[發明專利]零電流混合開斷技術試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410278058.2
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104035025B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 彭振東;姜楠;楊晨光;朱紅橋;任志剛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R1/28
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮;伍東元

技術領域

本發明屬于電學領域，尤其是涉及零電流混合開斷技術試驗裝置及方法。

背景技術

隨著現代電力系統容量及電壓等級的不斷增長，對其中的斷路器等安全保護設備的要求也越來越高。試驗技術是斷路器研制過程中不可或缺的一個重要環節，然而隨著斷路器不斷地向高壓大容量等級發展，傳統的沖擊發電機試驗回路無論是在試驗能力還是試驗成本方面都暴露出了許多缺點。合成試驗回正是在這樣的背景條件下發展起來的，利用脈沖大電容對電感放電作為電流源提供斷路器分斷試驗所需要的電流，利用脈沖小電容放電作為電壓源模擬實際系統中的恢復電壓，在一定程度上降低了試驗成本，使高壓大容量斷路器研制過程中的相關試驗得以方便的進行。

然而現有試驗方法中電流源需要的電容和電感一般都很大，并且其中采用機械斷路器作為合閘開關進行電流源或電壓源的投切。因此一方面試驗回路造價仍然較高，另一方面由于機械合閘開關動作時間分散性較大，難以實現電壓源和電流源之間的準確配合，容易導致合成試驗失敗，不利于斷路器開斷試驗的可靠進行。尤其對于近年來新型的混合式斷路器而言，其本身電路結構就比較復雜，對其中各部件的動作速度和時序配合要求極高，很難與現有試驗回路之間進行動作配合，導致斷路器研制過程中的相關試驗無法方便可靠地開展。

發明內容

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種零電流混合開斷技術試驗裝置，包括：

一電流源：提供試驗所需的脈沖大電流；

一續流電路：實現電流源脈沖大電流的續流；

一快速機械開關：進行換流開斷；

一零電流換流電路：提供快速機械開關零電流開斷所需的高頻脈沖電流；

一電壓源：產生機械開關開斷后必要的高頻恢復電壓；

所述快速機械開關、零電流換流電路、以及電壓源依次并聯在一起；所述電流源包括依次串聯的電容C1、真空觸發開關S1、二極管D1和電感L1；所述真空觸發開關S1開通時，電容C1通過電感L1放電產生脈沖大電流。

作為優選，所述續流電路包括一個二極管D，二極管D的正極與電容C1的負極相連。

作為優選，快速機械開關VB正極與二極管D負極相連、負極與二極管D1負極相連。

作為優選，所述零電流換流電路包括依次串聯的電容C2、真空觸發開關S2、二極管D2和電感L2；零電流換流電路的兩極并聯在快速機械開關VB兩端，即電容C2的負極以及電感L2的一端分別接在快速機械開關VB兩端；所述真空觸發開關S2開通時，電容C2通過電感L2放電產生脈沖大電流迫使機械開關VB電流過零開斷。

作為優選，所述電壓源包括依次串聯的電容C3、電感L3、真空觸發開關S3和電阻R；所述電阻R與快速機械開關VB并聯連接；所述真空觸發開關S3開通時，C3通過L3放電使R兩端產生高頻振蕩電壓。

一種零電流混合開斷技術試驗方法，其特征在于，包括以下試驗步驟：

試驗開始前，真空觸發開關S1、S2和S3均處于斷開狀態，快速機械開關VB處于閉合狀態，電容C1、C2和C3充至試驗所需電壓；然后定義以下時刻：t0、t1、t2、t3、t4、以及t5；

步驟1，在t0時刻，控制系統發出S1開通信號，電容C1將通過電感L1放電，產生脈沖放電電流，脈沖放電電流在t1時刻達到峰值，此后在電流下降過程中，電感L1中的電流將通過二極管D和快速機械開關VB續流，流過機械開關VB中的電流將近乎保持恒定；

步驟2，在t2時刻，）控制系統發出快速機械開關VB的開斷信號，經過一段固有機械延時后，快速機械開關VB進入觸頭有效分離階段；

步驟3，在t3時刻，快速機械開關VB觸頭達到試驗所需開距，控制系統發出真空觸發開關S2開通信號，電容C2將通過電感L2放電產生脈沖放電電流，迫使快速機械開關VB中的電流不斷減小；

步驟4，在t4時刻，快速機械開關VB中的電流減小到零，觸頭間電弧熄滅，快速機械開關VB兩端開始建立由零電流換流電路參數所決定的恢復電壓；

步驟5，在t5時刻，控制系統發出真空觸發開關S3開通信號，電容C3將通過電感L3放電，在電阻R兩端產生高頻振蕩電壓，以此對快速機械開關VB熄弧后的介質恢復性能進行考核。

8.一種零電流混合開斷技術試驗方法，其特征在于，所述的時刻t0、t1、t2、t3、t4、以及t5基于定義：

t0：試驗開始時刻；

t1：電流源脈沖電流峰值時刻；