本发明专利技术公开了一种基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，包括用于输出交流大电流的交流电流源和用于输出直流电流的直流电流源和交直流合成装置，交直流合成装置包括隔直电容柜和监控与分析单元，其中交流电流源、直流电流源分别与隔直电容柜相连接，形成交直流叠加的共同支路，共同支路流经被测电流互感器的一次侧，监控与分析单元与隔直电容柜的电流、电压输出端相连接，监控与分析单元还与隔直电容柜的温度输出端相连接。本发明专利技术将交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路，采用模块化设计，组装移动方便，方便实用，以便对电流互感器进行直流偏磁或剩磁实验研究。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于电流互感器直流偏磁或剩磁实验研究的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，属于电力检测
技术介绍
电流互感器在变电站中起着给后续计量、保护及监控设备提供信号的重要作用，其运行的稳定性是尤为重要的，直流偏磁与各类剩磁都会加剧电流互感器铁心过饱和磁化，从而使得运行中的电流互感器的导磁率下降、实际误差值变大，超出各绕组准确级范围，影响贸易结算公平甚至造成继电保护装置误动。如果电流信号取自受直流偏磁或剩磁影响严重的电流互感器将导致实际运行时的误差增大，因此需要开展相关对电流互感器直流偏磁或剩磁的实验研究，需要能模拟出电流互感器工作过程中一次侧的交直流合成大电流发生装置来满足相关实验研究要求。目前，对于电流互感器的直流偏磁特性的研究，采用两种方案来模拟一次侧交直流合成电流，第一种方案是交流电流回路和直流电流回路各自同时穿过电流互感器来模拟一次侧带直流偏置的交流大电流；第二种方案是采用任意电流发生装置来产生含有直流分量的工频交流电流模拟电流互感器一次侧波形，上述两种方式均存在不足，具体如下: 第一种方案，交流电流和直流电流同时穿过电流互感器的试验方式仅限于穿心式电流互感器，如图4所示，交流电流和直流电流都通过电流互感器的一次侧，电流互感器铁芯中磁场为交流电流磁场和直流电流磁场的叠加，其叠加效果和一次侧通交直流合成大电流效果一致，符合实验要求，但是现场实际的运行产品一般都是一次导电杆安装好的电流互感器，因此该方案不适于对非穿心式电流互感器类型进行研究，适用范围较窄。第二种方案，采用任意电流发生装置产生任意电流波形，能够直接连接电流互感器的一次导电杆，进行实验研究，但该方案产生的电流大小有限，制造成本高、设备结构复杂、如果需要产生大电流，其可靠性很难保证，并且设备体积较大。因此，研发一种交流电流和直流电流合成的单匝大电流发生器是亟待解决的问题，以便对电流互感器进行直流偏磁或剩磁实验。
技术实现思路
为了克服现有技术中的模拟出电流互感器工作过程中一次侧的交直流合成大电流发生装置存在的问题。本专利技术提供的交流电流和直流电流合成的单匝大电流发生器，交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路，采用模块化设计，组装移动方便，便于携带和维护，方便实用，并监控交直流合成大电流发生器的工作状态，保证实验设备的可控性和安全性，以便对电流互感器进行直流偏磁或剩磁实验研究。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是: 一种基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，包括用于输出交流大电流的交流电流源和用于输出直流电流的直流电流源，其特征在于:还包括交直流合成装置，所述交直流合成装置包括 隔直电容柜，用于交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路； 监控与分析单元，用于监控交直流合成装置的工作状态，采集共同支路的电流、电压波形、隔直电容柜的温度值，分析各个监控环节的数据，并能做出相应的保护动作； 所述交流电流源、直流电流源分别与隔直电容柜相连接，形成交直流叠加的共同支路，所述共同支路流经被测电流互感器的一次侧，所述监控与分析单元与隔直电容柜的电流、电压输出端相连接，所述监控与分析单元还与隔直电容柜的温度输出端相连接。前述的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，其特征在于:所述交流电流源包括调压器和升流器，所述交流电流源通过内部的调压器控制升流器输出交流大电流。前述的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，其特征在于:所述隔直电容柜包括若干组并联的无极性电容组，每组无极性电容组包括并串联的若干个小容量无极性电容构成。前述的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，其特征在于:所述监控与分析单元设有智能化监控保护终端，所述智能化监控保护终端包括工控机和多通道数据采集卡，所述多通道数据采集卡采集电流、电压、温度模拟量输出给工控机，并输出驱动升流器的控制信号。前述的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，其特征在于:所述智能化监控保护终端还设有报警器和自动切除系统电源的开关。