交直流暂稳态一体化检测装置的制造方法_2

文档序号:9909613阅读:来源:国知局
2]所述的系统控制单元包括系统保护控制模块、选相控制模块、波形监测模块和波形调节预制模块,通过监测系统内各模块输出波形,并向不同的电流输出模块输出调整工作状态的信号指令以及指令信号时刻等;
[0023]所述的系统选相控制模块,以所述工频电压零点,用于控制不同模块间输出单元满足不同相位要求的合成波形;
[0024]所述的波形监测模块,用于采集不同电流输出模块的交直流暂稳态输出电流波形,从而监测系统所述的稳态电流波形和暂态电流波形;
[0025]所述的波形调节模块,用于调节暂态电流波形的上升速率、时间常数、电流维持时间,从而对暂态电流波形进行调节,配合直流冲击/暂稳态电源的电流输出,能组成输出满足任意特征的交直流电流波形。
[0026]所述的交直流暂稳态一体化试验电源工作内容如下:
[0027](I)通过直流暂稳态电源实现直流电流互感器的5kA及以下长时间稳态系列试验,I分钟以内20kA直流暂态电流输出,最大暂态输出电流响应数率10kA/10mS;
[0028](2)通过直流暂稳态电源和直流冲击电源的组合,实现直流电流互感器的20kA及以下40mS-lmin的直流冲击暂态电流试验以及方波电流试验等,实现20kA/500uS的冲击电流上升速率和宽范围时间常数的灵活设置;
[0029](3)通过交流工频暂稳态电源实现交流电流互感器的6kA及以下长时间稳态系列试验,由于该模块没有回路可调电感,并采用大容量晶闸管过零投切和电容无功补偿设计,可大大减小交流暂稳态电流模块的电源试验容量;
[0030](4)通过交流工频暂稳态电源、直流暂稳态电源和直流冲击电源的组合,实现保护级电子式电流互感器(ECT)的20kA保护特性现场交接试验用暂态大电流试验,满足交流分量峰值电流:20kA匝或20kA单匝;直流输出采用电气并联法,直流分量全偏移,时间常数满足40mS?lmin,实现直流偏移冲击电流上升速率和宽范围时间常数的灵活设置。
[0031]与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0032]1、本发明技术方案中,采用直流冲击电源、直流暂稳态试验电源和交流工频暂稳态电源组合实现交直流一体化暂稳态试验电源系统,通过不同的输出电流组合实现交流或直流的任意大小和形状的输出电流波形;
[0033]2、本发明技术方案中,采用系统选相控制方式,以交流工频电压过零时刻为起点,控制直流冲击电源的脉冲功率晶闸管的放电触发时刻以满足不同相位要求的合成输出电流波形;
[0034]3、本发明技术方案中,采用双向晶闸管实现交流稳态或暂态电流过零导通控制,通过晶闸管和机械接触器的组合开关方式实现交流低压动态无功补偿电容的自动控制,采用升流器并联组合方式可以得到数十千安的输出大电流;
[0035]4、本方面技术方案中,采用固定电感或小可调电感满足冲击电流的上升速率,无需可调电感,采用直流暂态大电源控制整体输出电流的时间常数、电流下降速率和电流维持时间,交直流电流的暂稳态电流波形进行精确控制和调节;
[0036]5、本方面技术方案中,采用直流冲击电源和直流暂态电源组合方式,提高了直流暂态电流的上升速度,同时也减小了对直流暂态电源的输出电流容量以及性能指标要求;
[0037]6、通过多类型模块组合试验方法取消整体试验回路可调电感,仅保留直流冲击电流模块中的试验电感,采用固定式小电感或微可调电感方式保证冲击电流上升速率和最小放电时间常数要求;整体试验系统采用模块化组合设计和集成控制技术,实现整体系统无电感或微可调电感设计和基于无功补偿的选相投切控制,较于单纯储能暂态冲击试验回路方案,储能脉冲电容及试验要求条件由15000uF/2kA/40mS/,减小为1600uF/20kA/且时间常数从40mS?Imin;大大降低对试验电源的容量需求,满足交直流电流互感器暂、稳态试验和检测技术需求;
[0038]7、基于模块化的直流冲击/暂稳态试验电源与交流暂稳态试验电源组成的合成试验回路方法,可分别实现对直流电流互感器和交流电流互感器的暂稳态一体化试验。
【附图说明】
