CN107749726A - 一种gis电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路 - Google Patents

一种gis电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路 Download PDF

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孙军
曹敏
胡利峰
朱梦梦
陈江洪
徐灿
朱全聪
于辉
沈鑫
林聪�
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路，包括调压控制柜、原边补偿电容组、升流器和副边补偿电容组；调压控制柜包括主调压控制柜和辅助调压控制柜；主调压控制柜包括第一电源和第一调压组件；第一调压组件包括两个串接的第一线圈；每个第一线圈内设有铁芯；每个第一线圈上设有碳刷，碳刷可在第一线圈上滑动；其中一个第一线圈上的碳刷与升流器连接；另一个第一线圈上的碳刷与辅助调压控制柜的输入端连接。利用主调压控制柜的分别设置在两个第一线圈上的碳刷，可实现同时调节两个碳刷在第一线圈的位置，进而提高电压调节的速度，降低工作人员的劳动量，提高电流互感器的检定效率，并且可适应不同检定的需求。

Description

一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路
技术领域
本申请涉及电力设备领域，尤其涉及一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路。
背景技术
近年来，我国电网建设正处于告诉发展阶段，考虑到可持续发展和建设节约型社会的需要，运行可靠性高、占地面积小、维护方便、安全性好的GIS(Gas InsulatedSwitchgear,气体绝缘封闭式组合电器)得到越来越广泛的应用。
采用GIS设备的变电站中，1000kv特高压电流互感器安装在GIS断路器两侧，其额定电流为300A-6kA。在电流互感器现场校验试验(准确度试验)中，需对电流互感器一次回路施加0.1-1.2倍额定电流。由于电流互感器的罐式断路器和GIS因试验回路阻抗较大，最小试验电流为30A，最大试验电流要达到7kA以上。
但是，现有的大电流升流装置中，主调压器采用单碳刷在线圈上滑动，以实现输出电压的调节，进而改变输出电流，为电流互感器提供不同的输入电流，但是单碳刷的调节，很难做到准确快速地使输出电流达到检测电流互感器的所需电流值，增加工作人员的劳动强度，降低工作效率。
发明内容
本申请提供了一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路，以解决现有的大电流升流装置中，主调压器采用单碳刷在线圈上滑动，很难做到准确快速地使输出电流达到检测电流互感器的所需电流值，增加工作人员的劳动强度，降低工作效率的问题。
第一方面，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置，包括调压控制柜、原边补偿电容组、升流器和副边补偿电容组；
所述调压控制柜的输出端与所述升流器的输入端连接；
所述原边补偿电容组并联在所述调压控制柜与所述升流器组成的回路中；
所述副边补偿电容组并联在所述升流器的输出端；
所述调压控制柜包括主调压控制柜和辅助调压控制柜；
所述主调压控制柜的输出端与所述辅助调压控制柜的输出端连接；
所述主调压控制柜包括第一电源和第一调压组件；
所述第一调压组件包括两个串接的第一线圈；
所述第一电源分别与每个所述第一线圈连接；
每个所述第一线圈内设有铁芯；
每个所述第一线圈上设有碳刷，所述碳刷可在所述第一线圈上滑动；
其中一个第一线圈上的碳刷与所述升流器连接；
另一个第一线圈上的碳刷与所述辅助调压控制柜的输入端连接。
进一步地，所述升流器包括若干个子升流器；
每个所述子升流器的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器的原边绕组串联连接。
进一步地，所述升流器包括四个子升流器；
每个所述子升流器的副边绕组的同名端并联连接；
所述四个子升流器中的每两个子升流器的原边绕组串联连接形成原边绕组升流单元；
所述原边绕组升流单元相互并联连接。
进一步地，所述升流器包括若干个子升流器；
每个所述子升流器的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器的原边绕组的同名端并联连接。
进一步地，每个所述子升流器的容量为600kVA。
进一步地，每个所述子升流器的副边绕组设有若干个抽头。
