电容器充电电压即初始放电电压进行调节，其冲击电流上升时间则由充电电容器的电容值和总放电电感决定。
[0057]直流冲击电流源具备提供快速上升动态阶跃的能力，电流上升动态可以达到20kA/(800us?Ims)和5kA/(100?150us)的上升速度，电流峰值也可以最大达到20kA甚至以上，满足了暂态特性试验的需求;但是下降时间常数过短，不足以满足试验需要。
[0058]相比之下，直流暂稳态电流源其上升动态时间较长，约为10?20ms，但是在5kA/(10?20)ms和20kA/( 10?30)ms斜率区间以内可以实现电流上升率的可控制，正好可以用来补偿冲击电流源的电流下降阶段。同时，直流暂稳态大电流源采用模块化设计，结合交错并联技术，可以提供lpu、2pu乃至6pu的暂稳态试验电流，如图7所示，给出了冲击电流源和直流暂稳态电流源及组合后的电流试验波形。
[0059]如图8所示，给出了直流冲击电流源及组合后的直流电流试验波形。
[0060]通过组合回路试验法，组合加入交流工频暂稳态电源回路的方式既可以保留直流冲击电流源的快速上升动态特性，又可以利用暂稳态可调电流源的补偿特性及交流工频暂稳态电流源的特性，通过三者的组合，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。
[0061]以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种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现场试验检测系统，其中，交直流暂稳态一体化试验电源，包括一个直流冲击电源、一个直流暂稳态电源、一个交流工频暂稳态电源及合成回路控制系统；电子式电流互感器现场试验检测系统，包括标准互感器、标准转换装置、互感器复合误差校验仪;其特征在于: 所述直流冲击电源采用高频高压充电电源、脉冲功率电容和大功率晶闸管放大电路；直流暂稳态电源采用多个IGBT高频PWM变换功率模块并联组成，三相交流电经过三相不控整流、DC/AC高频逆变、高频变压器输出再经过倍流整流、滤波最终得到所需低压大电流直流输出；交流工频暂稳态电源包括大容量试验变压器、单相调压器、无功补偿电容、选相投切晶闸管、升流器;合成回路控制系统包括交流暂稳态控制模块、直流暂稳态电流控制模块、直流冲击电流控制模块以及系统控制单元。2.如权利要求1所述的一种交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述交流工频暂稳态电源包括大容量试验变压器、单相调压器、低压动态无功补偿电容组模块、选相投切晶闸管、升流器及大电流CT; 所述的单相调压器的输入端连接在大容量试验变压器输出端或者三相线电压端口之间，输出端的一端连接在选相投切晶闸管的一侧，一端连接在低压动态无功补偿电容组模块和升流器输入之间； 所述的选相投切晶闸管是双向晶闸管或由2个单相晶闸管并接组成的I个双向晶闸管，连接在单相调压器和升流器之间； 所述的低压动态无功补偿电容器组模块为过零电压自动投切，两端并接在升流器的输入侧两端，所述的大电流CT串在升流器的输出端口； 所述的交流工频暂稳态电源实现交流电流互感器的额定值以下长时间稳态电流系列试验以及短时间暂态交流电流试验。3.如权利要求1所述的一种交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述的直流冲击电源包括高频高压电容器充电电源、充电控制开关、脉冲功率储能电容、大功率脉冲晶闸管、固定或可调的续流电感以及检测保护控制电路； 所述的高频高压电容器充电电源为单相或三相输入，输出端的正极与充电控制开关连接，负端与系统的地电位和脉冲功率储能电容的负极相连，所述的充电控制开关连接在高频高压充电电源和脉冲功率储能电容正极之间，所述的脉冲功率储能电容与续流二极管并联，所述的大功率脉冲晶闸管连接在脉冲功率储能电容的正极和输出续流电感之间，所述的输出续流电感串在直流冲击电源的输出回路中。4.如权利要求1所述的一种交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述的直流暂稳态电源由三相低压大电流可控直流电源组成，包括三相整流电路、DC/AC高频逆变电路、高频整流电路、输出滤波电路以及控制保护电路组成； 所述的直流暂稳态电源的功率变换单元采用多个IGBT高频PWM变换功率模块并联组成，三相交流电经过三相不控整流、DC/AC高频逆变、高频变压器输出再经过倍流整流、滤波最终得到所需低压大电流直流输出。5.如权利要求1所述的一种交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述直流冲击电源与直流暂稳态电源之间进行直接电气连接，直流冲击电源和交流工频暂稳态电源之间以及直流暂稳态电源和交流工频暂稳态电源之间采用安匝法耦合连接，通过不同的组合配置实现对直流电流互感器和交流电流互感器的不同试验需求。6.如权利要求1所述的交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述的交直流暂稳态一体化试验电源工作内容如下: (1)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; (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； (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，大大减小交流暂稳态电流模块的电源试验容量； (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。7.如权利要求1所述的一种交直流暂稳态一体化检测装置，其特征在于: 所述合成回路控制系统包括交流暂稳态控制模块、直流暂稳态电流控制模块、直流冲击电流控制模块以及系统控制单元组成，用于实现暂态电流和冲击电流的同步合闸控制、暂态试验电流波形以时间常数控制，通过控制电流源的输出电流参数，包括峰值、上升速率、时间常数等，以满足不同试验的要求； 所述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； 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； 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； 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/暂稳态电流源的电流输出，能组成输出满足任意特征的交直流电流波形。
【专利摘要】本发明公开了一种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现场试验检测系统，其中交直流暂稳态一体化试验电源，包括一个直流冲击电源、一个直流暂稳态电源、一个交流工频暂稳态电源及合成回路控制系统；电子式电流互感器现场试验检测系统，包括标准互感器、标准转换装置、互感器复合误差校验仪。本发明的检测装置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，通过直流冲击/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，明显的减小直流冲击/暂稳态试验中储能电容的容量，而且能更加精确灵活的调整和配置暂态电流峰值、衰减时间常数、阶跃电流响应等重要参数。
【IPC分类】G01R35/02
【公开号】CN105676161
【申请号】CN201610192639
【发明人】张 杰, 徐浩, 姚翔宇, 姚俊, 董勤, 尹齐心, 江栋, 邵显清, 冯万兴, 刘飞, 王佳颖, 冯利民, 王朔
【申请人】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月30日