[0039]附图1是本发明实施例中一种电子式电流互感器暂态特性合成试验系统的原理示意图;
[0040]附图2是本发明实施例中直流冲击电源的工作原理示意图;
[0041]附图3是本发明实施例中直流暂稳态电源的工作原理示意图;
[0042]附图4是本发明实施例中交流工频暂稳态电源的工作原理示意图;
[0043]附图5是本发明实施例中电子式电流互感器暂态特性合成试验系统实现方案的工作原理示意图;
[0044]附图6是本发明实施例中直流冲击电源放大后波形图;
[0045]附图7是本发明实施例中直流冲击电源及直流暂稳态电源及合成总的输出电流波形图;
[0046]附图8是本发明实施例中直流冲击电源及合成总的输出电流放大波形图。
【具体实施方式】
[0047]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始自终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能呢的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0048]以下结合附图对本实施例作进一步说明:
[0049]本实施例中提供的电子式电流互感器(ECT)的交直流暂稳态一体化检测装置结构如图1所示,所述的检测装置包括由交流工频暂稳态电源、直流暂稳态试验电源和直流冲击电源以及合成回路控制系统组成的交直流暂稳态一体化试验电源和电子式电流互感器(ECT)现场试验检测系统组成。
[0050]交流工频暂稳态电源连接于升流器和ECT试品之间的工频分量回路,向工频分量回路输出工频交流电压和工频交流电流;如图4所示,交流工频暂稳态电源包括三相/单相大容量试验变压器Tl、自动单相调压器T2、选相投切双向晶闸管Dl、低压动态无功补偿电容组模块Cl、升流器T3及大电流CT等组成,其中升流器T3—次侧与补偿电容器组Cl并联,选相投切双向晶闸管Dl —端与自动单相调压器T2的二次侧连接,一端与补偿电容器组Cl连接。[0051 ]直流冲击电源连接于冲击电流输出端口和ECT试品之间的直流冲击电流分量回路;如图2所示,直流冲击电源包括高频高压电容器充电电源DY1、充电控制开关K1、脉冲功率储能电容Cl、大功率脉冲晶闸管D1、续流二极管D2和续流电感LI组成,充电控制开关Kl、大功率脉冲晶闸管D1、续流电感LI依次连接在直流电容充电电源DYl的正极端与ECT试品之间,大功率脉冲晶闸管Dl连接在脉冲功率储能电容Cl和续流二极管D2的正极端之间。
[0052 ] 直流暂稳态电源连接与暂稳态电流输出端口与ECT试品之间的直流暂稳态电流分量回路;如图3所示,直流暂稳态电源由三相整流单元、IGBT高频逆变桥单元、高频变压器、大电流输出整流单元和滤波单元组成,直流暂稳态电流输出单元与直流冲击电流输出单元实现直接电气连接和并联输出,实现直流冲击/暂稳态电流的总体协调控制输出;
[0053]交流工频暂稳态电源实现交流暂稳态电流输出,并与直流电源输出的冲击/暂稳态电流实现电气隔离或近似单点电气连接的的安匝耦合输出,即总的输出电流波形是交流暂稳态电流波形与直流冲击/暂态电流波形的叠加。
[0054]如图5所示,阐述了电子式电流互感器的交直流暂稳态一体化检测装置的结构及工作原理。交直流暂稳态一体化检测装置的检测单元由检测直流冲击电流的罗氏线圈、检测直流暂稳态电流的分流计或直流比较仪式直流标准互感器、检测交流暂稳态电流的标准电流互感器(CT)以及检测输出总电流的大电流高精度霍尔传感器组合而成;针对不同时间特性的电流采用不同的电流检测方法,进行总电流分析计算以及波形数据输出。
[0055]本发明提供一种交直流电子式电流互感器(ECT)的交直流暂稳态一体化检测装置,包括交直流暂稳态一体化试验电源和电子式电流互感器(ECT)现场试验检测系统组成,提出的一种直流冲击/暂稳态试验电源与交流暂稳态试验电源组成的合成试验回路方法,可分别实现对直流电流互感器和交流电流互感器的暂稳态一体化试验。
[0056]如图6所示,给出了冲击电流的试验波形。冲击电流峰值可以通过改变
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