專利名稱：一種用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力輸電系統(tǒng)中的旁路開關的試驗技術領域，尤其是一種用于 旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路。
背景技術：
在電力系統(tǒng)中，串聯(lián)補償裝置將電容器組串聯(lián)于交流輸電線路中，補償交流輸 電線路的電氣距離，達到提高輸送能力、增強系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善電力系統(tǒng)的運行電壓及 無功平衡條件。旁路開關是串聯(lián)補償裝置中的重要設備之一，其作用是有效的保證串聯(lián) 補償電容器的退出和投入。旁路開關與串聯(lián)補償電容器組并聯(lián)，當線路發(fā)生故障時，旁 路開關合閘將電容器組短接，此時電容器組退出串聯(lián)補償裝置；當線路故障解除時，旁 路開關分間將電容器組投入。旁路關合電流試驗和投入電流試驗是檢測旁路開關的兩項 重要試驗項目。旁路開關與常規(guī)的斷路器的區(qū)別旁路開關的主要作用是當線路發(fā)生故障時， 為了保護串聯(lián)補償電容器，旁路開關合閘將串聯(lián)補償電容器組短接，此時串聯(lián)補償電容 器組退出串聯(lián)補償裝置，當故障解除時，旁路開關分閘將串聯(lián)補償電容器投入。旁路開 關本身不開斷系統(tǒng)短路故障電流，旁路開關具有高可靠性、快速合閘性能。旁路開關合 閘時需要關合300 1000Hz的高頻電流，關合的電流峰值比較大(100 200kA)，系統(tǒng) 中對旁路開關的合閘特性要求比較高，合閘時間一般小于40ms。旁路開關在進行投入電 容器組時，開關分閘開斷5 IOkA的工頻電流，開斷后恢復電壓的波形為1-cos波形， 要求到達峰值的時間為6.7ms。常規(guī)的斷路器在系統(tǒng)中主要作用是能夠開斷系統(tǒng)的短路故障工頻電流，對分閘 性能要求比較高，合閘時關合短路工頻電流，對合閘性能要求相對較低，合閘時間一般 在 60 90ms。目前，國內除西高院之外的大容量試驗站還未開展旁路開關試驗，西高院對于 提出的關合電流試驗線路和投入電流試驗于2009年年底對旁路開關進行了實施型式試 驗。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種用于旁路開關投入 電流試驗的合成試驗回路，該合成實驗回路模擬旁路開關在實際線路中進行關合或投入 操作時的工作環(huán)境，不僅等價性高，而且試驗回路布局簡單。本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的這種用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，包括被試旁路開關、電流源 回路和電壓源回路，所述被試旁路開關同時連接到電流源回路和電壓源回路中；所述電 流源回路是由網絡電源、短路發(fā)電機或振蕩回路電容器組構成；所述電壓源回路包括電 壓源電容、電壓源充電裝置、電壓源點火裝置、電壓源電抗器以及第一調頻支路，所述電壓源電抗器、調頻支路和被試旁路開關依次連接成串聯(lián)回路，所述電壓源電容和電壓 源點火裝置串接后并聯(lián)在電壓源電抗器兩端，所述電壓源充電裝置與電壓源電容并聯(lián)； 所述被試旁路開關的低電壓端接地。上述第一調頻支路由相互串連的第一調頻電阻和第一調頻電容構成。上述電壓源回路的回路電線上設有電壓互感器。上述電流源回路包括電流源電容、電流源充電裝置、電流源電抗器、電流源點 火裝置、輔助開關和第二調頻支路，所述被試旁路開關、電流源電容、電流源電抗器、 電流源點火裝置和輔助開關依次連接構成串連回路，所述電流源充電裝置并聯(lián)在所述電 流源電容上，所述第二調頻支路與電流源電容、電流源電抗器和電流源點火裝置的連接 電路并聯(lián)；所述第二調頻支路還并聯(lián)有延弧回路。進一步，上述電流源回路的回路電線上設有電流互感器。上述第二調頻支路由相互串連的第二調頻電阻和第二調頻電容構成。上述電壓源回路上連接有一分壓器，所述分壓器一端接地。本實用新型具有以下有益效果本實用新型采用簡單的合成試驗回路實現(xiàn)了旁路開關在實際應用中的工作環(huán)境 模擬，不但電路布局簡單，而且具有較高的等價性，完全能夠滿足旁路開關的投入電流試驗。