本专利技术的有益效果是:本专利技术的交流电流和直流电流合成的单匝大电流发生器，通过大容量无极性电容通交流阻直流的电流特性，保证交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路，且交流电流源和直流电流源互不影响，采用模块化设计，各个模块组装连接方便，移动方便，便于携带、组装和维护，方便实用，还设有监控与分析单元，监控整个交直流合成大电流发生器的工作状态，通过分析各个监控环节的数据，做出相应的保护动作，保证实验设备的可控性和安全性，方便对电流互感器进行直流偏磁或剩磁实验研究。附图说明图1是本专利技术的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器的系统框图。图2是本专利技术的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器的原理图。图3是本专利技术的隔直电容柜的系结构图。图4是本专利技术的交流电流和直流电流同时穿过电流互感器的示意图。附图的标记含义如下: 1:隔直电容柜；2:监控与分析单元；3:第二连接端；4:直流电流源；5:交流电流源；6:第一连接端；7:第一电流传感器；8:第二电流传感器；9:第三电流传感器；10:第四电流传感器；11:电流互感器；12:无极性电容组。具体实施例方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，包括用于输出交流大电流的交流电流源5、用于输出直流电流的直流电流源4和交直流合成装置，其中交流电流源5包括调压器和升流器，交流电流源通过内部的调压器控制升流器输出交流大电流。所述交直流合成装置包括隔直电容柜1，用于交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路，隔直电容柜I包括若干组并联的无极性电容组12，每组无极性电容组12包括并串联的若干个小容量无极性电容构成，如图2所示，隔直电容柜I就构成一大容量无极性电容，将交直流叠加的共同支路，分为交流回路和直流回路，实现交流大电流和直流电流的叠加，由于大容量无极性电容对直流电流的隔离，直流电流不会流过交流电流源5 ;直流电流源4的高输出阻抗，使得交流大电流不会影响直流电流源的工作，从而交流大电流和直流电流同时流过被测电流互感器11，实现电流的叠加，交流电流源5、直流电流源4分别与隔直电容柜I相连接，串联第一连接端6和第二连接端3，形成交直流叠加的共同支路，共同支路流经被测电流互感器11的一次侧，监控与分析单元2与隔直电容柜I的电流、电压输出端相连接，监控与分析单元2还与隔直电容柜I的温度输出端相连接。如图3所示，隔直电容柜I的接线图，隔直电容柜I通过第一连接端6与被测的电流互感器11相连接，各组无极性电容组12的一端均安装有第一电流传感器7，第一连接端6的一端设有用于测试直流电流支路电流的第二电流传感器8，第一连接端6的另一端设有用于测试交流大电流支路电流的第三电流传感器9，第一连接端6的第三端设有共同支路电流的第四电流传感器10。监控与分析单元2，用于监控交直流合成装置的工作状态，采集共同支路的电流、电压波形、隔直电容柜I的温度值，分析各个监控环节的数据，并能做出相应的保护动作； 所述监控与分析单元2设有智能化监控保护终端，所述智能化监控保护终端包括工控机和多通道数据采集卡，多通道数据采集本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，包括用于输出交流大电流的交流电流源和用于输出直流电流的直流电流源，其特征在于：还包括交直流合成装置，所述交直流合成装置包括隔直电容柜，用于交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路；监控与分析单元，用于监控交直流合成装置的工作状态，采集共同支路的电流、电压波形、隔直电容柜的温度值，分析各个监控环节的数据，并能做出相应的保护动作；所述交流电流源、直流电流源分别与隔直电容柜相连接，串联第一连接端形成交直流叠加的共同支路，所述共同支路流经被测电流互感器的一次侧，所述监控与分析单元与隔直电容柜的电流、电压输出端相连接，所述监控与分析单元还与隔直电容柜的温度输出端相连接。
【技术特征摘要】
1.基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，包括用于输出交流大电流的交流电流源和用于输出直流电流的直流电流源，其特征在于:还包括交直流合成装置，所述交直流合成装置包括 隔直电容柜，用于交流电流源回路和直流电流源回路形成交直流叠加的共同支路； 监控与分析单元，用于监控交直流合成装置的工作状态，采集共同支路的电流、电压波形、隔直电容柜的温度值，分析各个监控环节的数据，并能做出相应的保护动作； 所述交流电流源、直流电流源分别与隔直电容柜相连接，串联第一连接端形成交直流叠加的共同支路，所述共同支路流经被测电流互感器的一次侧，所述监控与分析单元与隔直电容柜的电流、电压输出端相连接，所述监控与分析单元还与隔直电容柜的温度输出端相连接。2.根据权利要求1所述的基于电容隔直的单匝交直流合成大电流发生器，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王忠东，李红斌，黄奇峰，卢树峰，范洁，张明明，杨世海，李洪峰，陈刚，骆潘钿，徐敏锐，陈铭明，
申请(专利权)人：江苏省电力公司电力科学研究院，华中科技大学，江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：
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