进一步地，所述原边补偿电容组包括若干个自愈式补偿电容；
所述自愈式补偿电容相互并联连接。
进一步地，所述自愈式补偿电容的数量为8个，八个所述自愈式补偿电容的无功容量比是1:2n：2n+1:2n+2：2n+3:2n+4:2n+5:2n+6，其中，n为不小于1的正整数；
所述主调压控制柜的额定容量为150kVA。
进一步地，所述辅助调压控制柜包括第二电源、第二线圈和隔离变压器；
所述第二电源与所述第二线圈连接；
所述第二线圈内设有铁芯；
所述第二线圈上设有碳刷，所述碳刷可在第二线圈上滑动；
所述碳刷和所述电源分别与所述隔离变压器的原边绕组相连。
第二方面，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流检定电路，包括被测电流互感器、所述被测电流互感器所在的电力支路以及上述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置；
所述被测电流互感器所在的电力支路包括第一接地开关；
与所述第一接地开关连接的第一隔离开关；
与所述被测电流互感器连接的第二接地开关、第二隔离开关和第三隔离开关；
与所述第二隔离开关连接的第三接地开关；
所述电流互感器检定用大电流升流装置的一端与所述第二接地开关连接，另一端接地。
由以上技术方案可知，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路，利用主调压控制柜的分别设置在两个第一线圈上的碳刷，可实现同时调节两个碳刷在第一线圈的位置，进而提高电压调节的速度，降低工作人员的劳动量，提高电流互感器的检定效率，并且可适应不同检定的需求；同时提高主调压控制柜的输出电压，从而在输出功率的不变的情况下，降低输出电流，从而降低在输出电线上的损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置的结构示意图；
图2为调压控制柜的结构示意图；
图3为升流器一实施例提供的结构示意图；
图4为升流器的另一实施例提供的结构示意图；
图5为升流器的又一实施例提供的结构示意图；
图6为本申请提供的一种GIS电流互感器检定用大电流升流检定电路。
其中，1-主调压控制柜，2-辅助调压控制柜，3-原边补偿电容组，4-升流器，5-副边补偿电容组，6-第一电源，7-第一线圈，8-碳刷，9-第二线圈，10-第二电源，11-隔离变压器，12-子升流器4，13-第一接地开关，14-第一隔离开关，15-被测电流互感器，16-第二接地开关，17-第二隔离开关，18-第三接地开关，19-第三隔离开关。
具体实施方式
参见图1和图2，第一方面，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置，包括调压控制柜、原边补偿电容组3、升流器4和副边补偿电容组5；
所述调压控制柜的输出端与所述升流器4的输入端连接；
所述原边补偿电容组3并联在所述调压控制柜与所述升流器4组成的回路中；
所述副边补偿电容组5并联在所述升流器4的输出端；
所述调压控制柜包括主调压控制柜1和辅助调压控制柜2；
所述主调压控制柜1的输出端与所述辅助调压控制柜2的输出端连接；
所述主调压控制柜1包括第一电源6和第一调压组件；
所述第一调压组件包括两个串接的第一线圈7；
所述第一电源6分别与每个所述第一线圈7连接；
每个所述第一线圈7内设有铁芯；
每个所述第一线圈7上设有碳刷8，所述碳刷8可在所述第一线圈7上滑动；
其中一个第一线圈7上的碳刷8与所述升流器4连接；
另一个第一线圈7上的碳刷8与所述辅助调压控制柜2的输入端连接。
优选地，第一电源6的输出交流为380V的电压，通过碳刷8在第一线圈7上滑动二进行电压的调整，输出为交流0-800V电压，再由辅助调压控制柜2进行微调，以实现精准的输出电压，进而得到精准的输出电流。然后经由升流器4进行升流处理，得到所需检定GIS中的电流互感器的输入电流。升流器4的原边绕组及副边绕组分别设有用于无功补偿的电容组，可减小升流器4的体积与重量。副边补偿电容组5包括多组单相电容，各电容均为并联连接。
由以上技术方案可知，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置，利用主调压控制柜1的分别设置在两个第一线圈7上的碳刷8，可实现同时调节两个碳刷8在第一线圈7的位置，进而提高电压调节的速度，降低工作人员的劳动量，提高电流互感器的检定效率，并且可适应不同检定的需求；同时提高主调压控制柜1的输出电压，从而在输出功率的不变的情况下，降低输出电流，从而降低在输出电线上的损耗。
