CN115327189A - 高压干式负载试验装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压干式负载试验装置和设备，该装置包括：获取单元、检测单元和控制单元，其中，获取单元用于获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数；检测单元用于检测高压电源的电压等级；控制单元分别与获取单元和检测单元连接，控制单元用于根据电压等级、耐压系数和耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入高压电源进行负载实验。本发明具有强度高、绝缘性好、安全性高、电压适用范围广的特点，并能够延长电阻器的使用寿命。

Description

高压干式负载试验装置和设备

技术领域

本发明涉及负载试验装置设计技术领域，尤其涉及一种高压干式负载试验装置和设备。

背景技术

目前，在某些特定场合下使用到中高压发电机组，通常做负载试验时会用到干式中高压负载装置。将负载装置内电阻器上通中高压电压，电阻管将电能转换成热能，再配合高效风机将热量排出。虽然电阻器在设计上有一定的过载能力和尽量大的绝缘特性，但大都非常有限，长时间使用会影响到电阻器的老化，从而降低绝缘特性，减少寿命。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提供一种高压干式负载试验装置，该装置具有强度高、绝缘性好、安全性高、电压适用范围广的特点，并能够延长电阻器的使用寿命。

本发明的第二个目的在于提供一种高压干式负载试验设备。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种高压干式负载试验装置，包括：

获取单元，用于获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数；

检测单元，用于检测所述高压电源的电压等级；

控制单元，分别与所述获取单元和所述检测单元连接，所述控制单元用于根据所述电压等级、所述耐压系数和所述耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入所述高压电源进行负载实验。

可选的，该装置还包括：若干个所述电阻模组，其中，每一所述电阻模组由相同数量且具有相同阻值的电阻并联而成。

可选的，各个所述电阻模组依次串联接入所述高压电源。

可选的，所述控制单元还用于根据所述电压等级、所述耐压系数和所述耐流系数确定每一所述电阻模组中电阻的最大接入数量，以使每一所述电阻模组的耗散功率达到预设耗散功率。

可选的，该装置还包括：高压接触器，分别与所述控制单元和串接后的电阻模组连接，所述控制单元控制所述高压接触器闭合，以将串接后的电阻模组接入所述高压电源。

可选的，该装置还包括：高压熔断器，其一端与所述高压电源连接，其另一端与所述高压接触器连接，所述高压熔断器用于对相应的负载试验支路进行高压保护。

可选的，该装置还包括：试验腔体，其中，所述试验腔体一侧设置有复合绝缘安装板，若干个所述电阻模组设置在所述复合绝缘安装板上进行负载试验。

可选的，该装置还包括：风机，设置在所述试验腔体内，所述风机用于对所述试验腔体中的所述电阻模组进行散热。

可选的，该装置还包括：温度检测单元，设置在所述试验腔体内，所述温度检测单元用于检测所述试验腔体内的温度；

其中，所述控制单元还分别与所述温度检测单元和所述风机连接，所述控制单元用于通过所述温度检测单元获取所述试验腔体内的温度值，并在所述温度值达到第一阈值时，控制所述风机以第一转速运行，以及在所述温度值达到第二阈值时，控制所述风机以第二转速运行，其中，所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第一转速小于所述第二转速。

为达到上述目的，本发明第二方面还提供了一种高压干式负载试验设备。

本发明至少具有以下技术效果：

本发明获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数、检测高压电源的电压等级，并根据电压等级、耐压系数和耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入高压电源进行负载实验，可使得电阻模组中的电阻器始终工作在其额定参数状态下，从而可有效防止电阻模组中电阻器的老化，延长电阻模组的使用寿命，并且使得该装置具有电压等级适用范围广的特点；另外，本发明通过上述参数确定电阻模组中单个电阻的最大接入数量，可使得电阻模组的耗散功率在电阻模组中的电阻器始终工作在其额定参数状态的前提下满足预设耗散功率，即通过最小接入数量的电阻并联可提高电阻模组的功率容量并达到预设功率容量，进而满足电能的消耗需求；以及将复合绝缘板作为电阻模组的安装板，可提高装置的强度、绝缘性和安全性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的高压干式负载试验装置的结构框图；

图2为本发明一实施例提供的高压干式负载试验装置的电路拓扑图；

图3为本发明一实施例提供的风机和电阻模组设置示意图；

图4为本发明一实施例提供的电阻管的安装示意图；

图5为本发明一实施例提供的高压干式负载试验设备的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本实施例的高压干式负载试验装置和设备。

