始相角精確控制。
380V低壓供電子系統(tǒng),與實(shí)際供電系統(tǒng)完全一致,安裝有儲(chǔ)能設(shè)備、分布式發(fā)電設(shè)備、充電樁、計(jì)量系統(tǒng)、綜合能源管理系統(tǒng)等,并配置有串聯(lián)電弧和并聯(lián)電弧等試驗(yàn)系統(tǒng),可以開(kāi)展儲(chǔ)能、分布式電源等電氣設(shè)備的故障機(jī)理研究、各種供電安全試驗(yàn)、綜合能源管理試驗(yàn)、故障評(píng)估試驗(yàn)及災(zāi)害經(jīng)濟(jì)分析。
該試驗(yàn)場(chǎng)具有完備的二次設(shè)備,含各種保護(hù)裝置、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、高精度故障錄波系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng);可以開(kāi)展各種工況條件下的配電網(wǎng)一次設(shè)備和二次設(shè)備的各種試驗(yàn)測(cè)試,包括:一二次融合成套柱上斷路器、環(huán)網(wǎng)柜、各種中性點(diǎn)接地裝置、各種儲(chǔ)能設(shè)備、各種故障指示器、電力載波裝置、配電網(wǎng)故障行波定位裝置、集中式或分布式選線(xiàn)裝置、配電保護(hù)裝置、微網(wǎng)控制系統(tǒng)、用電安全測(cè)控裝置、綜合能源管理裝置等設(shè)備的測(cè)試工作,可用于人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品入網(wǎng)試驗(yàn)測(cè)試。
圖1 大規(guī)模10kV配電網(wǎng)真型實(shí)驗(yàn)室條件
圖2 低壓配電網(wǎng)負(fù)載、故障模擬系統(tǒng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)