[00143227]500V/180kA直流大容量试验控制系统

①课题来源与背景; “500V/180kA直流大容量试验控制系统”是甘肃电器科学研究院自选项目。 随着用电单位的大型化、多功能化、自动化水平的不断提高,越来越多的设备需要用电来驱动和控制,这就迫使电力系统需要不断升级,以满足更多用电设备的需求。因此中压直流输电技术已经成为电力系统必须采用的发展路径之一。直流开关电器作为电力系统电能的分配、控制和保护的核心部件,如何获取和改进其技术指标和安全性能一直是人们研究的重点。目前来讲,直流开关试验系统是对进行技术性能和可靠性测试最简单高效的途径之一。近年来,我国交流大容量试验站取得了长足的发展,但是由于直流开关试验系统多是以电网为试验电源的低压系统,所以存在试验容量小、参数调节不便、试品和工况单一、试验时间和次数受限等不足,所以直流大容量试验站阻碍了直流开关电器的发展。 ②研究目的与意义; 如何控制试验的进行,提高试验的效率,如何尽可能多地测出影响开关电器性能的各种参数及其变化,以提供更多的信息与数据,对于开关电器试验有着重要的意义和作用。开关电器试验过程和试验监控的良好配合是完成试验的关键。电器试验在保证产品质量上起到重要的作用,但必需指出试验本身也存在质量问题,即试验也可能有差错。如果试验质量不能保证,当然谈不上保证产品质量。因此,严格要求试验本身的质量是保证产品质量的先决条件之一。直流通断能力试验是考核或研究用于直流电路中的开关电器的接通和分断能力的。它是模拟直流电路中发生各种过载或短路故障时,电路中安装的开关电器应能可靠地通断此故障电流的一种试验。直流通断能力试验除电源和部分试验设备与交流通断能力试验有所不同外,其它都很接近。本系统的开发,基于PC计算机的全数字化大容量开关试验测控系统,弥补了传统开关实验所使用的仪器仪表的不足,并且具有较强的灵活性和很大的功能的扩展空间,极大的提高了大容量开关实验站的自动化程度。该成果在测试的可靠性与准确性、试验方法的科学性和提高直流电器的测试水平等方面具有明显效果,满足电厂、变电站直流系统;工业、基础设施等领域的直流系统等的应用要求,全面保证直流场合的供电及负载的安全稳定。 ③主要研究结果; 开发了500V/180kA直流大容量试验控制系统。该系统满足了在0-180kA直流电流范围的数据采集,降低了控制系统的成本。设计了特有的控制电源出口矩阵,保证一套电源系统满足短路试验、通断试验以及多路电寿命试验在不同操作电压同时进行试验的需要。该产品采用了高压陪试品与低压选相合闸开关的组合,实现了短路试验电压的实时显示。 ④创新点; 1.电流采集系统采用了电流互感器、霍尔传感器以及分流器的组合,在满足了继电保护的需要的同时又兼顾了在0-200KA直流电流大范围的采集需要,在保证精度的同时又合理控制了成本; 2.设计了特有的控制电源出口矩阵,保证一套电源系统同时满足了短路试验、通断试验以及多路电寿命试验不同操作电压同时试验的需要; 3.在低压直流短路试验系统中采用了高压陪试品与低压选相合闸开关的组合,在解决低压直流大容量试验低压开关容量不足的同时又解决了短路试验电流不能显示的问题。 ⑤社会经济效益,存在的问题; 该成果使直流系统更加安全、可靠。同时,也以更全面、有效的解决方案服务于市场需求,并开发定制增值服务,可以满足最苛刻的安全性、可靠性、能效及环境要求。为开关电器及装置产品的质量监管提供强大的技术支撑,也为广大生产企业提高科研设计、产品技术、工艺改进提供快捷的检测技术服务,对促进我国低压开关电器及装置行业的快速发展和设计生产新一代具有自主知识产权的高端产品、构建直流电器及装置产业的技术创新、结构调整和提高检测水平提供公共的技术平台,都具有非常重要的长远意义。由于本项目是围绕“国家高低压电器质量监督检验中心”二期项目而实施的,由于工期紧,难免工艺不是十分令人满意,再加上出于成本的考虑,系统中许多电器元件/设备尽量采用了原有的旧设备,这在一定程度上也影响了系统最终的电流出力。这一切都需要我们不断地总结改进,以便于我们将一套更加完善的大电流试验系统推向其需要的检测场合。