CN211374979U - 一种高压交流断路器关合试验电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压交流断路器关合试验电路，可以包括第一冲击发电机、第二冲击发电机、第一变压器、第二变压器、第一保护球隙、第二保护球隙、第一电容、第二电容、第一关合装置、第二关合装置、高压交流断路器、电阻和直流电源。本实用新型通过将第一关合装置和第二关合装置输出的电流叠加引入高压交流断路器，使高压交流断路器可以在大容量短路电流下进行关合试验。

Description

一种高压交流断路器关合试验电路

技术领域

本实用新型涉及断路器试验领域，尤其涉及一种高压交流断路器关合试验电路。

背景技术

高压交流断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，能够开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流。为了检测高压交流断路器在额定短路电流下是否可以正常工作，需要设计试验电路对该高压交流断路器进行试验。

然而，现如今的试验电路最大只能产生额定短路电流63kA，无法使高压交流断路器在大容量短路电流(不小于80kA)下进行关合试验。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高压交流断路器关合试验电路，技术方案如下：

一种高压交流断路器T0关合试验电路，包括：第一冲击发电机Gs1、第二冲击发电机Gs2、第一变压器PT1、第二变压器PT2、第一保护球隙BQ1、第二保护球隙BQ2、第一电容Ca1、第二电容Ca2、第一关合装置MD1、第二关合装置MD2、高压交流断路器T0、电阻R和直流电源Us，

所述第一冲击发电机Gs1的输出端与所述第一变压器PT1的一次侧连接，所述第一变压器PT1的二次侧的两端分别连接在所述第一保护球隙BQ1的两端，所述第一保护球隙BQ1与所述第一电容Ca1并联，所述第一电容Ca1的一端为接地端，所述第一电容Ca1的另一端与所述第一关合装置MD1的一端连接，所述第一关合装置MD1的另一端分别与所述高压交流断路器T0的一端、所述电阻R的一端连接，所述高压交流断路器T0的另一端为接地端；

所述电阻R的另一端与所述直流电源Us的正极连接，所述直流电源Us的负极为接地端；

所述第二冲击发电机Gs2的输出端与所述第二变压器PT2的一次侧连接，所述第二变压器PT2的二次侧的两端分别连接在所述第二保护球隙BQ2的两端，所述第二保护球隙BQ2与所述第二电容Ca2并联，所述第二电容Ca2的一端为接地端，所述第二电容Ca2的另一端与所述第二关合装置MD2的一端连接，所述第二关合装置MD2的另一端与所述高压交流断路器T0的一端连接。

可选的，所述电路还包括：第一辅助开关AB1和第二辅助开关AB2，所述第一辅助开关AB1与所述第一关合装置MD1并联；

所述第二辅助开关AB2与所述第二关合装置MD2并联。

可选的，所述电路还包括：电压传感器V，

所述电压传感器V的一端与所述高压交流断路器T0的一端连接，所述电压传感器V的另一端为接地端，其中，所述电压传感器V与控制台连接。

可选的，所述电路还包括：第一电流传感器I1、第二电流传感器I2、第三电流传感器I3和第四电流传感器I4，

所述第一电流传感器I1的一端与所述高压交流断路器T0的接地端连接，所述第一电流传感器I1的另一端为接地端；

所述第二电流传感器I2的一端与所述直流电源Us的负极连接，所述第二电流传感器I2的另一端为接地端；

所述第三电流传感器I3的一端与所述第二电容Ca2的接地端连接，所述第三电流传感器I3的另一端为接地端；

所述第四电流传感器I4的一端与所述第一电容Ca1的接地端连接，所述第四电流传感器I4的另一端为接地端。

可选的，所述第一电流传感器I1、所述第二电流传感器I2和所述第三电流传感器I3分别与控制台连接。

可选的，所述电路还包括：第一保护开关GB1、第二保护开关GB2、第一合闸开关MS1、第二合闸开关MS2、第一操作开关MB1、第二操作开关MB2和第一电抗器L1，

所述第一冲击发电机Gs1的一端与所述第一保护开关GB1的一端连接，所述第一保护开关GB1的另一端与所述第一合闸开关MS1的一端连接，所述第一合闸开关MS1的另一端与所述第一操作开关MB1的一端连接，所述第一操作开关MB1的另一端与所述第一电抗器L1的一端连接，所述第一电抗器L1的另一端与所述第一变压器PT1的一端连接；

