CN109991515A - 一种低实际负荷下获取一次大电流的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，包括以下步骤：S1：在高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备；S2：将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备；S3：将所述待测电气设备远离升流器副边的一端接入输入线路。本发明还公开了一种低实际负荷下获取一次大电流的系统。本发明通过升流器实现大电流，并通过直连于输入线路的方式实现高电压，使得待测电气设备在输入线路负荷较小的情况下，即可处于大电流高电压的待测环境中，有效的降低了投资成本和试验成本。

Description

一种低实际负荷下获取一次大电流的方法及系统

技术领域

本发明涉及电气工程领域，具体涉及一种低实际负荷下获取一次大电流的方法及系统。

背景技术

大量电气设备的真实运行性能要在模拟其实际运行工况的条件下才能准确测得，在输配电系统中，一次电气设备处于高电压、大电流的运行状态。因此，要模拟电气设备的运行工况，必须将电气设备置于高电压、大电流的运行工况。根据功率与电流的关系公式P＝UIcosФ可知，在电压一定时，一次电流的大小由负荷功率决定，若要产生较大的一次电流，则需要较大的负荷功率。以10kV系统为例，若要产生200A的一次电流且功率因素按1.0计算，则单相需要的功率为P＝10kV*200A*1.0＝2000kVA，则三相需要的功率约为3500kVA，可见需要的负荷功率很大，相应的，所需的变压器的容量也较大，将极大的增加试验设备的投资成本，并且这种测试方式对电源容量要求较高，一般实验室不具备这种电源，同时这也造成试验成本过大，以电费成本为例，按每度电0.5元计算，则试验时单相每小时的耗电量为2000度电，每小时电费为1000元；三相情况下每小时电费超过1700元。

现有技术中，进行一次电气设备进行模拟测试时，需要高电压、大电流的运行状态，极大的增加试验设备的投资成本和试验成本，同时对电源容量也有很高要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中，进行一次电气设备进行模拟测试时，需要高电压、大电流的运行状态，极大的增加试验设备的投资成本和试验成本，对电源容量也有很高要求等，目的在于提供一种低实际负荷下获取一次大电流的方法及系统，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，包括以下步骤：S1：在高电压系统的三相线路中任意一相、两相或三相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备；S2：将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备；S3：将所述待测电气设备的一端接入输入线路。

本发明应用时，首先在高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备，然后将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备，升流器在这里的作用是为测试线路提供大电流的作用，如果升流器的原边为1匝，副边可以根据需要绕制N匝(N大于1)，则可在副边产生N倍原边的电流，从而实现在低负荷下获得较大的一次电流，而升流器的副边串联于待测电气设备可以为待测电气设备提供大电流；升流器在一定电压、电流的输入、变换为另一种电压、电流的输出，输入、输出的总功率除自身损耗外不变，输入、输出的频率不变，本发明中升流器的原边可以缠绕在输入线路上，具体缠绕匝数可以根据需要进行设置。

为了实现待测电气设备处于高电压、大电流的环境中，本发明创造性的将待测电气设备接入输入线路，由于三相供电的电压是恒定的高电压，而电流是通过负荷大小所决定的，所以本发明通过升流器实现大电流，并通过直连于输入线路的方式实现高电压，使得待测电气设备在输入线路负荷较小的情况下，即可处于大电流高电压的待测环境中，有效的降低了投资成本和试验成本。

进一步的，本发明还包括以下步骤：当所述待测电气设备为单相设备时，选取高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路。

本发明应用时，当待测电气设备为单相设备，例如断路器、熔断器等设备的时候，则只需要一相线路作为输入线路，从而减少设备改造，进一步降低投资试验成本。

进一步的，本发明还包括以下步骤：当所述待测电气设备为两相设备时，将高电压系统的三相线路中任选两相作为输入线路；在输入线路上设置测试线路，且两条测试线路作为两相输入向两相设备供电。

本发明应用时，当待测电气设备为两相设备，例如高压两相设备，如三相三线电能计量装置需要接入两相线路，这时可以任选两相进行设备改造作为输入线路。

进一步的，本发明还包括以下步骤：当所述待测电气设备为三相设备时，将高电压系统的三相线路中每一相都作为输入线路；在三相线路中每一相上都设置测试线路，且三条测试线路作为三相输入向三相设备供电。

