[發(fā)明專利]一種斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210533748.2
• 申請(qǐng)日: 2022-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN114895178B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 芮駿;余銀鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽一天電氣技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327
• 代理公司: 北京高文律師事務(wù)所 11359
• 代理人: 王冬;王晉

本發(fā)明公開了一種斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：交流電動(dòng)機(jī)，連接至電網(wǎng)；交流發(fā)電機(jī)，用于跟隨該交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并發(fā)電；包括降壓變壓器的電流引入支路，與試驗(yàn)斷路器串聯(lián)，用于將該交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓降低至第一預(yù)定電壓，以在該試驗(yàn)斷路器發(fā)生短路的情況下，向該試驗(yàn)斷路器提供短路電流；以及包括升壓變壓器的電壓引入支路，與該電流引入支路并聯(lián)，用于將該交流發(fā)電機(jī)G的輸出電壓提升至第二預(yù)定電壓，以在該試驗(yàn)斷路器發(fā)生短路的情況下，向該試驗(yàn)斷路器提供恢復(fù)電壓。本發(fā)明能夠在不影響電網(wǎng)穩(wěn)定的同時(shí)，向斷路器試驗(yàn)提供必需的電力供應(yīng)，并且保證試驗(yàn)斷路器的電弧過程與實(shí)際電網(wǎng)中的斷開情況基本一致。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，電力需求持續(xù)增長(zhǎng)，電網(wǎng)發(fā)展任務(wù)繁重，智能電網(wǎng)的發(fā)展尤為迫切。目前，智能電網(wǎng)正朝著超高壓、特高壓方向發(fā)展，因此，其必須配套高容量、高可靠的快速斷路器，以在發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時(shí)快速斷開電路，從而保護(hù)電路中的電氣設(shè)備。

快速斷路器在實(shí)際應(yīng)用之前必須進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。這一試驗(yàn)重點(diǎn)在于考驗(yàn)快速斷路器的首半波斷開能力。這一能力有利于快速限制短路電流并完成多級(jí)差配合，從而快速隔離短路事故區(qū)域并穩(wěn)定母線電壓。這一試驗(yàn)主要包括如下兩種方式。

(1)直接試驗(yàn)

直接試驗(yàn)通過單一電源回路施加試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)電流以及恢復(fù)電壓。然而，直接試驗(yàn)的電源容量有限。具體來說，當(dāng)試驗(yàn)斷路器容量較高、電壓等級(jí)較高時(shí)，單一電源回路將難以滿足試驗(yàn)需求。

(2)合成試驗(yàn)

為了解決直接試驗(yàn)的電源容量難題，合成試驗(yàn)通過多個(gè)電源回路分別施加短路電流以及恢復(fù)電壓。具體來說，合成試驗(yàn)回路包括電流引入回路和電壓引入回路。其中，電流引入回路的電流源用于施加全部或部分短路電流；在電流過零前0.5毫秒左右，電壓引入回路的電壓源施加全部或部分恢復(fù)電壓，從而保證試驗(yàn)斷路器的電弧過程與實(shí)際電網(wǎng)中的斷開情況基本一致。

在相關(guān)技術(shù)中，為了提供斷路器試驗(yàn)所需的短路電流，電流引入回路的電流源應(yīng)當(dāng)采用沖擊交流發(fā)電機(jī)。通常，沖擊交流發(fā)電機(jī)將汽輪機(jī)或水輪機(jī)等產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽栽跀嗦菲髟囼?yàn)時(shí)向試驗(yàn)斷路器等設(shè)備提供沖擊性試驗(yàn)電流。

但是，在一些試驗(yàn)場(chǎng)中，不具備汽輪機(jī)、水輪機(jī)和沖擊交流發(fā)電機(jī)的安裝條件，無法開展斷路器試驗(yàn)，因此需要一種能夠取代沖擊交流發(fā)電機(jī)的斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)，以解決一些不具備汽輪機(jī)、水輪機(jī)和沖擊交流發(fā)電機(jī)的安裝條件的試驗(yàn)場(chǎng)中無法開展斷路器試驗(yàn)的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：交流電動(dòng)機(jī)，連接至電網(wǎng)；交流發(fā)電機(jī)G，用于跟隨所述交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)并發(fā)電；包括降壓變壓器T1的電流引入支路，與試驗(yàn)斷路器SS1串聯(lián)，用于將所述交流發(fā)電機(jī)G的輸出電壓降低至第一預(yù)定電壓，以在所述試驗(yàn)斷路器SS1發(fā)生短路的情況下，向所述試驗(yàn)斷路器SS1提供短路電流；以及包括升壓變壓器T6的電壓引入支路，與所述電流引入支路并聯(lián)，用于將所述交流發(fā)電機(jī)G的輸出電壓提升至第二預(yù)定電壓，以在所述試驗(yàn)斷路器SS1發(fā)生短路的情況下，向所述試驗(yàn)斷路器SS1提供恢復(fù)電壓。

優(yōu)選地，所述交流發(fā)電機(jī)G包括：與所述交流電動(dòng)機(jī)連接的剛性傳動(dòng)軸；儲(chǔ)能轉(zhuǎn)子，用于在所述剛性傳動(dòng)軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)并存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)動(dòng)能；釋能組件，用于在所述試驗(yàn)斷路器SS1發(fā)生短路的情況下，釋放所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)能并發(fā)電。

優(yōu)選地，所述斷路器試驗(yàn)系統(tǒng)還包括：多級(jí)開關(guān)K1，K2，K3，連接至所述交流發(fā)電機(jī)G，用于通過不同的開閉組合方式向所述試驗(yàn)斷路器SS1提供不同大小的短路電流。