所述第一冲击发电机Gs1的另一端与所述第二保护开关GB2的一端连接，所述第二保护开关GB2的另一端与所述第二合闸开关MS2的一端连接，所述第二合闸开关MS2的另一端与所述第二操作开关MB2的一端连接，所述第二操作开关MB2的另一端与所述第一变压器PT1的另一端连接。

可选的，所述电路还包括：第三保护开关GB3、第四保护开关GB4、第三合闸开关MS3、第四合闸开关MS4、第三操作开关MB3、第四操作开关MB4和第二电抗器L2，

所述第二冲击发电机Gs2的一端与所述第三保护开关GB3的一端连接，所述第三保护开关GB3的另一端与所述第三合闸开关MS3的一端连接，所述第三合闸开关MS3的另一端与所述第三操作开关MB3的一端连接，所述第三操作开关MB3的另一端与所述第二电抗器L2的一端连接，所述第二电抗器L2的另一端与所述第二变压器PT2的一端连接；

所述第二冲击发电机Gs2的另一端与所述第四保护开关GB4的一端连接，所述第四保护开关GB4的另一端与所述第四合闸开关MS4的一端连接，所述第四合闸开关MS4的另一端与所述第四操作开关MB4的一端连接，所述第四操作开关MB4的另一端与所述第二变压器PT2的另一端连接。

可选的，所述第一关合装置MD1与所述第二关合装置MD2的输出电流等级相同。

可选的，所述第一关合装置MD1与所述第二关合装置MD2的输出电流等级均为63kA。

借由上述技术方案，本实用新型提供的一种高压交流断路器关合试验电路，可以包括第一冲击发电机Gs1、第二冲击发电机Gs2、第一变压器PT1、第二变压器PT2、第一保护球隙BQ1、第二保护球隙BQ2、第一电容Ca1、第二电容Ca2、第一关合装置MD1、第二关合装置MD2、高压交流断路器T0、电阻R和直流电源Us。本申请实施例通过将第一关合装置MD1和第二关合装置MD2输出的电流叠加引入高压交流断路器T0，使高压交流断路器T0可以在大容量短路电流下进行关合试验。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请实施例提供的一种高压交流断路器关合试验电路；

图2示出了本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路；

图3示出了本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路；

图4示出了本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路；

图5示出了本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本申请实施例提供的一种高压交流断路器T0关合试验电路，可以包括：第一冲击发电机Gs1、第二冲击发电机Gs2、第一变压器PT1、第二变压器PT2、第一保护球隙BQ1、第二保护球隙BQ2、第一电容Ca1、第二电容Ca2、第一关合装置MD1、第二关合装置MD2、高压交流断路器T0、电阻R和直流电源Us。

所述第一冲击发电机Gs1的输出端与所述第一变压器PT1的一次侧连接，所述第一变压器PT1的二次侧的两端分别连接在所述第一保护球隙BQ1的两端，所述第一保护球隙BQ1与所述第一电容Ca1并联，所述第一电容Ca1的一端为接地端，所述第一电容Ca1的另一端与所述第一关合装置MD1的一端连接，所述第一关合装置MD1的另一端分别与所述高压交流断路器T0的一端、所述电阻R的一端连接，所述高压交流断路器T0的另一端为接地端。

所述电阻R的另一端与所述直流电源Us的正极连接，所述直流电源Us的负极为接地端。

所述第二冲击发电机Gs2的输出端与所述第二变压器PT2的一次侧连接，所述第二变压器PT2的二次侧的两端分别连接在所述第二保护球隙BQ2的两端，所述第二保护球隙BQ2与所述第二电容Ca2并联，所述第二电容Ca2的一端为接地端，所述第二电容Ca2的另一端与所述第二关合装置MD2的一端连接，所述第二关合装置MD2的另一端与所述高压交流断路器T0的一端连接。

本申请实施例提供的一种高压交流断路器关合试验电路主要用于对高压交流断路器T0进行大容量短路电流(不小于80kA)的试验中。其中，冲击发电机相当于以事故工况运行的发电机。冲击发电机的整个运行工况都相当于处于突然短路的瞬变过程。使用冲击发电机进行一次试验相当于常规发电机出线端口的一次突然短路。其中，第一冲击发电机Gs1可以与第二冲击发电机Gs2发出的短路电流的容量相同。

