一种投切试验电路的制作方法

专利2022-06-29  138


本发明涉及电力设备测试技术领域,具体涉及一种用于电力电容器型试验的投切试验电路。



背景技术:

电容器装置是指由电容器(或电容器组)和所有附件(如开关电器、保护设备、控制器等)按照设计要求组装的装置。它具有高度的集成性,便于在实际中使用。

近年来,随着我国对供电质量的要求不断提高,需要越来越多的无功补偿装置并网,尤其是在中、高压线路中,电容器装置因其能够有效的提高试验系统电源输电效率、降低谐波水平、灵活的安装方式,其使用率不断提高。

在电容器装置接入试验系统电源之前,需要确保所述电容器装置的安全可靠性,如何保证所述电容器装置在接入试验系统电源之后能够安全可靠的工作,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供一种投切试验电路,以在电容器装置接入电网之前,对电容器装置进行投切试验,确保电容器装置在接入电网之后能够安全可靠的工作。

为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:

一种投切试验电路,包括:

输入端与试验系统电源相连的调压器;

输入端与所述调压器的输出端相连的可调式变压器;

与所述变压器的输出端相连的电源母线;

与所述电源母线相连的被测装置输入端接口;

第一端与所述电源母线相连的第一隔离开关;

一端与所述第一隔离开关的第二端相连,另一端接地的电抗器组;

第一端与所述电源母线相连的第二隔离开关;

一端与所述第二隔离开关的第二端相连,另一端接地的补偿装置。

优选的,上述投切试验电路中,还包括:

数据采集器,用于采集电源母线电压、电源母线电流和电源母线上的无功功率,并将采集到的数据发送给所述补偿装置。

优选的,上述投切试验电路中,所述被测装置输入端接口的数量不少于2个。

优选的,上述投切试验电路中,所述电抗器组为额定工作电压和投入容量可调的电抗器组。

优选的,上述投切试验电路中,所述补偿装置用于输出工频基波电流和谐波电流,以补偿投切试验时,被测装置的基波电流和暂态谐波电流。

优选的,上述投切试验电路中,所述被测装置的待投入容量小于补偿装置的最大输出容量。

优选的,上述投切试验电路中,所述补偿装置的额定最大输出容量满足条件:

其中,所述qcs为被测装置的待入容量,所述ut为电源母线上加载的试验电压,所述usn为快速补偿装置的输出电压,所述qsn为所述补偿装置的额定最大输出容量。

优选的,上述投切试验电路中,所述被测装置的已投入容量小于电抗器组的最大输出容量。

优选的,上述投切试验电路中,所述电抗器组的额定最大输出容量满足条件:

其中,所述qct为被测装置的已入容量,所述ut为电源母线上加载的试验电压,所述uln为所述电抗器组的额定工作电压,所述qln为电抗器组的额定最大输出容量。

优选的,上述投切试验电路中,当所述第一隔离开关闭合时,所述电抗器组的工作状态满足条件:使得所述电源母线的功率因数在0.95至1之间。

基于上述技术方案,本发明实施例提供的投切试验电路,能够在电容器装置接入电网之前,对电容器装置进行投切试验,确保电容器装置在接入电网之后能够安全可靠的工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的投切试验电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为了确保电容器装置在接入试验系统电源之后能够安全可靠的工作,本申请公开了一种用于在电容器装置接入试验系统电源之前,对所述电容器装置进行投切试验的投切试验电路,参见图1,所述投切试验电路包括:

输入端与试验系统电源相连的调压器1,所述调压器1用于对直接由试验系统电源采集到的交流电进行降压处理,将其转换为电压值较低的交流电;

输入端与所述调压器1的输出端相连的可调式变压器2,所述可调式变压器2用于对所述调压器1输出的交流电进行进一步调节,使其输出的电压值与被测装置4的额定工作电压相匹配,用户可以依据所述被测装置的额定工作电压的小小,调节所述可调式变压器2的输出电压大小,例如,其可以设置多个可调档位,更为具体的是,其为三相变压器;