进一步地，参见图3，本申请一实施例提供一种升流器4的连接方式，所述升流器4包括若干个子升流器12；
每个所述子升流器12的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器12的原边绕组串联连接。
进一步地，参见图4，本申请一实施例提供另一种升流器4的连接方式，所述升流器4包括四个子升流器12；
每个所述子升流器12的副边绕组的同名端并联连接；
所述四个子升流器12中的每两个子升流器12的原边绕组串联连接形成原边绕组升流单元；
所述原边绕组升流单元相互并联连接。
进一步地，参见图5，本申请又一实施例提供一种升流器4的连接方式，所述升流器4包括若干个子升流器12；
每个所述子升流器12的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器12的原边绕组的同名端并联连接。
由以上实施例可知，升流器4采用多个子升流器12的原边绕组和副边绕组通过串联、并联或串并联混合连接的方式相连接，以保证不同实验回路对电压及输出功率的要求。优选地，每个子升流器12采用环形铁芯，原边绕组和副边绕组采用多跟导线换位绕制的方法均匀绕制在环形铁芯上的技术，且每根导线之间进行特殊的绝缘处理，然后用铝排引出。此种结构可降低升流器4单元漏抗，减少内部损耗，减小外部一次回路接线的接触电阻，从而实现能量的有效传递，同时解决升流器4大电流时的集肤效应和有效避免激磁不均匀造成的铁芯局部饱和现象。
进一步地，每个所述子升流器12的容量为600kVA。
进一步地，每个所述子升流器12的副边绕组设有若干个抽头，用于改变副边绕组的匝电压，从而调节输出电压，这样保证在一定的容量时得到最大的输出电流，而不用改变升流器4内各个子升流器12的接线方式。
进一步地，所述原边补偿电容组3包括若干个自愈式补偿电容；
所述自愈式补偿电容相互并联连接。
进一步地，所述自愈式补偿电容的数量为8个，八个所述自愈式补偿电容的无功容量比是1:2n：2n+1:2n+2：2n+3:2n+4:2n+5:2n+6，其中，n为不小于1的正整数。优选地，每个自愈式补偿电容的支路上设有开关，通过控制开关的开闭，可将上述八个自愈式补偿电容进行选择，补偿组合方式多，补偿效果好。
进一步地，所述辅助调压控制柜2包括第二电源10、第二线圈9和隔离变压器11；
所述第二电源10与所述第二线圈9连接；
所述第二线圈9内设有铁芯；
所述第二线圈9上设有碳刷8，所述碳刷8可在第二线圈9上滑动；
所述碳刷8和所述电源分别与所述隔离变压器11的原边绕组相连。
辅助调压控制柜2经隔离变压器11隔离后，形成一个输出调节细度更小的微调单元，隔离变压器11的输出端与主调压控制柜1串联，构成总的输出端。
进一步地，所述主调压控制柜1的额定容量为150kVA。
如图6所示，第二方面，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流检定电路，包括被测电流互感器15、所述被测电流互感器15所在的电力支路以及上述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置；
所述被测电流互感器15所在的电力支路包括第一接地开关13；
与所述第一接地开关连接13的第一隔离开关14；
与所述被测电流互感器15连接的第二接地开关16、第二隔离开关17和第三隔离开关19；
与所述第二隔离开关17连接的第三接地开关18；
所述电流互感器检定用大电流升流装置的一端与所述第二接地开关17连接，另一端接地。
检定电流互感器时，将第二接地开关16接地的连接片打开，从A点施加由本申请提供的检定所需的大电流，断开第二隔离开关17和第三隔离开关19，再闭合第三接地开关18和第一接地开关13，将标准电流互感器串联在本申请提供的大电流升流装置与A点之间。至此GIS中的被测电流互感器15一次回路确定完毕，此一次回路为最短实验回路，保证在输电线上的线损最小。
大电流升流装置提供的检定电流从A点流入，经过被测电流互感器15后，经由第一隔离开关14和第一接地开关13流入大地，即流入接地系统，GIS的外壳是接地的，可利用其作为接地系统的一部分，在经过GIS的外壳在A点对应的GIS外壳流入大电流升流装置的另一端。
由以上技术方案可知，本申请提供一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置及升流检定电路，利用主调压控制柜1的分别设置在两个第一线圈7上的碳刷8，可实现同时调节两个碳刷8在第一线圈7的位置，进而提高电压调节的速度，降低工作人员的劳动量，提高电流互感器的检定效率，并且可适应不同检定的需求；同时提高主调压控制柜1的输出电压，从而在输出功率的不变的情况下，降低输出电流，从而降低在输出电线上的损耗。

