一种合成试验回路的制作方法

本发明属于直流配电网直流断路器试验，更具体的说，尤其涉及一种合成试验回路。

背景技术：

1、我国对中压直流电网的应用需求广泛，城市直流配电网可应用于城市轨道交通、工业园区、大型数据中心和舰船综合电力系统等，分布式清洁能源经济接入以及未来基于中压直流的能源互联网的需求也逐渐显现。中压直流配电系统在提高电网的可靠性、提升能源利用效率、改善电能质量方面具有突出的优势，可以有效提高电能质量、降低电能损耗和运行成本、协调大电网与分布式电源之间的矛盾，充分发挥分布式能源的价值和效益。

2、直流断路器作为直流配电系统中至关重要的控制和保护元件，是系统安全运行的保证。其能够开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的短路电流。为了考核直流断路器的性能，以确保其运行的可靠性，需采取必要的试验方式和试验方法对其进行考核。考核的主要目的在于验证直流断路器能够在直流系统任何情况下可靠动作。

3、直流断路器试验项目分为绝缘试验、运行试验、机械温升试验及电磁兼容试验四大部分，相对于其它试验，运行试验难度最大。目前直流断路器的开断能力主要通过大容量试验来验证，因而大容量实验室的设备和试验技术尤为重要。直流断路器短路电流开断性能检测试验是运行试验最重要的试验项目。

4、目前，实验室通常采用振荡回路为电源的试验回路，进行直流断路器开断试验。lc振荡回路产生所需开断电流，通过改变电容预充电电压和电感产生不同开断电流。直流断路器开断电流后，恢复电压由直流断路器耗能支路和lc振荡回路与直流断路器转移之路的振荡电压确定。lc振荡回路包括lc振荡电源、点火球隙、辅助开关、被试直流断路器和电流、电压测量系统。振荡回路为电源进行直流断路器开断试验的原理图见图1。

5、振荡回路为电源的直流断路器开断试验回路，由于实验室振荡回路电源容量有限，不能对断路器耗能支路的避雷器吸收能量进行有效考核，导致断路器开断后施加的恢复电压不符合直流断路器在直流系统中实际运行工况，考核不全面。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种合成试验回路，用于正确模拟断路器在系统中实际运行工况，试验参数满足断路器技术规范和要求。

