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专利名称：一种用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力输电系统中的旁路开关的试验技术领域，尤其是一种用于 旁路开关投入电流试验的合成试验回路。
背景技术：
在电力系统中，串联补偿装置将电容器组串联于交流输电线路中，补偿交流输 电线路的电气距离，达到提高输送能力、增强系统稳定性、改善电力系统的运行电压及 无功平衡条件。旁路开关是串联补偿装置中的重要设备之一，其作用是有效的保证串联 补偿电容器的退出和投入。旁路开关与串联补偿电容器组并联，当线路发生故障时，旁 路开关合闸将电容器组短接，此时电容器组退出串联补偿装置；当线路故障解除时，旁 路开关分间将电容器组投入。旁路关合电流试验和投入电流试验是检测旁路开关的两项 重要试验项目。旁路开关与常规的断路器的区别旁路开关的主要作用是当线路发生故障时， 为了保护串联补偿电容器，旁路开关合闸将串联补偿电容器组短接，此时串联补偿电容 器组退出串联补偿装置，当故障解除时，旁路开关分闸将串联补偿电容器投入。旁路开 关本身不开断系统短路故障电流，旁路开关具有高可靠性、快速合闸性能。旁路开关合 闸时需要关合300 1000Hz的高频电流，关合的电流峰值比较大(100 200kA)，系统 中对旁路开关的合闸特性要求比较高，合闸时间一般小于40ms。旁路开关在进行投入电 容器组时，开关分闸开断5 IOkA的工频电流，开断后恢复电压的波形为1-cos波形， 要求到达峰值的时间为6.7ms。常规的断路器在系统中主要作用是能够开断系统的短路故障工频电流，对分闸 性能要求比较高，合闸时关合短路工频电流，对合闸性能要求相对较低，合闸时间一般 在 60 90ms。目前，国内除西高院之外的大容量试验站还未开展旁路开关试验，西高院对于 提出的关合电流试验线路和投入电流试验于2009年年底对旁路开关进行了实施型式试 验。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于旁路开关投入 电流试验的合成试验回路，该合成实验回路模拟旁路开关在实际线路中进行关合或投入 操作时的工作环境，不仅等价性高，而且试验回路布局简单。本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的这种用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，包括被试旁路开关、电流源 回路和电压源回路，所述被试旁路开关同时连接到电流源回路和电压源回路中；所述电 流源回路是由网络电源、短路发电机或振荡回路电容器组构成；所述电压源回路包括电 压源电容、电压源充电装置、电压源点火装置、电压源电抗器以及第一调频支路，所述电压源电抗器、调频支路和被试旁路开关依次连接成串联回路，所述电压源电容和电压 源点火装置串接后并联在电压源电抗器两端，所述电压源充电装置与电压源电容并联； 所述被试旁路开关的低电压端接地。上述第一调频支路由相互串连的第一调频电阻和第一调频电容构成。上述电压源回路的回路电线上设有电压互感器。上述电流源回路包括电流源电容、电流源充电装置、电流源电抗器、电流源点 火装置、辅助开关和第二调频支路，所述被试旁路开关、电流源电容、电流源电抗器、 电流源点火装置和辅助开关依次连接构成串连回路，所述电流源充电装置并联在所述电 流源电容上，所述第二调频支路与电流源电容、电流源电抗器和电流源点火装置的连接 电路并联；所述第二调频支路还并联有延弧回路。进一步，上述电流源回路的回路电线上设有电流互感器。上述第二调频支路由相互串连的第二调频电阻和第二调频电容构成。上述电压源回路上连接有一分压器，所述分压器一端接地。本实用新型具有以下有益效果本实用新型采用简单的合成试验回路实现了旁路开关在实际应用中的工作环境 模拟，不但电路布局简单，而且具有较高的等价性，完全能够满足旁路开关的投入电流试验。

图1为本实用新型的电路图；图2为本实用新型的仿真波形图；其中Il为电流源电流，12为电压源电流，U 为旁路开关开断后的断口两端的电压。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述参见图1，该种用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，包括被试旁路开关 SP、电流源回路1和电压源回路2。其中被试旁路开关SP是同时连接到电流源回路1和 电压源回路2中的，其中被试旁路开关SP的低电压端接地，在被试旁路开关SP的低电压 端电线上设置一电流互感器LH。以上提到的电流源回路1可以由网络电源、短路发电机或振荡回路电容器组构 成。本实用新型给出一种由振荡回路电容器组构成的电流源回路1的实施例如图1所 示，该种电流源回路1包括电流源电容Csl、电流源充电装置CD1、电流源电抗器Li、 电流源点火装置GP1、辅助开关FK和第二调频支路4，该第二调频支路4是由相互串连 的第二调频电阻ROl和第二调频电容COl构成。该电流源回路1的连接关系如下被试旁路开关SP、电流源电容Csl、电流源电抗器Li、电流源点火装置GPl和 辅助开关FK依次连接构成串连回路，电流源充电装置CDl并联在所述电流源电容Csl 上，第二调频支路4与电流源电容Csl、电流源电抗器Ll和电流源点火装置GPl的连接 电路并联；第二调频支路4还并联有延弧回路AP，并且在该电流源回路1的回路电线上 设有电流互感器LH，图中的电流互感器LH设置在电流源电容Csl的低电压端电线上。[0023]本实用新型的电压源回路2包括电压源电容Cs2、电压源充电装置CD2、电压源 点火装置GP2、电压源电抗器L50以及第一调频支路3，这里的第一调频支路3由相互串 连的第一调频电阻Rl和第一调频电容Cl构成。电压源回路2的连接关系如下电压源电抗器L50、调频支路3和被试旁路开关SP依次连接成串联回路，电压 源电容Cs2和电压源点火装置GP2串接后并联在电压源电抗器L50两端。