圖1為本實用新型的電路圖；圖2為本實用新型的仿真波形圖；其中Il為電流源電流，12為電壓源電流，U 為旁路開關開斷后的斷口兩端的電壓。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述參見圖1，該種用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，包括被試旁路開關 SP、電流源回路1和電壓源回路2。其中被試旁路開關SP是同時連接到電流源回路1和 電壓源回路2中的，其中被試旁路開關SP的低電壓端接地，在被試旁路開關SP的低電壓 端電線上設置一電流互感器LH。以上提到的電流源回路1可以由網絡電源、短路發(fā)電機或振蕩回路電容器組構 成。本實用新型給出一種由振蕩回路電容器組構成的電流源回路1的實施例如圖1所 示，該種電流源回路1包括電流源電容Csl、電流源充電裝置CD1、電流源電抗器Li、 電流源點火裝置GP1、輔助開關FK和第二調頻支路4，該第二調頻支路4是由相互串連 的第二調頻電阻ROl和第二調頻電容COl構成。該電流源回路1的連接關系如下被試旁路開關SP、電流源電容Csl、電流源電抗器Li、電流源點火裝置GPl和 輔助開關FK依次連接構成串連回路，電流源充電裝置CDl并聯(lián)在所述電流源電容Csl 上，第二調頻支路4與電流源電容Csl、電流源電抗器Ll和電流源點火裝置GPl的連接 電路并聯(lián)；第二調頻支路4還并聯(lián)有延弧回路AP，并且在該電流源回路1的回路電線上 設有電流互感器LH，圖中的電流互感器LH設置在電流源電容Csl的低電壓端電線上。[0023]本實用新型的電壓源回路2包括電壓源電容Cs2、電壓源充電裝置CD2、電壓源 點火裝置GP2、電壓源電抗器L50以及第一調頻支路3，這里的第一調頻支路3由相互串 連的第一調頻電阻Rl和第一調頻電容Cl構成。電壓源回路2的連接關系如下電壓源電抗器L50、調頻支路3和被試旁路開關SP依次連接成串聯(lián)回路，電壓 源電容Cs2和電壓源點火裝置GP2串接后并聯(lián)在電壓源電抗器L50兩端。電壓源充電裝 置CD2與電壓源電容Cs2并聯(lián)為其充電。在電壓源回路2的回路電線上設有電壓互感器 LH,該電壓互感器LH設置在靠近被試旁路開關SP接地端的電線上看，如圖1所示。電 壓源回路2上還連接有一分壓器FY，其中分壓器FY —端接地。綜上所述，本實用新型的試驗回路有兩套回路組成，一套為電流源回路1，一套 為電壓源回路2。本實用新型采用電容器和電抗器等元件組成的回路作為電流源，采用另 一組電容器和電抗器以及調頻支路RlCl組成的振蕩回路為電壓源。本實用新型的試驗 過程如下試驗前，輔助開關FK和被試旁路開關SP都處于合閘位置，電流源充電裝置 CDl為電流源電容Csl充電至預期計算的數(shù)值U1，電壓源充電裝置CD2為電壓源電容Cs2 充電至預期計算的數(shù)值W，充電完畢后，程序控制儀啟動發(fā)出命令，首先令電流源點火 裝置GPl點火觸發(fā)，電流回路貫通，電流源電容Csl通過電流源電抗器Ll對被試旁路開 關SP放電形成50Hz的工頻電流II，電流Il流過被試旁路開關SP三個工頻電流半波(即 30ms)，在Il第三個電流半波的電流零點前IOOOus左右時刻，令電壓源點火裝置GP2點 火觸發(fā)，電壓回路貫通，電壓回路的電壓源電容Cs2通過第一調頻電容Cl、第二調頻電 阻Rl以及電壓源電抗器L50形成電壓回路的電流12，此時電壓源電流12和電流源電流 Il同時流過被試旁路開關SP。令輔助開關FK在電流源電流Il的第三個電流半波零點開 斷，此時僅有電壓源電流12流過被試旁路開關SP，讓被試旁路開關SP在電壓源的第一 個電流零點開斷，被試旁路開關SP成功開斷后，由電壓源回路的電壓源電容Cs2-電壓源 電抗器L50-第一調頻電容Cl-第一調頻電阻Rl形成的瞬態(tài)恢復電壓作用于被試旁路開 關SP兩端，從而被試旁路開關SP就完成了一次投入電流試驗。從電流互感器LH等采 集試驗信息，如圖2所示為投入電流合成試驗回路仿真波形圖，圖中Il為電流源電流， 12為電壓源電流，U為旁路開關開斷后的斷口兩端的電壓，圖中的橫坐標軸均為時間坐 標軸。本實用新型的合成試驗回路適用于投入電流較大，試驗電壓較高的投入電流試 驗，其中投入電流的試驗電流由電流源電容Csl提供，投入電壓源電容Cs2提供。本實 用新型不但電路結構簡單容易實現(xiàn)，而且其與被試旁路開關SP真實工作環(huán)境等價性高， 能夠滿足各種旁路開關的關合電流試驗。
