一种使用两套关合装置实现三相全电压关合试验的回路及方法与流程

本发明涉及高压电器试验技术领域，具体为一种使用两套关合装置实现三相全电压关合试验的回路及方法。

背景技术：

超特高压电器试验中的三相全电压关合试验，由于试验站的容量限制在126kV及以上电压等级断路器的试验中普遍采用三相合成试验方法，按照国家标准GB1894-2014《高压交流断路器》以及对应国际标准IEC62271-100中的相关规定，三相共箱式断路器需进行三相全电压关合试验。三相全电压关合合成试验，需使用关合装置，关合装置的作用为在关合前隔离电压源回路与电流源回路，使被试断路器承受规定的外施恢复电压负荷，在预击穿时刻接通电流源-被试断路器回路，使被试断路器承受规定的短路电流负荷。由于使用了关合装置，关合装置与主回路及试品之间的配合需十分精准，标准要求关合装置时延不得大于300微秒，且各试验站关合装置原理各不相同，但成功率都不高，控制难度大，某一相或两相关合装置未能按预定时序接通主回路导致试验无效的情况非常普遍；在高压电器的三相全电压关合试验的合成试验中，使用三套关合装置和交流电压源，试验中三套关合装置之间，关合装置与电压源在试品预击穿发生时刻的相角之间的配合难以控制，易受被试断路器的影响，试验成功率低，无效试验次数多。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种使用两套关合装置实现三相全电压关合试验的回路及方法，关合试验中电压源相角的配合简单容易，试验成功率高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种使用两套关合装置实现三相全电压关合试验的回路，包括交流电流源，两套关合装置和两套直流电压源；交流电流源的三相出线端分别与被试断路器的三相断口对应连接；被试断路器负载侧短接且不接地；交流电流源的三相出线端中的一相接地，另外两相分别设置有关合装置；接地相与另外两相间分别设置有直流电压源。

优选的，交流电流源采用依次连接的短路冲击发电机和短路冲击变压器。

优选的，还包括与关合装置并联在同一出线端上的辅助断路器。

优选的，直流电压源采用预先充电的电容器组。

一种使用两套关合装置实现三相全电压关合试验方法，基于本发明所述的试验回路，包括如下步骤，

步骤1，给两套直流电压源充电，交流电流源完成升压；

步骤2，控制被试断路器进行关合操作，首先发生预击穿的两相形成第一试验回路，其中对应的关合装置动作，引入交流电流源电流；

步骤3，最后发生预击穿的相与接地相形成第二试验回路，其中对应的关合装置动作，引入交流电流源电流；完成三相全电压关合试验。

优选的，交流电流源采用依次连接的短路冲击发电机和短路冲击变压器，短路冲击变压器的二次侧采用三角形接法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过使用两套关合装置实现三相全电压关合试验的合成试验，减少了一套关合装置的使用，使得试验控制变得容易；同时，使用直流电压源作为关合试验中的电压负荷，相对于交流电压源而言，不受关合时刻的电压波形相角的影响，试验时序控制容易，试验无效的几率减小。综合以上两点，其试验成功率大大提高。本发明推进了我国高压电器试验技术的发展，为开展三相全电压关合试验的合成试验降低了实施难度，提高了试验成功率。

附图说明

图1为本发明实例中所述试验的回路的结构示意图。

图2为本发明实例中所述试验方法的流程图。

图中：短路冲击发电机1，短路冲击变压器2，第一关合装置3，第一辅助断路器4，第二辅助断路器5，第二关合装置6，第一直流电压源7，第二直流电压源8，被试断路器9，第一试验回路10，第二试验回路11。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明的技术关键点为使用两套关合装置，其中一套与首先发生预击穿的两相中的未接地的一相相连，另一套与最后发生预击穿的一相相连，回路接地点设置在交流电流源的变压器与未与关合装置相连的被试断路器的连接点，同时使用直流电压源，避免了关合试验中电压源相角的配合难题，以提高试验成功率。

优选的，本发明完成一次关合试验的试验回路及方法流程如下。

如图1所示，试验回路划分为分别作为关合回路的第一试验回路10和第二试验回路11。试验的回路包含的单元为：被试断路器9，包括短路冲击发电机1和短路冲击变压器2的交流电流源，第一关合装置3，第一直流电压源7，第二关合装置6，第二直流电压源8。

具体试验回路原理和流程如图1和图2所示，操作如下。

1、电流源变压器；产生系统要求的短路电流，并提供较低的三相关合电压。短路冲击变压器2的二次侧采用三角形接法，B相出线接地，回路其余部分不接地，保证系统安全与电位稳定。

2、第一关合回路10中，第一直流电压源7和第二直流电压源8已被预先充电至预定电压，被试断路器9合闸前A、B相断口共同承受第一直流电压源7的电压。被试断路器9关合时，A、B相被整定为最先发生预击穿的两相。在A、B相同时发生预击穿后，第一关合回路10接通，第一关合装置3随即启动，将A、B相交流电流源中的短路冲击变压器2提供的短路电流引入A、B相。

3、第二关合回路11中，在第一关合回路10接通后，第二关合回路11中的被试断路器9的C相断口承受第二直流电压源8的电压，随后的几个毫秒时间内，C相断口在合闸过程中也发生预击穿，第二关合回路11接通，第二关合装置6随即启动，将C相电流源变压器提供的短路电流引入C相；完成三相全电压关合试验。