[发明专利]一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置

说明书

本发明公开了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，包括：直流发生器主回路，包括与交流电源连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与隔离变压器的输出端连接的整流器、与整流器的输出端连接的变换器、与变换器的输出端连接的滤波单元；输出电压控制单元，其输出端与直流断路器连接，其包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，输出电压互感器与直流发生器主回路的输出端连接，RC吸收单元吸收回路剩余的能量，电压控制模块限制测试中直流断路器的触点电压。本发明无需设置引导波和阻抗预估，不仅可在宽范围内实现高精度直流恒流输出，毫秒级内达到稳态恒流设定值，而且对测试中的直流断路器也有很好的保护作用。

技术领域

本发明涉及恒流源领域，特别涉及一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置。

背景技术

直流断路器广泛应用于电力系统、轨道交通与电力机车、新能源以及船舶电力等领域，是相关应用领域重要的电气产品，在直流断路器研发和生产检验过程中，需要对断路器的温升、标延以及瞬时脱扣特性进行测试，以保证产品质量和可靠性。因此，需要一种输出范围大、动态响应快且对测试环境中直流断路器有很好保护作用的大电流直流恒流源装置。

目前，现有的大电流、宽范围的直流恒流源装置普遍采用稳压器加整流滤波的方法来实现，通过施加小电流引导波，采样输出端的电压和电流幅值，预估输出回路的阻抗，在计算出预估阻抗后，再通过闭环控制系统对输出的直流电压进行调节，进而达到控制测试电流的目的。由于需要预先设置引导波，需要较长时间计算和校准输出阻抗，检测效率低下，且不同断路器产品的阻抗有一定的范围，加之输出电压低，采样精度不高，因而无法实现高精度输出的要求。

因此，需要一种直流大电流恒流装置，解决现有的引导波和阻抗预估要求，快速输出宽范围和高精度的测试电流，并具备直流断路器测试保护功能。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，尤其涉及用于要求宽范围、满足多种特性测试项目的高精度直流恒流源装置，且对测试中的直流断路器具备保护功能的大电流直流恒流装置，而无须使用引导波和阻抗预估方式，所述技术方案如下：

本发明提供了一种用于直流断路器特性测试的恒流源装置，实现毫秒级内达到稳态恒流设定值，包括：

直流发生器主回路，其包括与外部交流电源(比如市电220V/380V交流电源)连接的缓启单元、与缓启单元输出端连接的隔离变压器、与所述隔离变压器的输出端连接的整流器、与所述整流器的输出端连接的变换器、与所述变换器的输出端连接的滤波单元；

输出电压控制单元，其输出端与待测试的直流断路器连接，所述输出电压控制单元包括输出电压互感器、RC吸收单元、电压控制模块，其中，所述输出电压互感器的一端与所述直流发生器主回路的输出端连接，所述RC吸收单元用于吸收回路剩余的能量，所述电压控制模块用于限制特性测试中的直流断路器的触点电压。

进一步地，本发明提供的恒流源装置还包括控制单元，所述控制单元的主控单元与所述输出电压控制单元的输出电压互感器的另一端连接，所述主控单元还通过功率变换控制接口单元与直流发生器主回路的变换器连接，所述功率变换控制接口单元用于调节所述变换器的输出电流。

进一步地，所述直流发生器主回路包括多个组模块，每个组模块包括一一对应的变换器和滤波单元，所述多个组模块并联设置。

进一步地，所述变换器为DC-DC变换电路，所述滤波单元为LC滤波电路。

进一步地，所述控制单元还包括测量单元和人机界面，所述测量单元用于对直流发生器主回路的输出和/或输出电压控制单元进行数据采样，所述人机界面通过通讯单元与所述主控单元连接。

具体地，所述主控单元包括DSP和FPGA，所述主控单元还与直流发生器主回路的缓启单元连接。