權利要求1.一種用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于包括被試旁路開 關(SP)、電流源回路(1)和電壓源回路(2)，所述被試旁路開關(SP)同時連接到電流源 回路(1)和電壓源回路(2)中；所述電流源回路(1)是由網絡電源、短路發(fā)電機或振蕩回 路電容器組構成；所述電壓源回路(2)包括電壓源電容(Cs2)、電壓源充電裝置(CD2)、 電壓源點火裝置(GP2)、電壓源電抗器(L50)以及第一調頻支路(3)，所述電壓源電抗器 (L50)、調頻支路(3)和被試旁路開關(SP)依次連接成串聯(lián)回路，所述電壓源電容(Cs2) 和電壓源點火裝置(GP2)串接后并聯(lián)在電壓源電抗器(L50)兩端，所述電壓源充電裝置 (CD2)與電壓源電容(Cs2)并聯(lián)；所述被試旁路開關(SP)的低電壓端接地。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于 所述第一調頻支路(3)由相互串連的第一調頻電阻(Rl)和第一調頻電容(Cl)構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于 所述電壓源回路⑵的回路電線上設有電壓互感器(LH)。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在 于所述電流源回路(1)包括電流源電容(Csl)、電流源充電裝置(CDl)、電流源電抗器 (Li)、電流源點火裝置(GPl)、輔助開關(FK)和第二調頻支路(4)，所述被試旁路開關 (SP)、電流源電容(Csl)、電流源電抗器(Li)、電流源點火裝置(GPl)和輔助開關(FK) 依次連接構成串連回路，所述電流源充電裝置(CDl)并聯(lián)在所述電流源電容(Csl)上， 所述第二調頻支路⑷與電流源電容(Csl)、電流源電抗器(Li)和電流源點火裝置(GPl) 的連接電路并聯(lián)；所述第二調頻支路(4)還并聯(lián)有延弧回路(AP)。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于 所述電流源回路(1)的回路電線上設有電流互感器(LH)。
6.根據(jù)權利要求4所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于 所述第二調頻支路(4)由相互串連的第二調頻電阻(ROl)和第二調頻電容(COl)構成。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，其特征在于 所述電壓源回路(2)上連接有一分壓器(FY)，所述分壓器(FY) —端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種用于旁路開關投入電流試驗的合成試驗回路，包括被試旁路開關、電流源回路和電壓源回路，被試旁路開關同時連接到電流源回路和電壓源回路中；電壓源回路包括電壓源電容、電壓源充電裝置、電壓源點火裝置、電壓源電抗器以及第一調頻支路，電壓源電抗器、調頻支路和被試旁路開關依次連接成串聯(lián)回路，電壓源電容和電壓源點火裝置串接后并聯(lián)在電壓源電抗器兩端，電壓源充電裝置與電壓源電容并聯(lián)；被試旁路開關的低電壓端接地。該回路適用于投入電流較大，試驗電壓較高的投入電流試驗，其模擬旁路開關在實際線路中進行關合或投入操作時的工作環(huán)境，不僅等價性高，而且試驗回路布局簡單。
文檔編號G01R31/327GK201804084SQ20102029934
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者劉平, 吳釗, 王培人 申請人:中國西電電氣股份有限公司