Claims (10)

1.一种GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，包括调压控制柜、原边补偿电容组(3)、升流器(4)和副边补偿电容(5)组；
所述调压控制柜的输出端与所述升流器(4)的输入端连接；
所述原边补偿电容组(3)并联在所述调压控制柜与所述升流器(4)组成的回路中；
所述副边补偿电容(5)组并联在所述升流器(4)的输出端；
所述调压控制柜包括主调压控制柜(1)和辅助调压控制柜(2)；
所述主调压控制柜(1)的输出端与所述辅助调压控制柜(2)的输出端连接；
所述主调压控制柜(1)包括第一电源(6)和第一调压组件；
所述第一调压组件包括两个串接的第一线圈(7)；
所述第一电源(6)分别与每个所述第一线圈(7)连接；
每个所述第一线圈(7)内设有铁芯；
每个所述第一线圈(7)上设有碳刷(8)，所述碳刷(8)可在所述第一线圈(7)上滑动；
其中一个第一线圈(7)上的碳刷(8)与所述升流器(4)连接；
另一个第一线圈(7)上的碳刷(8)与所述辅助调压控制柜(2)的输入端连接。
2.如权利要求1所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述升流器(4)包括若干个子升流器(12)；
每个所述子升流器(12)的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器(12)的原边绕组串联连接。
3.如权利要求1所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述升流器(4)包括四个子升流器(12)；
每个所述子升流器(12)的副边绕组的同名端并联连接；
所述四个子升流器(12)中的每两个子升流器(12)的原边绕组串联连接形成原边绕组升流单元；
所述原边绕组升流单元相互并联连接。
4.如权利要求1所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述升流器(4)包括若干个子升流器(12)；
每个所述子升流器(12)的副边绕组的同名端并联连接；
每个所述子升流器(12)的原边绕组的同名端并联连接。
5.如权利要求2-4任一项所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，每个所述子升流器(12)的容量为600kVA。
6.如权利要求5任一项所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，每个所述子升流器(12)的副边绕组设有若干个抽头。
7.如权利要求1所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述原边补偿电容组(3)包括若干个自愈式补偿电容；
所述自愈式补偿电容相互并联连接。
8.如权利要7所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述自愈式补偿电容的数量为8个，
八个所述自愈式补偿电容的无功容量比是1:2n：2n+1:2n+2：2n+3:2n+4:2n+5:2n+6，其中，n为不小于1的正整数；
所述主调压控制柜(1)的额定容量为150kVA。
9.如权利要求1所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置，其特征在于，所述辅助调压控制柜(2)包括第二电源(10)、第二线圈(9)和隔离变压器(11)；
所述第二线圈(9)内设有铁芯；
所述第二电源(10)与所述第二线圈(9)连接；
所述第二线圈(9)上设有碳刷(8)，所述碳刷(8)可在第二线圈(9)上滑动；
所述碳刷(8)和所述电源分别与所述隔离变压器(11)的原边绕组相连。
10.一种GIS电流互感器检定用大电流升流检定电路，其特征在于，包括被测电流互感器(15)、所述被测电流互感器(15)所在的电力支路以及如权利要求1-9任一项所述的GIS电流互感器检定用大电流升流装置；
所述被测电流互感器(15)所在的电力支路包括第一接地开关(13)；
与所述第一接地开关连接(13)的第一隔离开关(14)；
与所述被测电流互感器(15)连接的第二接地开关(16)、第二隔离开关(17)和第三隔离开关(19)；
与所述第二隔离开关(17)连接的第三接地开关(18)；
所述电流互感器检定用大电流升流装置的一端与所述第二接地开关(17)连接，另一端接地。
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