与所述可调变压器2的输出端相连的电源母线3,所述电源母线3为试验电源母线,被测装置、电抗器组5与偿装置6三者之间通过并联的方式连接于所述电源母线3(以下简称母线)上,母线3作为所述可调式变压器2的出线;

与所述电源母线3相连的被测装置输入端接口j,所述被测装置4输入端接口j的数量可以依据用户需求自行设定,该接口用于与被测设备相连,使得被测设备通过所述被测装置输入端接口j直接与所述母线3相连,参见图1,所述被测装置可以为电容器装置,所述k1~kn为装置自带的断路器或接触器;c1~cn为装置内部并联单元;

第一端与所述电源母线3相连的第一隔离开关kl,所述第一隔离开关kl在不带电的情况下,通过分合操作,控制电抗器组5的投切;

一端与所述第一隔离开关kl的第二端相连,另一端接地的电抗器组5,电抗器组5由三组可独立工作的、多工作电压档位的电抗器组成,其为三相式电抗器组,所述通过所述第一隔离开关kl与母线3相连,用于补偿被测装置的已投入无功功率;

第一端与所述电源母线3相连的第二隔离开关ks,所述第二隔离开关ks在不带电的情况下,通过分合操作,控制补偿装置6的投切;

一端与所述第二隔离开关ks的第二端相连,另一端接地的补偿装置6,所述补偿装置6为可调节工作电压档位的三相补偿装置,用于补偿被测装置的待投入无功功率,控制母线电压波动,稳定暂态过程,阻尼系统振荡,预防电压闪变。

当需要对被测装置进行测试时,将所述被测装置的输入端与所述被测装置输入端接口j相连,依据所述被测装置的额定电压调节所述可调变压器2的输出电压,当需要对所述被测装置进行每组单元的投切试验时,通过所述第一隔离开关kl切除所述电抗器组5,通过所述第二隔离开关ks投入所述补偿装置6,然后通过被测装置内部自带的投切开关进行单组投切,当需要进行背靠背投切实验时,通过所述第一隔离开关kl投入所述电抗器组5,通过所述第二隔离开关ks投入所述补偿装置6,然后通过被测装置内部自带的投切开关进行单组投切,将母线电压升至1kv一下,通过调节所述电抗器组,使得母线的功率因数满足预设阀值,再将母线电压提升至被测装置的额定工作电压,然后通过被测装置内部自带的投切开关进行单组投切。

在本申请实施例公开的技术方案中,通过采用电抗器组5加补偿装置6可有效的降低试验时对测试电路容量的需求,降低对电源的冲击,减小试验电压电压波动;使用所述补偿装置,还可为回路提供基波\谐波无功补偿,补偿装置输出容量可为投入容量的数倍;极大的简化了试验操作过程,提高效率。

在本申请另一实施例公开的技术方案中,还可以包括用于对投切试验电路的电压、电流和功率进行采集的数据采集器,所述数据采集器可以指的是多个传感器,这些传感器用于采集母线3电压、母线3电流和母线3上的无功功率,将采集到的电压、电流和功率发送给所述补偿装置,反馈给补偿装置,所述补偿装置在获取到所述数据采集器发送的电压、电流和功率后,基于所述电压、电流和功率生成并输出补偿信号。

在本申请实施例公开的技术方案中,所述被测装置输入端接口的数量可以依据用户需求自行设定,其不少于依据被测装置的数量,例如,其可以设置为不少于两个,每个被测装置输入端接口对应接入一个被测装置。

进一步的,为了使得所述投切试验电路能够适配不同规格的被测装置,所述电抗器组5为额定工作电压和投入容量可调的电抗器组。

为了减小对试验系统电源侧冲击,适应多电压等级、多参数的试验需求,所述补偿装置6用于输出工频基波电流和谐波电流,以补偿投切试验时,被测装置的基波电流和暂态谐波电流。

进一步的,在本申请上述实施例公开的技术方案中,对于每组单元的投切试验,试验前被测装置没有已投入容量,试验时只投入补偿装置6,因此,被测装置的待投入容量小于补偿装置的最大输出容量。

