【技术实现步骤摘要】
本申请涉及非工频电气领域，特别是涉及一种发电机断路器非工频开断试验装置和试验方法。
技术介绍
1、随着我国新型电力系统的不断发展，开断试验的应用领域越来越广，如断路器的开断试验，对断路器进行开断试验可以用于验证断路器在额定电流和额定电压条件下的性能，还能进行故障分析、负荷切换测试等。
2、但是，在风力发电、光伏发电、抽水蓄能机组等非工频条件的应用场景中，开断试验尚未成熟。目前的开断试验大多在工频试验环境下进行，如50/60hz工频条件，无法满足在非工频条件下直接进行开断试验的需求。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在非工频环境下直接进行开断试验的发电机断路器非工频开断试验装置和试验方法。
2、一种发电机断路器非工频开断试验装置，包括：
3、发电机；
4、启动模块，启动模块的输入端用于连接第一交流电源，启动模块的输出端连接发电机，启动模块用于将发电机启动至目标频率，并用于输出第一信号，第一信号用于表征发电机启动至目标频率；
5、第一开关模块，第一开关模块的输出端连接发电机；
6、变频模块，变频模块的输入端用于连接第二交流电源，变频模块的输出端通过第一开关模块分别连接发电机和启动模块，变频模块用于将第二交流电源的工频信号转换为非工频信号，并输出第二信号，第二信号用于表征变频模块的输出信号为非工频信号；
7、试验电路，试验电路的输入端连接发电机，试验电路的输出端用于连接断路器
8、控制电路，控制电路分别与启动模块和变频模块连接，控制电路用于在接收到第一信号的情况下，控制变频模块工作，并用于在接收到第二信号的情况下，控制第一开关模块闭合、启动模块停止工作以及试验电路工作，以使试验电路在非工频信号作用下对断路器进行非工频测试。
9、上述发电机断路器非工频开断试验装置，通过启动模块将发电机启动至目标频率，并将第一信号发送至控制电路，控制电路控制变频模块启动，当变频模块输出第二信号并发送至控制电路时，控制电路控制第一开关模块闭合、启动模块停止工作以及试验电路工作，以使试验电路在非工频信号作用下对断路器进行非工频测试。该发电机断路器非工频开断试验装置能够提供非工频条件，满足在非工频条件下直接进行断路器的开断试验的需求，通过控制电路的控制，还能够实现工频信号转非工频信号的无损换源，以提高发电机断路器非工频开断试验装置的稳定性和安全可靠性。
10、在其中一个实施例中，启动模块包括：
11、第一输入变压器，第一输入变压器的输入端用于连接第一交流电源；
12、整流逆变模块，整流逆变模块的输入端连接第一输入变压器，整流逆变模块用于将发电机启动至目标频率；
13、第一输出变压器，第一输出变压器的输入端连接整流逆变模块的输出端，第一输出变压器的输出端连接发电机；
14、第一网侧互感器，第一网侧互感器的一次侧连接发电机，第一网侧互感器用于测量发电机的发电机转子信息；
15、机侧互感器，机侧互感器的一次侧连接第一输入变压器的输出端，机侧互感器用于检测第一输出变压器的频率；
16、静止变频控制器，静止变频控制器的输入端用于连接机侧互感器的二次侧，静止变频控制器的输出端连接第一网侧互感器的二次侧，静止变频控制器的控制端连接整流逆变模块的受控端；静止变频控制器用于接收发电机转子信息，并根据发电机转子信息生成同步控制信号，在发电机启动至预设频率时，将同步控制信号发送至整流逆变模块，同步控制信号用于指示整流逆变模块与发电机的工作频率同步；
17、第二开关模块，第二开关模块的输入端与第一输出变压器的输出端连接，第二开关模块的输出端与发电机连接；
18、控制电路与机侧互感器、第二开关模块连接，控制电路用于在根据机侧互感器检测的第一输出变压器的频率达到发电机的目标频率的情况下，控制变频模块工作，并在接收到第二信号的情况下，控制第二开关模块关断。
19、在其中一个实施例中，启动模块还包括：
20、第一网侧电阻，第一网侧电阻的输入端连接静止变频控制器的输出端，第一网侧电阻的输出端连接第一网侧互感器的输入端；
21、机侧电阻，机侧电阻的输入端连接机侧互感器的输出端，机侧电阻的输出端连接静止变频控制器的输入端。
22、在其中一个实施例中，变频模块包括：
23、第二输入变压器，第二输入变压器的输入端用于连接第二交流电源；
24、变频器，变频器的输入端连接第二输入变压器；
25、第二输出变压器，第二输出变压器的输入端连接变频器的输出端，第一输出变压器的输出端连接第一开关模块；
26、第三开关模块，第三开关模块串接在第二交流电源和第二输出变压器的连接通路上；
27、第二网侧互感器，第二网侧互感器的输入端连接变频器的输出端，第二网侧互感器用于检测第二输出变压器的频率；