第一变压器PT1与第二变压器PT2可以均为低压绕组串联回路。

保护球隙又称为点火球、保护间隙或放电保护球隙等。保护球隙可以由绝缘子和两个石墨球组成，两个石墨球之间存在空气间隙。在本申请实施例提供的试验电路使用时，保护球隙可以避免直流电源Us产生的高电压引向处于低电压的冲击发动机。

关合装置可以是将冲击发电机产生的大电流引入高压交流断路器T0的装置。在本申请实施例提供的试验电路使用时，关合装置可以将大电流引入高压交流断路器T0的端子上。同时，关合装置可以将直流电源Us产生的电压回路与冲击发电机产生的电流回路隔离。

其中，关合装置包括高压电容器。第一电容Ca1可以是关合装置MD1内高压电容器的放电通路。第二电容Ca2可以是关合装置MD2内高压电容器的放电通路。

当高压交流断路器T0进行关合试验时，关合装置可以使高压交流断路器T0发生预击穿时将冲击发电机产生的大电流引入至高压交流断路器T0中，从发生预击穿到大电流引入存在微秒级的时延。

在本申请实施例提供的试验电路使用时，第一关合装置MD1和第二关合装置MD2同时动作，且动作完成时间不超过10μs。

可选的，所述第一关合装置MD1与所述第二关合装置MD2的输出电流等级相同。

可选的，所述第一关合装置MD1与所述第二关合装置MD2的输出电流等级均为63kA。

本申请实施例可以将第一关合装置MD1与第二关合装置MD2输出的电流叠加引入高压交流断路器T0中，使高压交流断路器T0在不低于80kA的短路电流条件下进行关合试验。

直流电源Us可以向高压交流断路器T0提供关合试验时的关合电压，当高压交流断路器T0关合时发生预击穿，高压交流断路器T0的触头之间产生火花放电，此时关合装置可以将大电流引入至高压交流断路器T0的端子上。

电阻R可以限制直流电源Us产生的电压回路与冲击发电机产生的电流回路的串联电流，电阻R也可以限制直流电源输出电流。

本申请实施例提供的一种高压交流断路器关合试验电路，可以包括第一冲击发电机Gs1、第二冲击发电机Gs2、第一变压器PT1、第二变压器PT2、第一保护球隙BQ1、第二保护球隙BQ2、第一电容Ca1、第二电容Ca2、第一关合装置MD1、第二关合装置MD2、高压交流断路器T0、电阻R和直流电源Us。本申请实施例通过将第一关合装置MD1和第二关合装置MD2输出的电流叠加引入高压交流断路器T0，使高压交流断路器T0可以在大容量短路电流下进行关合试验。

可选的，如图2所示，本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路，还可以包括：第一辅助开关AB1和第二辅助开关AB2。

所述第一辅助开关AB1与所述第一关合装置MD1并联；

所述第二辅助开关AB2与所述第二关合装置MD2并联。

本申请实施例中的辅助开关通过与关合装置并联，可以使减小关合装置的烧损。具体的，辅助开关可以在关合试验开始时处于断开状态，当该关合试验进行15ms之后进行闭合。

可选的，如图3所示，本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路，还可以包括：电压传感器V。

所述电压传感器V的一端与所述高压交流断路器T0的一端连接，所述电压传感器V的另一端为接地端，其中，所述电压传感器V与控制台连接。

电压传感器V主要用于测量高压交流断路器T0两端的电压数据。电压传感器V与控制台连接，可以使控制台在关合试验过程中，获得高压交流断路器T0两端的电压变化情况并进行相应的处理。

可选的，如图4所示，本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路，还可以包括：第一电流传感器I1、第二电流传感器I2、第三电流传感器I3和第四电流传感器I4。

所述第一电流传感器I1的一端与所述高压交流断路器T0的接地端连接，所述第一电流传感器I1的另一端为接地端。

其中，第一电流传感器I1用于测量高压交流断路器T0进行关合试验时的关合电流，该关合电流也就是第一变压器PT1的二次侧输出的短路电流与第二变压器PT2的二次侧输出的短路电流进行叠加后的大容量短路电流。

