[发明专利]高电压大功率可调模拟变电站的制造技术及装置

说明书

技术领域

本发明属于一种电气装备，具体涉及一种高电压大功率可调模拟变电站的制造技术及装置。

背景技术

在研发、试制、验证电力设备功能时，例如，互感器、断路器、传感器等，在设备出厂前、研发高压电气设备新产品时，都需要进行模拟实际运行状态试验的环境和条件，通常需要借助电力线路进行高电压、大电流、大功率等实际状态下的运行试验，这些工作如果在实际线路上进行，对于一些电流大、电压高的设备，调试过程中所需的电流值和电压值可能无法实现，而且变电站不便针对所调试的设备设定其电流和电压值，无法精确满足设备所需调试环境。由于新产品的验证难免存在设计缺陷，一旦出现故障，会对电力线路造成损坏，不仅修补成本高，还会影响居民正常用电，造成很大的经济损失，甚至有的会由于损耗功率太大或太小而无法实现。另外，无法进行设备在阴雨、雾霾等天气状态下的调试，环境变化引起的数据变化量更是无法测出。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于：提供一种高电压大功率可调模拟变电站的制造技术，可实现用低功耗、智能化的模拟变电站，方便调控模拟被试设备实际运行状态下的高电压、大电流大功率；提供一种高电压大功率可调模拟变电站，可以根据电气设备所测的数据要求调节相应的调试电流、电压值，使设备的模拟运行过程安全可靠，并可节约大量的电能。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述高电压大功率可调模拟变电站的制造技术，通过大电流发生器和高电压发生器分别产生大电流和高电压，高电压发生器高压侧一端接地，另一端接入大电流发生器大电流侧，在大电流发生器大电流侧营造一个大电流、高电压的测试环境，在大电流发生器输入侧和/或高电压发生器输入侧连接相位控制器，通过相位控制器控制电流和电压同相位，大电流发生器大电流侧连接两条并联的输出线路，分别为交流输出线路和直流输出线路，交流输出线路包括顺次设置的开关、交流绝缘子和交流母排，交流母排连接用交流电的被试电气设备，直流输出线路包括顺次设置的开关、交直流转换装置、直流绝缘子和直流母排，直流母排连接用直流电的被试电气设备，交流输出线路、直流输出线路以及被试电气设备置于模拟空间内，被试电气设备接入后连接电流测量单元和电压测量单元，测量被试电气设备的工作电压和电流，电流测量单元和电压测量单元将所测数据传输给控制单元，控制单元根据接收到的数据调控高电压发生器产生的电压值和大电流发生器产生的电流值以满足被试电气设备需要，大电流发生器和高电压发生器的绝缘水平根据其各自所要求的电压等级进行设计。

本发明分别通过大电流发生器、高电压发生器、电流测量单元、电压测量单元和控制单元的配合产生被试电气设备所需的大电流和高电压，并通过相位控制器控制电压和电流之间的相位角，将误差保持在3%之内，当被试电气设备为直流设备时，闭合直流输出线路上的开关，通过交直流转换装置将交流电转换为直流电后，将单个被试电气设备或多个串联的直流电气设备接入直流输出线路进行测试，交直流转换装置可采用大功率IGBT、IGCT、可控硅、晶闸管等可用于控制电流的元件，将其连接于大电流发生器的大电流侧，控制导通和电流大小的回路悬浮于大电流发生器大电流侧，通过无线遥控或按照本发明的电压等级与地及高电压发生器低压侧进行隔离的方法实现控制，当被试电气设备为交流设备时，闭合交流输出线路上的开关，将单个被试电气设备或多个串联的交流设备接入交流输出线路进行测试，另外，为实现不同环境条件下的电气特性研究，将被试电气设备置于模拟空间内进行模拟、测试。

一般情况下，大电流发生器产生的电流值范围设为0A-1000A，高电压发生器输出电压设为6kV/10kV/20kV/35kV即可满足被试电气设备的要求，但大电流发生器所产生的电流和高电压发生器所输出的电压并不限于以上数据，以满足被试电气设备需求为准，被试电气设备可以是互感器、高压电能表或开关等，大电流发生器和高电压发生器的绝缘水平根据其各自所要求的电压等级进行设计，使用灵活，安全方便，功率损耗低，调节智能化，解决了大电流和高电压在同一线路中无法同时满足的大问题。

其中，所述大电流发生器以及高电压发生器的一次侧和二次侧之间均设有电磁屏蔽装置和高压隔离模块，电磁屏蔽装置可以屏蔽大电流发生器和高电压发生器对控制单元的干扰，高压隔离模块可以防止突然出现高电压时大电流发生器或高电压发生器发生击穿。

其中，所述交流输出线路设为单相线路、三相三线线路或三相四线线路，可以根据被试电气设备的实际情况选择所接的输出线路。