2、本发明公开了一种合成试验回路，用于直流断路器开断性能检测，所述合成试验回路，包括：电流源和电压源；

3、所述电流源的输出端一端分别通过辅助开关与所述直流断路器的一端和所述电压源的输入端一端连接；所述电流源中包括发电单元；

4、所述直流断路器的另一端、所述电流源的输出端另一端和所述电压源的输入端另一端均接地。

5、可选的，所述电流源包括：发电单元、保护开关、合闸开关、第一电抗器和变压器；

6、所述发电单元通过所述保护开关、合闸开关、第一电抗器与所述变压器的低压绕组并联连接；所述变压器的高压绕组两端作为所述电流源的输出端两端。

7、可选的，所述发电单元包括：至少一个短路发电机。

8、可选的，所述保护开关的一端与所述发电单元的一端相连；

9、所述保护开关的另一端与所述合闸开关的一端相连；

10、所述合闸开关的另一端与所述电感的一端相连；

11、所述电感的另一端与所述变压器的低压绕组的一端相连；

12、所述低压绕组的另一端与所述发电单元的另一端相连。

13、可选的，所述电压源包括：预充电电容器、电阻、接通装置和第二电抗器组成；

14、所述预充电电容器的一端通过所述电阻、所述接通装置和所述第二电抗器分别与所述辅助开关和所述直流断路器相连；

15、所述预充电电容器的另一端接地。

16、可选的，所述预充电电容器的一端依次通过所述电阻、所述第二电抗器和所述接通装置分别与所述辅助开关和所述直流断路器相连。

17、可选的，还包括：保护系统；

18、所述保护系统用于保护通过直流断路器的电流，从而起到保护直流断路器的作用。

19、可选的，所述保护系统，包括：过流保护装置和测量系统；

20、所述过流保护装置的一端与所述辅助开关与所述电流源之间的连接点相连；所述过流保护装置的另一端接地；

21、所述测量系统用于触发所述过流保护装置执行保护动作。

22、可选的，所述测量系统用于测量所述电流源的电流、所述直流断路器的电流，以及，所述直流断路器的恢复电压。

23、可选的，所述测量系统包括：第一电流传感器、第二电流传感器和电压传感器；

24、所述第一电流传感器，用于测量所述电流源的电流；

25、所述第二电流传感器，用于测量所述直流断路器的开断电流；

26、所述电压传感器，用于测量所述直流断路器的恢复电压。

27、从上述技术方案可知，本发明提供的一种合成试验回路，用于实现直流断路器的开断性能检测，合成试验回路，包括：电流源和电压源；电流源的输出端一端分别与直流断路器的一端和电压源的输入端一端连接；电流源中包括发电单元；直流断路器的另一端、电流源的输出端另一端和电压源的输入端另一端均接地；也就是说，由电流源中的发电单元为直流断路器提供短路开断电流，直流断路器开断后，发电单元能为直流断路器耗能支路避雷器提供符合实际运行工况的吸收能量，满足直流断路器电流开断试验对试验电源容量要求；并能为直流断路器施加正确的瞬态开断电压和直流恢复电压；从而，该合成试验回路能正确模拟断路器在系统中实际运行工况，试验参数满足断路器技术规范和要求，能对直流断路器耗能支路中的避雷器施加正确的能量，并为断路器提供符合实际工况的恢复电压。

技术特征：

1.一种合成试验回路，其特征在于，用于实现直流断路器的开断性能检测，所述合成试验回路，包括：电流源和电压源；

2.根据权利要求1所述的合成试验回路，其特征在于，所述电流源包括：发电单元、保护开关、合闸开关、第一电抗器和变压器；

3.根据权利要求2所述的合成试验回路，其特征在于，所述发电单元包括：至少一个短路发电机。

4.根据权利要求2所述的合成试验回路，其特征在于，所述保护开关的一端与所述发电单元的一端相连；

5.根据权利要求1所述的合成试验回路，其特征在于，所述电压源包括：预充电电容器、电阻、接通装置和第二电抗器组成；

6.根据权利要求5所述的合成试验回路，其特征在于，所述预充电电容器的一端依次通过所述电阻、所述第二电抗器和所述接通装置分别与所述辅助开关和所述直流断路器相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的合成试验回路，其特征在于，还包括：保护系统；

8.根据权利要求7所述的合成试验回路，其特征在于，所述保护系统，包括：过流保护装置和测量系统；

9.根据权利要求7所述的合成试验回路，其特征在于，所述测量系统用于测量所述电流源的电流、所述直流断路器的电流，以及，所述直流断路器的恢复电压。

10.根据权利要求9所述的合成试验回路，其特征在于，所述测量系统包括：第一电流传感器、第二电流传感器和电压传感器；

技术总结
本发明提供一种合成试验回路，用于实现直流断路器的开断性能检测，合成试验回路中，其电流源的输出端一端分别与直流断路器的一端和电压源的输入端一端连接；直流断路器的另一端、电流源的输出端另一端和电压源的输入端另一端均接地；该电流源中包括发电单元；也即，由该发电单元为直流断路器提供短路开断电流、能为直流断路器耗能支路避雷器提供符合实际运行工况的吸收能量，满足直流断路器电流开断试验对试验电源容量要求；并能为直流断路器施加正确的瞬态开断电压和直流恢复电压；从而，该合成试验回路能正确模拟断路器在系统中实际运行工况，试验参数满足断路器技术规范和要求，能对直流断路器耗能支路中的避雷器施加正确的能量。

技术研发人员：刘朴,刘平,何冰,王昊,彭剑飞,冯伦,黄实,范广伟
受保护的技术使用者：西安高压电器研究院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11