所述第二电流传感器I2的一端与所述直流电源Us的负极连接，所述第二电流传感器I2的另一端为接地端。

其中，第二电流传感器I2用于测量高压交流断路器T0在预击穿起始时刻的电流。

所述第三电流传感器I3的一端与所述第二电容Ca2的接地端连接，所述第三电流传感器I3的另一端为接地端。

其中，第三电流传感器I3用于测量第二变压器PT2的二次侧输出的短路电流。

所述第四电流传感器I4的一端与所述第一电容Ca1的接地端连接，所述第四电流传感器I4的另一端为接地端。

其中，第四电流传感器I4用于测量第一变压器PT1的二次侧输出的短路电流。

可选的，所述第一电流传感器I1、所述第二电流传感器I2和所述第三电流传感器I3分别与控制台连接。

第一电流传感器I1、所述第二电流传感器I2和所述第三电流传感器I3分别与控制台连接，可以使控制台在关合试验过程中，分别获得高压交流断路器T0进行关合试验时的关合电流的变化情况、高压交流断路器T0预击穿的电流的变化情况，并进行相应的处理。

可选的，如图5所示，本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路，还可以包括：第一保护开关GB1、第二保护开关GB2、第一合闸开关MS1、第二合闸开关MS2、第一操作开关MB1、第二操作开关MB2和第一电抗器L1。

所述第一冲击发电机Gs1的一端与所述第一保护开关GB1的一端连接，所述第一保护开关GB1的另一端与所述第一合闸开关MS1的一端连接，所述第一合闸开关MS1的另一端与所述第一操作开关MB1的一端连接，所述第一操作开关MB1的另一端与所述第一电抗器L1的一端连接，所述第一电抗器L1的另一端与所述第一变压器PT1的一端连接。

所述第一冲击发电机Gs1的另一端与所述第二保护开关GB2的一端连接，所述第二保护开关GB2的另一端与所述第二合闸开关MS2的一端连接，所述第二合闸开关MS2的另一端与所述第二操作开关MB2的一端连接，所述第二操作开关MB2的另一端与所述第一变压器PT1的另一端连接。

如图5所示，本申请实施例提供的另一种高压交流断路器关合试验电路，还可以包括：第三保护开关GB3、第四保护开关GB4、第三合闸开关MS3、第四合闸开关MS4、第三操作开关MB3、第四操作开关MB4和第二电抗器L2。

所述第二冲击发电机Gs2的一端与所述第三保护开关GB3的一端连接，所述第三保护开关GB3的另一端与所述第三合闸开关MS3的一端连接，所述第三合闸开关MS3的另一端与所述第三操作开关MB3的一端连接，所述第三操作开关MB3的另一端与所述第二电抗器L2的一端连接，所述第二电抗器L2的另一端与所述第二变压器PT2的一端连接。

所述第二冲击发电机Gs2的另一端与所述第四保护开关GB4的一端连接，所述第四保护开关GB4的另一端与所述第四合闸开关MS4的一端连接，所述第四合闸开关MS4的另一端与所述第四操作开关MB4的一端连接，所述第四操作开关MB4的另一端与所述第二变压器PT2的另一端连接。

其中，当合闸开关闭合时，则冲击发电机输出短路电流。本申请实施例中的第一冲击发电机Gs1发出短路电流之后，需要使操作开关断开，当操作开关断开失败时，保护开关断开，防止第一冲击发电机Gs1持续输出短路电流，对电路造成损坏。第二冲击发电机Gs2同理，此处不再赘述。保护开关和操作开关可以为断路器。

电抗器主要用于调节冲击发电机输出的短路电流。

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与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体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物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高压交流断路器关合试验电路，其特征在于，包括：第一冲击发电机(Gs1)、第二冲击发电机(Gs2)、第一变压器(PT1)、第二变压器(PT2)、第一保护球隙(BQ1)、第二保护球隙(BQ2)、第一电容(Ca1)、第二电容(Ca2)、第一关合装置(MD1)、第二关合装置(MD2)、高压交流断路器(T0)、电阻(R)和直流电源(Us)，

所述第一冲击发电机(Gs1)的输出端与所述第一变压器(PT1)的一次侧连接，所述第一变压器(PT1)的二次侧的两端分别连接在所述第一保护球隙(BQ1)的两端，所述第一保护球隙(BQ1)与所述第一电容(Ca1)并联，所述第一电容(Ca1)的一端为接地端，所述第一电容(Ca1)的另一端与所述第一关合装置(MD1)的一端连接，所述第一关合装置(MD1)的另一端分别与所述高压交流断路器(T0)的一端、所述电阻(R)的一端连接，所述高压交流断路器(T0)的另一端为接地端；