本发明应用时，当待测电气设备为三相设备，可以对每一相进行改造，从而实现待测电气设备的三相供电，所以本发明具有广泛的适用性。

进一步的，所述升流器的副边匝数大于升流器的原边匝数。

进一步的，所述升流器铁芯采用环形结构，且将输入线路穿过所述环形结构的内圈。

进一步的，所述高电压系统的三相线路通过降压变压器向负荷供电。

本发明应用时，为了实现在三相线路中使用升流器提供大电流，本申请采用降压变压器向负荷供电，从而在三相线路中出现电流，进而为升流器的原边提供电流。

进一步的，所述待测电气设备为电流互感器、变压器、断路器、配电柜、开关柜和继电器中的一种或者多种。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种低实际负荷下获取一次大电流的方法及系统，通过升流器实现大电流，并通过直连于输入线路的方式实现高电压，使得待测电气设备在输入线路负荷较小的情况下，即可处于大电流高电压的待测环境中，从而实现对电气设备实际运行环境的准确模拟，有效的降低了投资成本和试验成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，包括以下步骤：S1：在高电压系统的三相线路中任意一相、两相或三相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备；S2：将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备；S3：将所述待测电气设备的一端接入输入线路。

本实施例实施时，首先在高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备，然后将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备，升流器在这里的作用是为测试线路提供大电流的作用，升流器的原边为1匝，副边可以根据需要绕制N匝(N大于1)，则可在副边产生N倍原边的电流，从而实现在低负荷下获得较大的一次电流，而升流器的副边串联于待测电气设备可以为待测电气设备提供大电流；升流器在一定电压、电流的输入、变换为另一种电压、电流的输出，输入、输出的总功率除自身损耗外不变，输入、输出的频率不变，本发明中升流器的原边可以缠绕在输入线路上，具体缠绕匝数可以根据需要进行设置。

为了实现待测电气设备处于高电压、大电流的环境中，本发明创造性的将待测电气设备接入输入线路，由于三相供电的电压是恒定的高电压，而电流是通过负荷大小所决定的，所以本发明通过升流器实现大电流，并通过直连于输入线路的方式实现高电压，使得待测电气设备在输入线路负荷较小的情况下，即可处于大电流高电压的待测环境中，有效的降低了投资成本和试验成本。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，还包括以下步骤：当所述待测电气设备为单相设备时，选取高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路。

本实施例实施时，当待测电气设备为单相设备，例如断路器、熔断器等设备的时候，则只需要一相线路作为输入线路，从而减少设备改造，进一步降低投资试验成本。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上，还包括以下步骤：当所述待测电气设备为两相设备时，将高电压系统的三相线路中任选两相作为输入线路；在输入线路上设置测试线路，且两条测试线路作为两相输入向两相设备供电。

本实施例实施时，当待测电气设备为两相设备，例如高压两相设备，如三相三线电能计量装置需要接入两相线路，这时可以任选两相进行设备改造作为输入线路。

实施例4

本实施例在实施例1的基础上，还包括以下步骤：当所述待测电气设备为三相设备时，将高电压系统的三相线路中每一相都作为输入线路；在三相线路中每一相上都设置测试线路，且三条测试线路作为三相输入向三相设备供电。

本实施例实施时，当待测电气设备为三相设备，可以对每一相进行改造，从而实现待测电气设备的三相供电，所以本发明具有广泛的适用性。

实施例5

如图2所示，本实施例在实施例1～4的基础上，为了能够在较低实际负荷下获取一次大电流，本专利提出在一次侧级联升流器的方法获取一次大电流。因A、B、C三相相互独立，要实现A、B、C三相均获得大电流，其方法一样，此处以C相为例进行说明。

A、B、C为一次高电压系统的三相线路，线路A、B、C三相从电源侧(或变电站)出来，到达负荷侧后经降压变压器变成低电压供负荷使用。负荷为产生一次电流的耗能装置。实际一次线路的电流为负荷消耗功率产生的电流，电压为高电压，在负荷较小时，实际一次线路不能获得较大的电流。升流器铁芯采用环形结构，即将实际一次线路从内圈穿过，即升流器的原边为1匝，副边可以根据需要绕制N匝(N大于1)，则可在副边产生N倍原边的电流，从而实现在低负荷下获得较大的一次电流。同时，将副边与线路连接，则副边处于高电压、大电流的运行状态，将电流互感器(以电流互感器为例)等电气设备的一次侧与副边串联，则电流互感器等电气设备的一次侧处于高电压、大电流的运行状态。从而实现在较低负荷下，模拟电流互感器等电气设备高电压、大电流的实际运行环境。