即,其中,所述qcs为被测装置的待入容量,所述ut母线3上加载的试验电压(通常为被测装置的额定电压),所述usn为快速补偿装置6的输出电压,所述qsn为所述补偿装置的额定最大输出容量。

在对被测装置进行背靠背投切试验时,在试验被测装置时,被测装置已投入部分容量,试验时需要核算已投入容量,将其使用电抗器组进行补偿;再确定被测装置的待投入容量,具体的,所述电抗器组5的额定最大输出容量满足条件:

其中,所述qct为被测装置的已入容量,所述ut为母线3上加载的试验电压,所述uln为所述电抗器组5的额定工作电压,所述qln为电抗器组5的额定最大输出容量。

进一步的,所述电抗器组5还用于保证所述电源母线上的功率因数在预设阀值之内,具体的,当所述第一隔离开关kl闭合时,所述电抗器组5的工作状态满足条件:使得所述母线3的功率因数在0.95至1之间。

通过实验验证,本申请上述实施例公开的投切试验电路可满足35kv、24mvar及以下高压并联电容器装置的投切试验、35kv、24mvar及以下高压电力滤波装置的投切试验要求。当试品为高压并联电容器装置时,快速补偿装置负责快速补偿待投入容量,控制母线电压变化满足标准要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征:

1.一种投切试验电路,其特征在于,包括:

输入端与试验系统电源相连的调压器;

输入端与所述调压器的输出端相连的可调式变压器;

与所述变压器的输出端相连的电源母线;

与所述电源母线相连的被测装置输入端接口;

第一端与所述电源母线相连的第一隔离开关;

一端与所述第一隔离开关的第二端相连,另一端接地的电抗器组;

第一端与所述电源母线相连的第二隔离开关;

一端与所述第二隔离开关的第二端相连,另一端接地的补偿装置。

2.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,还包括:

数据采集器,用于采集电源母线电压、电源母线电流和电源母线上的无功功率,并将采集到的数据发送给所述补偿装置。

3.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,所述被测装置输 入端接口的数量不少于2个。

4.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,所述电抗器组为额定工作电压和投入容量可调的电抗器组。

5.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,所述补偿装置用于输出工频基波电流和谐波电流,以补偿投切试验时,被测装置的基波电流和暂态谐波电流。

6.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,所述被测装置的待投入容量小于补偿装置的最大输出容量。

7.根据权利要求6所述的投切试验电路,其特征在于,所述补偿装置的额定最大输出容量满足条件:

其中,所述qcs为被测装置的待入容量,所述ut为电源母线上加载的试验电压,所述usn为快速补偿装置的输出电压,所述qsn为所述补偿装置的额定最大输出容量。

8.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,所述被测装置的已投入容量小于电抗器组的最大输出容量。

9.根据权利要求8所述的投切试验电路,其特征在于,所述电抗器组的额定最大输出容量满足条件:

其中,所述qct为被测装置的已入容量,所述ut为电源母线上加载的试验电压,所述uln为所述电抗器组的额定工作电压,所述qln为电抗器组的额定最大输出容量。

10.根据权利要求1所述的投切试验电路,其特征在于,当所述第一隔离开关闭合时,所述电抗器组的工作状态满足条件:使得所述电源母线的功率因数在0.95至1之间。

技术总结
本申请提供一种投切试验电路,包括:输入端与试验系统电源相连的调压器;输入端与所述调压器的输出端相连的可调式变压器;与所述变压器的输出端相连的电源母线;与所述电源母线相连的被测装置输入端接口;第一端与所述电源母线相连的第一隔离开关;一端与所述第一隔离开关的第二端相连,另一端接地的电抗器组;第一端与所述电源母线相连的第二隔离开关;一端与所述第二隔离开关的第二端相连,另一端接地的补偿装置。以在电容器装置接入电网之前,对电容器装置进行投切试验,确保电容器装置在接入电网之后能够安全可靠的工作。

技术研发人员:盖斌;蔡俊;贺满朝
受保护的技术使用者:西安高压电器研究院有限责任公司;中国西电电气股份有限公司
技术研发日:2018.12.03
技术公布日:2020.06.09

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