所述电阻(R)的另一端与所述直流电源(Us)的正极连接，所述直流电源(Us)的负极为接地端；

所述第二冲击发电机(Gs2)的输出端与所述第二变压器(PT2)的一次侧连接，所述第二变压器(PT2)的二次侧的两端分别连接在所述第二保护球隙(BQ2)的两端，所述第二保护球隙(BQ2)与所述第二电容(Ca2)并联，所述第二电容(Ca2)的一端为接地端，所述第二电容(Ca2)的另一端与所述第二关合装置(MD2)的一端连接，所述第二关合装置(MD2)的另一端与所述高压交流断路器(T0)的一端连接。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第一辅助开关(AB1)和第二辅助开关(AB2)，

所述第一辅助开关(AB1)与所述第一关合装置(MD1)并联；

所述第二辅助开关(AB2)与所述第二关合装置(MD2)并联。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：电压传感器(V)，

所述电压传感器(V)的一端与所述高压交流断路器(T0)的一端连接，所述电压传感器(V)的另一端为接地端，其中，所述电压传感器(V)与控制台连接。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第一电流传感器(I1)、第二电流传感器(I2)、第三电流传感器(I3)和第四电流传感器(I4)，

所述第一电流传感器(I1)的一端与所述高压交流断路器(T0)的接地端连接，所述第一电流传感器(I1)的另一端为接地端；

所述第二电流传感器(I2)的一端与所述直流电源(Us)的负极连接，所述第二电流传感器(I2)的另一端为接地端；

所述第三电流传感器(I3)的一端与所述第二电容(Ca2)的接地端连接，所述第三电流传感器(I3)的另一端为接地端；

所述第四电流传感器(I4)的一端与所述第一电容(Ca1)的接地端连接，所述第四电流传感器(I4)的另一端为接地端。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一电流传感器(I1)、所述第二电流传感器(I2)和所述第三电流传感器(I3)分别与控制台连接。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第一保护开关(GB1)、第二保护开关(GB2)、第一合闸开关(MS1)、第二合闸开关(MS2)、第一操作开关(MB1)、第二操作开关(MB2)和第一电抗器(L1)，

所述第一冲击发电机(Gs1)的一端与所述第一保护开关(GB1)的一端连接，所述第一保护开关(GB1)的另一端与所述第一合闸开关(MS1)的一端连接，所述第一合闸开关(MS1)的另一端与所述第一操作开关(MB1)的一端连接，所述第一操作开关(MB1)的另一端与所述第一电抗器(L1)的一端连接，所述第一电抗器(L1)的另一端与所述第一变压器(PT1)的一端连接；

所述第一冲击发电机(Gs1)的另一端与所述第二保护开关(GB2)的一端连接，所述第二保护开关(GB2)的另一端与所述第二合闸开关(MS2)的一端连接，所述第二合闸开关(MS2)的另一端与所述第二操作开关(MB2)的一端连接，所述第二操作开关(MB2)的另一端与所述第一变压器(PT1)的另一端连接。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第三保护开关(GB3)、第四保护开关(GB4)、第三合闸开关(MS3)、第四合闸开关(MS4)、第三操作开关(MB3)、第四操作开关(MB4)和第二电抗器(L2)，

所述第二冲击发电机(Gs2)的一端与所述第三保护开关(GB3)的一端连接，所述第三保护开关(GB3)的另一端与所述第三合闸开关(MS3)的一端连接，所述第三合闸开关(MS3)的另一端与所述第三操作开关(MB3)的一端连接，所述第三操作开关(MB3)的另一端与所述第二电抗器(L2)的一端连接，所述第二电抗器(L2)的另一端与所述第二变压器(PT2)的一端连接；

所述第二冲击发电机(Gs2)的另一端与所述第四保护开关(GB4)的一端连接，所述第四保护开关(GB4)的另一端与所述第四合闸开关(MS4)的一端连接，所述第四合闸开关(MS4)的另一端与所述第四操作开关(MB4)的一端连接，所述第四操作开关(MB4)的另一端与所述第二变压器(PT2)的另一端连接。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一关合装置(MD1)与所述第二关合装置(MD2)的输出电流等级相同。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一关合装置(MD1)与所述第二关合装置(MD2)的输出电流等级均为63kA。

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