【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及斷路器觸頭，特別涉及一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺及試驗方法。
技術介紹
1、換流站內裝有大容量的交流濾波器組，以用來補充換流閥等非線性元件工作時消耗的大量無功和濾除導致系統電壓、電流產生畸變的諧波分量。濾波器組用sf6斷路器需要根據系統運行工況的變化以及對無功和濾波的需求隨時開關和關合，完成對濾波器組的投入和切除工作。
2、換流站內濾波器組斷路器相對其他斷路器動作頻繁，在關合過程中會產生高幅值高頻涌流，滅弧室的觸頭和噴口在累積關合電弧燒蝕和機械磨損下，開斷性能會嚴重下降；而在開斷過程中，開斷電流多維容性小電流，電弧燃弧不充分，電弧通道為非平衡態等離子體，且開斷過程中恢復電壓高且帶直流分量，容易出現重燃、開斷失敗乃至爆炸的風險，嚴重影響電網運行安全。電力系統已發生多起因斷路器滅弧能力下降導致的安全事故，而其開斷次數遠低于規定次數。
3、目前，在對濾波器組斷路器進行檢修時，通常是在濾波器組斷路器達到設定的開斷次數或運行年限再進行拆卸測試檢修，難以對斷路器的電壽命和狀態進行及時準確的評估。
技術實現思路
1、有鑒于此，針對以上不足，有必要提出一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺及試驗方法，能夠通過模擬斷路器的分合閘工況對斷路器進行加速燒蝕，進而對斷路器的壽命狀態進行測試評估。
2、第一方面，本專利技術提供了一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，包括：模擬開斷燒蝕模塊、模擬關合侵蝕模塊和動態接觸電阻測試模塊；
3、所述模
4、所述模擬關合侵蝕模塊，用于串聯接入待測試的試驗斷路器，并模擬合閘作業對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕；
5、所述動態接觸電阻測試模塊，用于接在待測試的試驗斷路器兩端，并監測試驗斷路器分閘或合閘過程中觸頭的電壓、流過觸頭的電流和行程信號，以確定觸頭接觸電阻的動態變化。
6、優選的，所述模擬開斷燒蝕模塊的電路，包括：
7、開關k1和k2的一端均與三相交流電連接，另一端均與晶閘管單元連接，電阻r1的一端與晶閘管單元連接，另一端與變壓器初級線圈的第一端連接，電阻r2的一端分別與晶閘管單元和變壓器初級線圈的第二端連接，電阻r2的另一端與變壓器初級線圈的第一端連接；電阻r3的一端與變壓器次級線圈的第一端連接，另一端與二極管d1的正極連接，二極管的負極與電感器l1的一端連接，電感器l1的另一端與保護斷路器qf1的一端連接，保護斷路器qf1的另一端與合閘斷路器qf2的一端連接，合閘斷路器qf2的另一端用于與待測試的試驗斷路器qf的第一端連接；電容器組c1的一端與二極管d1的負極連接，另一端與變壓器次級線圈的第二端連接，變壓器次級線圈的第二端還用于與待測試的試驗斷路器qf的第二端連接。
8、優選的，所述模擬開斷燒蝕模塊還包括：時序控制單元，用于按照預設的順序控制模擬開斷燒蝕模塊中各斷路器動作。
9、優選的，所述模擬關合侵蝕模塊的電路包括：
10、電源ac的第一端與二極管d2的正極連接，開關k3的一端與二極管d2的負極連接，另一端與電阻r4的一端連接，電阻r4的另一端與電感器l2的一端連接，電感器l2的另一端與開關k4的一端連接，開關k4的另一端用于與待測試的試驗斷路器qf的第一端連接，電容器c2的一端連接至開關k3和電阻r4之間的線路上，另一端與電源ac的第二端連接，電源ac的第二端還用于連接至待測試的試驗斷路器qf的第二端。
11、優選的，所述動態接觸電阻測試模塊的電路包括：
12、充電電源dc的正極與充電開關k的一端連接，充電開關k的另一端與電阻r的一端連接，電阻r的另一端與霍爾線圈h的一端連接，霍爾線圈h的另一端用于連接至待測試的試驗斷路器的第一端；電容rc的一端連接至電阻r和霍爾線圈h之間的線路上，另一端與電容cc的一端連接分別與充電電源dc的負極和接地端連接，充電電源dc的負極還用于與待測試的試驗斷路器的第二端連接。
13、優選的，所述待測試的試驗斷路器為sf6高壓斷路器，額定合閘短路電流為63ka；所述試驗斷路器分閘的動作時間為32.5ms-33ms，合閘斷路器的合閘動作時間為42.8ms-43ms。
14、第二方面，本專利技術提供了一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗方法，該試驗方法基于如第一方面所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺實施，該方法包括：
15、確定能夠使斷路器電氣壽命達到壽命極限的允許開斷燒蝕次數和允許關合侵蝕次數；
16、利用濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺的模擬開斷燒蝕模塊，在允許開斷燒蝕次數的范圍內，模擬分閘作業對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕；
17、或，利用濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺的模擬關合侵蝕模塊，在允許關合侵蝕次數的范圍內，模擬合閘作業對試驗斷路器觸頭進行加速侵蝕；
18、利用濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺的動態接觸電阻測試模塊，監測試驗斷路器分閘或合閘過程中觸頭的電壓、流過觸頭的電流和行程信號，確定觸頭接觸電阻的動態變化。
19、優選的，所述確定能夠使斷路器電氣壽命達到壽命極限的允許開斷燒蝕次數，包括：