图1为本发明一实施例提供的高压干式负载试验装置的结构框图。如图1所示，该高压干式负载试验装置10包括：获取单元11、检测单元12和控制单元13。

其中，获取单元11用于获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数；检测单元12用于检测高压电源的电压等级；控制单元13分别与获取单元11和检测单元12连接，控制单元13用于根据电压等级、耐压系数和耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入高压电源进行负载实验。

该高压干式负载试验装置10还包括若干个电阻模组，其中，每一电阻模组由相同数量且具有相同阻值的电阻并联而成，且各个电阻模组依次串联接入高压电源。

如图2所示，本实施例中的高压电源可为三相高压电源，其中，可选择多个电阻器进行混联，然后分三组依次分别接入至三相高压电源中的每一相电源输出端，以对该三相高压电源进行负载试验，即通过混联的多个电阻器将三相高压电源输出的电能转换为热能，达到负载试验的目的。

为保护负载试验中的任一电阻器，本实施例中，可通过获取单元11获取每个电阻器的耐压系数和耐流系数，然后通过检测单元12获取高压电源的电压等级，控制单元13再根据电阻串联的分压特性确定电阻模组的最小接入数量，并将最小接入数量的电阻模组接入至高压电源。

例如，高压电源的电压等级对应的电压值为220V，由于本实施例中的电阻模组由多个电阻并联而成，所以电阻模组分压后的电压需要满足每一并联电阻的耐压系数。例如每一电阻的耐压系数为100V、电阻值为60Ω、耐流系数为1A，当采用2个电阻模组串联时，每一电阻模组两端电压为110V，显然大于100V，所以控制单元13还需控制增加一电阻模组，当电阻模组接入数量为3个时，每一电阻模组两端电压约为73V，每一电阻模组中单个电阻的电流值显然大于1A，此时，控制单元13还控制增加一电阻模组，当电阻模组接入数量为4个时，可使得每一电阻模组中各个电阻流过的电流小于1A，由此，可确定该电压等级下电阻模组的最小接入数量为4，然后将4个电阻模组依次串联接入至对应相的高压电源输出端即可。

在本发明的一个实施例中，控制单元13还用于根据电压等级、耐压系数和耐流系数确定每一电阻模组中电阻的最大接入数量，以使每一电阻模组的耗散功率达到预设耗散功率。

为提升各电阻模组的功率容量，如上所述可将多个电阻并联以形成所述电阻模组。由于每一电阻模组上的耗散功率过大时，势必会加速电阻模组中电阻的老化速率。所以，在满足电能消耗需求的情况下，还需设置预设耗散功率，即各个电阻模组具有预设功率容量，采用预设功率容量的电阻模组可进一步防止电阻模组中各个电阻的老化。

具体的，控制单元13在确定接入电阻模组的数量之后，可进一步确定每一电阻模组中电阻的最大接入数量。例如，如上所述，220V电压等级下电阻模组的最小接入数量为4，此时，每一电阻模组两端电压为55V，然后根据预设耗散功率和每一电阻模组两端电压即可确定每一电阻模组中电阻的最大接入数量。例如，预设耗散功率为1KW，则要求电阻模组的总电阻需大于3Ω，当单个电阻为6Ω时，则需要接入的单个电阻最多为2个，由此可保证电阻模组的耗散功率达到且不会超过1KW，从而可进一步防止电阻模组中各个电阻的老化。

如图2所示，该装置还包括高压接触器，其分别与控制单元13和串接后的电阻模组连接，控制单元13控制高压接触器闭合，以将串接后的电阻模组接入高压电源。

具体的，控制单元13在确定电组模组中单个电阻的接入数量和电阻模组的接入数量之后，可控制高压接触器将相应数量的电阻模组接入至高压电源。

其中，设置在母排的高压电源与高压接触器之间还设置了高压熔断器，通过高压熔断器可对相应的负载试验支路进行高压保护。

需要说明的是，本实施例中的高压部件如高压电源、高压接触器、高压熔断器等还可均进行支架安装，以保证电气绝缘和爬电距离符合高压电气规范。

如图3所示，该装置还包括一试验腔体，其中，试验腔体一侧设置有复合绝缘安装板，若干个电阻模组设置在复合绝缘安装板上进行负载试验。另外，该试验腔体内还设置有风机，该风机可用于对试验腔体中的电阻模组进行散热。

具体的，该试验腔体由电阻封板、排风花格板和复合绝缘安装板组成，其中，如图4所示，复合绝缘安装板上均匀开设有多个通孔，由多个电阻器形成的多个电阻管分别插接在相应的通孔，并固定在复合绝缘安装板上，其中多个电阻管构成上述所述的电阻模组。该试验腔体的下方设置有风机，所述风机具体设置于由进风栅板和其它隔板密封的另一腔体内，所述风机通过三相交流电源进行供电。本实施例中复合绝缘安装板具有热绝缘和电绝缘特性，该复合绝缘安装板的设置能够提高装置强度、绝缘性和安全性，并且将电阻管均匀设置在所述通孔上，可便于工作人员的维护保养。