电压源充电装 置CD2与电压源电容Cs2并联为其充电。在电压源回路2的回路电线上设有电压互感器 LH,该电压互感器LH设置在靠近被试旁路开关SP接地端的电线上看，如图1所示。电 压源回路2上还连接有一分压器FY，其中分压器FY —端接地。综上所述，本实用新型的试验回路有两套回路组成，一套为电流源回路1，一套 为电压源回路2。本实用新型采用电容器和电抗器等元件组成的回路作为电流源，采用另 一组电容器和电抗器以及调频支路RlCl组成的振荡回路为电压源。本实用新型的试验 过程如下试验前，辅助开关FK和被试旁路开关SP都处于合闸位置，电流源充电装置 CDl为电流源电容Csl充电至预期计算的数值U1，电压源充电装置CD2为电压源电容Cs2 充电至预期计算的数值W，充电完毕后，程序控制仪启动发出命令，首先令电流源点火 装置GPl点火触发，电流回路贯通，电流源电容Csl通过电流源电抗器Ll对被试旁路开 关SP放电形成50Hz的工频电流II，电流Il流过被试旁路开关SP三个工频电流半波(即 30ms)，在Il第三个电流半波的电流零点前IOOOus左右时刻，令电压源点火装置GP2点 火触发，电压回路贯通，电压回路的电压源电容Cs2通过第一调频电容Cl、第二调频电 阻Rl以及电压源电抗器L50形成电压回路的电流12，此时电压源电流12和电流源电流 Il同时流过被试旁路开关SP。令辅助开关FK在电流源电流Il的第三个电流半波零点开 断，此时仅有电压源电流12流过被试旁路开关SP，让被试旁路开关SP在电压源的第一 个电流零点开断，被试旁路开关SP成功开断后，由电压源回路的电压源电容Cs2-电压源 电抗器L50-第一调频电容Cl-第一调频电阻Rl形成的瞬态恢复电压作用于被试旁路开 关SP两端，从而被试旁路开关SP就完成了一次投入电流试验。从电流互感器LH等采 集试验信息，如图2所示为投入电流合成试验回路仿真波形图，图中Il为电流源电流， 12为电压源电流，U为旁路开关开断后的断口两端的电压，图中的横坐标轴均为时间坐 标轴。本实用新型的合成试验回路适用于投入电流较大，试验电压较高的投入电流试 验，其中投入电流的试验电流由电流源电容Csl提供，投入电压源电容Cs2提供。本实 用新型不但电路结构简单容易实现，而且其与被试旁路开关SP真实工作环境等价性高， 能够满足各种旁路开关的关合电流试验。
权利要求1.一种用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于包括被试旁路开 关(SP)、电流源回路(1)和电压源回路(2)，所述被试旁路开关(SP)同时连接到电流源 回路(1)和电压源回路(2)中；所述电流源回路(1)是由网络电源、短路发电机或振荡回 路电容器组构成；所述电压源回路(2)包括电压源电容(Cs2)、电压源充电装置(CD2)、 电压源点火装置(GP2)、电压源电抗器(L50)以及第一调频支路(3)，所述电压源电抗器 (L50)、调频支路(3)和被试旁路开关(SP)依次连接成串联回路，所述电压源电容(Cs2) 和电压源点火装置(GP2)串接后并联在电压源电抗器(L50)两端，所述电压源充电装置 (CD2)与电压源电容(Cs2)并联；所述被试旁路开关(SP)的低电压端接地。
2.根据权利要求1所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于 所述第一调频支路(3)由相互串连的第一调频电阻(Rl)和第一调频电容(Cl)构成。
3.根据权利要求1所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于 所述电压源回路⑵的回路电线上设有电压互感器(LH)。
4.根据权利要求1所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在 于所述电流源回路(1)包括电流源电容(Csl)、电流源充电装置(CDl)、电流源电抗器 (Li)、电流源点火装置(GPl)、辅助开关(FK)和第二调频支路(4)，所述被试旁路开关 (SP)、电流源电容(Csl)、电流源电抗器(Li)、电流源点火装置(GPl)和辅助开关(FK) 依次连接构成串连回路，所述电流源充电装置(CDl)并联在所述电流源电容(Csl)上， 所述第二调频支路⑷与电流源电容(Csl)、电流源电抗器(Li)和电流源点火装置(GPl) 的连接电路并联；所述第二调频支路(4)还并联有延弧回路(AP)。
5.根据权利要求4所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于 所述电流源回路(1)的回路电线上设有电流互感器(LH)。
6.根据权利要求4所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于 所述第二调频支路(4)由相互串连的第二调频电阻(ROl)和第二调频电容(COl)构成。
7.根据权利要求1所述的用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，其特征在于 所述电压源回路(2)上连接有一分压器(FY)，所述分压器(FY) —端接地。
专利摘要本实用新型涉及一种用于旁路开关投入电流试验的合成试验回路，包括被试旁路开关、电流源回路和电压源回路，被试旁路开关同时连接到电流源回路和电压源回路中；电压源回路包括电压源电容、电压源充电装置、电压源点火装置、电压源电抗器以及第一调频支路，电压源电抗器、调频支路和被试旁路开关依次连接成串联回路，电压源电容和电压源点火装置串接后并联在电压源电抗器两端，电压源充电装置与电压源电容并联；被试旁路开关的低电压端接地。该回路适用于投入电流较大，试验电压较高的投入电流试验，其模拟旁路开关在实际线路中进行关合或投入操作时的工作环境，不仅等价性高，而且试验回路布局简单。
文档编号G01R31/327GK201804084SQ20102029934
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者刘平, 吴钊, 王培人 申请人:中国西电电气股份有限公司