28、变频控制系统，变频控制系统分别连接变频器、第二网侧互感器和机侧互感器，变频控制系统用于控制变频器对第二交流电源的输出信号进行变频处理，并检测第二输出变压器的输出信号，在第二输出变压器的输出信号转换为非工频信号，并在第二网侧互感器检测的频率与机侧互感器检测的频率同期时，输出第二信号；其中，频率同期为第二输出变压器的输出信号与第一输出变压器的输出信号相位和频率同步；
29、控制电路与第三开关模块连接，控制电路用于在接收到第一信号的情况下控制第三开关模块闭合。
30、在其中一个实施例中，试验电路包括：
31、第四开关模块，第四开关模块的输入端连接发电机，第四开关模块的受控端连接控制电路；
32、试验变压器，试验变压器的第一侧连接第四开关模块的输出端；
33、滤波模块，滤波模块的输入端连接试验变压器的第二侧，滤波模块的输出端用于连接断路器，滤波模块用于为断路器提供工作频率；
34、控制电路与第四开关模块连接，控制电路用于在接收到第二信号的情况下，控制第四开关模块闭合。
35、在其中一个实施例中，第四开关模块包括多个断路器和多个开关，多个断路器的输入端连接发电机，多个断路器的输出端连接多个开关的输入端，多个开关的输出端连接试验变压器的第一侧。
36、一种非工频试验方法，应用于上述任一实施例的发电机断路器非工频开断试验装置，该方法包括：
37、在接收到第一信号的情况下，控制变频模块工作；
38、在接收到第二信号的情况下，控制第一开关模块闭合、启动模块停止工作以及试验电路工作，以使试验电路在非工频信号作用下对断路器进行非工频测试。
39、在其中一个实施例中，上述方法还包括：
40、获取断路器的预期参数，预期参数为基于断路器的额定参数确定的，且预期参数包括预期瞬态恢复电压峰值、预期开断时间和预期恢复电压上升率；...
【技术保护点】
1.一种发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述启动模块包括：
3.根据权利要求2所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述启动模块还包括：
4.根据权利要求2所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述变频模块包括：
5.根据权利要求1所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述试验电路包括：
6.根据权利要求5所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述第四开关模块包括多个断路器和多个开关，多个所述断路器的输入端连接所述发电机，多个所述断路器的输出端连接多个所述开关的输入端，多个所述开关的输出端连接所述试验变压器的第一侧。
7.一种非工频试验方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的发电机断路器非工频开断试验装置，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的非工频试验方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的非工频试验方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的非工频试验方法，其特征在于，所述非工频测试包括：
...【技术特征摘要】
1.一种发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述启动模块包括：
3.根据权利要求2所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述启动模块还包括：
4.根据权利要求2所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述变频模块包括：
5.根据权利要求1所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述试验电路包括：
6.根据权利要求5所述的发电机断路器非工频开断试验装置，其特征在于，所述第四...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺儒飞，王博文，陈满，李贻凯，李勇琦，张豪，马一鸣，彭煜民，王文辉，李尧，孙传合，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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