另外，该装置还包括：温度检测单元，其设置在试验腔体内，温度检测单元用于检测试验腔体内的温度；其中，控制单元13还分别与温度检测单元和风机连接，控制单元13用于通过温度检测单元获取试验腔体内的温度值，并在温度值达到第一阈值时，控制风机以第一转速运行，以及在温度值达到第二阈值时，控制风机以第二转速运行，其中，第一阈值小于第二阈值，第一转速小于第二转速。

具体的，温度检测单元可检测试验腔体内的温度，温度值达到第一阈值如25℃时，控制单元13可控制风机以3000r/min运行，风机将进风栅板送进来的风鼓吹至试验腔体内，并将电阻管产生的热量从排风花格板排放出去，当温度值达到第二阈值如40℃时，控制单元13可控制风机以5000r/min运行，以便加速试验腔体内热量的排放。当温度检测单元检测到温度值一直大于一固定值且持续增高时，控制单元13还可控制蜂鸣器或者显示器发出故障预警提示信息，以便工作人员及时检查电阻管或风机是否出现故障，并及时维护维修。

进一步的，本发明还提供了一种高压干式负载试验设备，如图5所示，该高压干式负载试验设备100包括上述所述的高压干式负载试验装置10。

综上所述，本发明获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数、检测高压电源的电压等级，并根据电压等级、耐压系数和耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入高压电源进行负载实验，可使得电阻模组中的电阻器始终工作在其额定参数状态下，从而可有效防止电阻模组中电阻器的老化，延长电阻模组的使用寿命，并且使得该装置具有电压等级适用范围广的特点；另外，本发明通过上述参数确定电阻模组中单个电阻的最大接入数量，可使得电阻模组的耗散功率在电阻模组中的电阻器始终工作在其额定参数状态的前提下满足预设耗散功率，即通过最小接入数量的电阻并联可提高电阻模组的功率容量并达到预设功率容量，进而满足电能的消耗需求；以及将复合绝缘板作为电阻模组的安装板，可提高装置的强度、绝缘性和安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种高压干式负载试验装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取用于接入高压电源的单个电阻的耐压系数和耐流系数；

检测单元，用于检测所述高压电源的电压等级；

控制单元，分别与所述获取单元和所述检测单元连接，所述控制单元用于根据所述电压等级、所述耐压系数和所述耐流系数确定电阻模组的最小接入数量，并控制相应数量的电阻模组接入所述高压电源进行负载实验。

2.如权利要求1所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：若干个所述电阻模组，其中，每一所述电阻模组由相同数量且具有相同阻值的电阻并联而成。

3.如权利要求2所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，各个所述电阻模组依次串联接入所述高压电源。

4.如权利要求3所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，所述控制单元还用于根据所述电压等级、所述耐压系数和所述耐流系数确定每一所述电阻模组中电阻的最大接入数量，以使每一所述电阻模组的耗散功率达到预设耗散功率。

5.如权利要求4所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：

高压接触器，分别与所述控制单元和串接后的电阻模组连接，所述控制单元控制所述高压接触器闭合，以将串接后的电阻模组接入所述高压电源。

6.如权利要求5所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：

高压熔断器，其一端与所述高压电源连接，其另一端与所述高压接触器连接，所述高压熔断器用于对相应的负载试验支路进行高压保护。

7.如权利要求6所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：

试验腔体，其中，所述试验腔体一侧设置有复合绝缘安装板，若干个所述电阻模组设置在所述复合绝缘安装板上进行负载试验。

8.如权利要求7所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：

风机，设置在所述试验腔体内，所述风机用于对所述试验腔体中的所述电阻模组进行散热。

9.如权利要求8所述的高压干式负载试验装置，其特征在于，还包括：

温度检测单元，设置在所述试验腔体内，所述温度检测单元用于检测所述试验腔体内的温度；

其中，所述控制单元还分别与所述温度检测单元和所述风机连接，所述控制单元用于通过所述温度检测单元获取所述试验腔体内的温度值，并在所述温度值达到第一阈值时，控制所述风机以第一转速运行，以及在所述温度值达到第二阈值时，控制所述风机以第二转速运行，其中，所述第一阈值小于所述第二阈值，所述第一转速小于所述第二转速。

10.一种高压干式负载试验设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的高压干式负载试验装置。

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