[實用新型]基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器

有效

• 申請號: 201320113931.3
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN203117239U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 王忠東;李紅斌;黃奇峰;盧樹峰;范潔;張明明;楊世海;李洪峰;陳剛;駱潘鈿;徐敏銳;陳銘明
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司電力科學研究院;華中科技大學;江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R35/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型涉及一種用于電流互感器直流偏磁或剩磁實驗研究的基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，屬于電力檢測技術領域。

背景技術

電流互感器在變電站中起著給后續計量、保護及監控設備提供信號的重要作用，其運行的穩定性是尤為重要的，直流偏磁與各類剩磁都會加劇電流互感器鐵心過飽和磁化，從而使得運行中的電流互感器的導磁率下降、實際誤差值變大，超出各繞組準確級范圍，影響貿易結算公平甚至造成繼電保護裝置誤動。如果電流信號取自受直流偏磁或剩磁影響嚴重的電流互感器將導致實際運行時的誤差增大，因此需要開展相關對電流互感器直流偏磁或剩磁的實驗研究，需要能模擬出電流互感器工作過程中一次側的交直流合成大電流發生裝置來滿足相關實驗研究要求。

目前，對于電流互感器的直流偏磁特性的研究，采用兩種方案來模擬一次側交直流合成電流，第一種方案是交流電流回路和直流電流回路各自同時穿過電流互感器來模擬一次側帶直流偏置的交流大電流；第二種方案是采用任意電流發生裝置來產生含有直流分量的工頻交流電流模擬電流互感器一次側波形，上述兩種方式均存在不足，具體如下：

第一種方案，交流電流和直流電流同時穿過電流互感器的試驗方式僅限于穿心式電流互感器，如圖4所示，交流電流和直流電流都通過電流互感器的一次側，電流互感器鐵芯中磁場為交流電流磁場和直流電流磁場的疊加，其疊加效果和一次側通交直流合成大電流效果一致，符合實驗要求，但是現場實際的運行產品一般都是一次導電桿安裝好的電流互感器，因此該方案不適于對非穿心式電流互感器類型進行研究，適用范圍較窄。

第二種方案，采用任意電流發生裝置產生任意電流波形，能夠直接連接電流互感器的一次導電桿，進行實驗研究，但該方案產生的電流大小有限，制造成本高、設備結構復雜、如果需要產生大電流，其可靠性很難保證，并且設備體積較大。

因此，研發一種交流電流和直流電流合成的單匝大電流發生器是亟待解決的問題，以便對電流互感器進行直流偏磁或剩磁實驗。

實用新型內容

為了克服現有技術中的模擬出電流互感器工作過程中一次側的交直流合成大電流發生裝置存在的問題。本實用新型提供的交流電流和直流電流合成的單匝大電流發生器，交流電流源回路和直流電流源回路形成交直流疊加的共同支路，采用模塊化設計，組裝移動方便，便于攜帶和維護，方便實用，并監控交直流合成大電流發生器的工作狀態，保證實驗設備的可控性和安全性，以便對電流互感器進行直流偏磁或剩磁實驗研究。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，包括用于輸出交流大電流的交流電流源和用于輸出直流電流的直流電流源，其特征在于：還包括交直流合成裝置，所述交直流合成裝置包括

隔直電容柜，用于交流電流源回路和直流電流源回路形成交直流疊加的共同支路；

監控與分析單元，用于監控交直流合成裝置的工作狀態，采集共同支路的電流、電壓波形、隔直電容柜的溫度值，分析各個監控環節的數據，并能做出相應的保護動作；

所述交流電流源、直流電流源分別與隔直電容柜相連接，形成交直流疊加的共同支路，所述共同支路流經被測電流互感器的一次側，所述監控與分析單元與隔直電容柜的電流、電壓輸出端相連接，所述監控與分析單元還與隔直電容柜的溫度輸出端相連接。

前述的基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，其特征在于：所述交流電流源包括調壓器和升流器，所述交流電流源通過內部的調壓器控制升流器輸出交流大電流。

前述的基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，其特征在于：所述隔直電容柜包括若干組并聯的無極性電容組，每組無極性電容組包括并串聯的若干個小容量無極性電容構成。

前述的基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，其特征在于：所述監控與分析單元設有智能化監控保護終端，所述智能化監控保護終端包括工控機和多通道數據采集卡，所述多通道數據采集卡采集電流、電壓、溫度模擬量輸出給工控機，并輸出驅動升流器的控制信號。

前述的基于電容隔直的單匝交直流合成大電流發生器，其特征在于：所述智能化監控保護終端還設有報警器和自動切除系統電源的開關。