20、利用如下計算式，確定斷路器的允許開斷燒蝕次數：
21、
22、其中，ns用于表征斷路器的允許開斷燒蝕次數，is用于表征開斷電流。
23、優選的，所述確定能夠使斷路器電氣壽命達到壽命極限的允許關合侵蝕次數，包括：
24、根據斷路器c2級試驗的報告，確定試驗斷路器c2級試驗中燒蝕的能量；
25、每m次進行一次燃弧時間的測試，對電流驟升時刻后燃弧時間內電流做積分，得到每次電弧轉移電荷量；
26、當燒蝕累計的電弧轉移電荷量等于c2級試驗過程中燒蝕的能量時，確認允許關合侵蝕次數。
27、優選的，在利用模擬開斷燒蝕模塊對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕時，使用時序控制單元控制各斷路器的順序；
28、在一次燒蝕過程中，模擬開斷燒蝕模塊中各斷路器的工作狀態包括：首先，保護斷路器和試驗斷路器處于合閘狀態，合閘斷路器處于分閘狀態，變壓器向電容充電，當電壓達到預定值后，停止充電；然后，合閘斷路器動作，回路導通，試驗斷路器和保護斷路器狀態保持不變，回路中出現工頻衰減電流；最后，經過設定的延時后，試驗斷路器分閘動作，合閘斷路器和保護斷路器處于合閘狀態，試驗斷路器滅弧室產生電弧，電弧在電流經過零點后熄滅。
29、由上述技術方案可知，本方案提供的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺及試驗方法，該平臺包括了模擬開斷燒蝕模塊、模擬關合侵蝕模塊和動態接觸電阻測試模塊，通過將待測試的試驗斷路器接入模擬開斷燒蝕模塊，能夠模擬分閘作業對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕，同樣通過將待測試的試驗斷路器接入模擬關合侵蝕模塊，能夠模擬合閘作業對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕，進一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，包括：模擬開斷燒蝕模塊、模擬關合侵蝕模塊和動態接觸電阻測試模塊；
2.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬開斷燒蝕模塊的電路，包括：
3.根據權利要求2所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬開斷燒蝕模塊還包括：時序控制單元，用于按照預設的順序控制模擬開斷燒蝕模塊中各斷路器動作。
4.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬關合侵蝕模塊的電路包括：
5.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述動態接觸電阻測試模塊的電路包括：
6.根據權利要求2所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述待測試的試驗斷路器為SF6高壓斷路器，額定合閘短路電流為63kA；所述試驗斷路器分閘的動作時間為32.5ms-33ms，合閘斷路器的合閘動作時間為42.8ms-43ms。
7.一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗方法，其特征在于，該試驗方法基于如
8.根據權利要求7所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗方法，其特征在于，所述確定能夠使斷路器電氣壽命達到壽命極限的允許開斷燒蝕次數，包括：
9.根據權利要求7所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗方法，其特征在于，所述確定能夠使斷路器電氣壽命達到壽命極限的允許關合侵蝕次數，包括：
10.根據權利要求7所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗方法，其特征在于，在利用模擬開斷燒蝕模塊對試驗斷路器觸頭進行加速燒蝕時，使用時序控制單元控制各斷路器的順序；
...【技術特征摘要】
1.一種濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，包括：模擬開斷燒蝕模塊、模擬關合侵蝕模塊和動態接觸電阻測試模塊；
2.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬開斷燒蝕模塊的電路，包括：
3.根據權利要求2所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬開斷燒蝕模塊還包括：時序控制單元，用于按照預設的順序控制模擬開斷燒蝕模塊中各斷路器動作。
4.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述模擬關合侵蝕模塊的電路包括：
5.根據權利要求1所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述動態接觸電阻測試模塊的電路包括：
6.根據權利要求2所述的濾波器組斷路器的模擬燒蝕試驗平臺，其特征在于，所述待測試的試驗斷路器為sf6高壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫尚鵬，馬飛越，牛勃，黎煒，相中華，張建國，王博，朱林，魯聰，戴龍成，劉威峰，倪輝，陳磊，白金，王海峰，張海利，王啟陽，
申請(專利權)人：國網寧夏電力有限公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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