综上所述，本发明实施例中的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法通过升流器实现大电流，并通过直连于输入线路的方式实现高电压，使得待测电气设备在输入线路负荷较小的情况下，即可处于大电流高电压的待测环境中，对电源容量要求很低，一般实验室即可通过本发明实现高电压大电流环境下的电气设备检测，有效的降低了投资成本和试验成本。

实施例6

本发明一种低实际负荷下获取一次大电流的系统，包括：输入线路：用于连接高压系统；测试线路：用于与待测电气设备连接，并向待测电气设备提供大电流高电压；所述测试线路包括升流器，所述升流器的原边设置于输入线路上，所述升流器的副边串联于待测电气设备，所述待测电气设备的一端接入输入线路。

本实施例实施时，升流器在这里的作用是为测试线路提供大电流的作用，升流器的原边为1匝，副边可以根据需要绕制N匝(N大于1)，则可在副边产生N倍原边的电流，从而实现在低负荷下获得较大的一次电流，而升流器的副边串联于待测电气设备可以为待测电气设备提供大电流；升流器在一定电压、电流的输入、变换为另一种电压、电流的输出，输入、输出的总功率除自身损耗外不变，输入、输出的频率不变，本发明中升流器的原边可以缠绕在输入线路上，具体缠绕匝数可以根据需要进行设置。

实施例7

本实施例在实施例6的基础上，当所述待测电气设备为单相设备时，选取高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路；当所述待测电气设备为两相设备时，将高电压系统的三相线路中任选两相作为输入线路；在输入线路上设置测试线路，且两条测试线路作为两相输入向两相设备供电；当所述待测电气设备为三相设备时，将高电压系统的三相线路中每一相都作为输入线路；在三相线路中每一相上都设置测试线路，且三条测试线路作为三相输入向三相设备供电。

本实施例实施时，当待测电气设备为单相设备，例如断路器、熔断器等设备的时候，则只需要一相线路作为输入线路，从而减少设备改造，进一步降低投资试验成本，当待测电气设备为两相设备，例如高压两相设备，如三相三线电能计量装置需要接入两相线路，这时可以任选两相进行设备改造作为输入线路，当待测电气设备为三相设备，可以对每一相进行改造，从而实现待测电气设备的三相供电，所以本发明具有广泛的适用性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体执行过程，可以参考前述实施例进行理解，在此不再赘述。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在高电压系统的三相线路中任意一相、两相或三相作为输入线路，并在输入线路上设置测试线路；所述测试线路包括串联的升流器和待测电气设备；

S2：将升流器的原边设置于输入线路上，并将升流器的副边串联于待测电气设备；

S3：将所述待测电气设备的一端接入输入线路。

2.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当所述待测电气设备为单相设备时，选取高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路。

3.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当所述待测电气设备为两相设备时，将高电压系统的三相线路中任选两相作为输入线路；

在输入线路上设置测试线路，且两条测试线路作为两相输入向两相设备供电。

4.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

当所述待测电气设备为三相设备时，将高电压系统的三相线路中每一相都作为输入线路；

在三相线路中每一相上都设置测试线路，且三条测试线路作为三相输入向三相设备供电。

5.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，所述升流器的副边匝数大于升流器的原边匝数。

6.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，所述升流器铁芯采用环形结构，且将输入线路穿过所述环形结构的内圈。

7.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，所述高电压系统的三相线路通过降压变压器向负荷供电。

8.根据权利要求1所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的方法，其特征在于，所述待测电气设备为电流互感器、变压器、断路器、配电柜、开关柜和继电器中的一种或者多种。

9.一种低实际负荷下获取一次大电流的系统，其特征在于，包括：

输入线路：用于连接高压系统；

测试线路：用于与待测电气设备连接，并向待测电气设备提供大电流高电压；

所述测试线路包括升流器，所述升流器的原边设置于输入线路上，所述升流器的副边串联于待测电气设备，所述待测电气设备的一端接入输入线路。

10.根据权利要求9所述的一种低实际负荷下获取一次大电流的系统，其特征在于，当所述待测电气设备为单相设备时，选取高电压系统的三相线路中任意一相作为输入线路；

当所述待测电气设备为两相设备时，将高电压系统的三相线路中任选两相作为输入线路；在输入线路上设置测试线路，且两条测试线路作为两相输入向两相设备供电；

当所述待测电气设备为三相设备时，将高电压系统的三相线路中每一相都作为输入线路；

在三相线路中每一相上都设置测试线路，且三条测试线路作为三相输入向三相设备供电。