[00143227]500V/180kA直流大容量試驗控制系統

①課題來源與背景; “500V/180kA直流大容量試驗控制系統”是甘肅電器科學研究院自選項目。 隨著用電單位的大型化、多功能化、自動化水平的不斷提高,越來越多的設備需要用電來驅動和控制,這就迫使電力系統需要不斷升級,以滿足更多用電設備的需求。因此中壓直流輸電技術已經成為電力系統必須采用的發展路徑之一。直流開關電器作為電力系統電能的分配、控制和保護的核心部件,如何獲取和改進其技術指標和安全性能一直是人們研究的重點。目前來講,直流開關試驗系統是對進行技術性能和可靠性測試最簡單高效的途徑之一。近年來,我國交流大容量試驗站取得了長足的發展,但是由于直流開關試驗系統多是以電網為試驗電源的低壓系統,所以存在試驗容量小、參數調節不便、試品和工況單一、試驗時間和次數受限等不足,所以直流大容量試驗站阻礙了直流開關電器的發展。 ②研究目的與意義; 如何控制試驗的進行,提高試驗的效率,如何盡可能多地測出影響開關電器性能的各種參數及其變化,以提供更多的信息與數據,對于開關電器試驗有著重要的意義和作用。開關電器試驗過程和試驗監控的良好配合是完成試驗的關鍵。電器試驗在保證產品質量上起到重要的作用,但必需指出試驗本身也存在質量問題,即試驗也可能有差錯。如果試驗質量不能保證,當然談不上保證產品質量。因此,嚴格要求試驗本身的質量是保證產品質量的先決條件之一。直流通斷能力試驗是考核或研究用于直流電路中的開關電器的接通和分斷能力的。它是模擬直流電路中發生各種過載或短路故障時,電路中安裝的開關電器應能可靠地通斷此故障電流的一種試驗。直流通斷能力試驗除電源和部分試驗設備與交流通斷能力試驗有所不同外,其它都很接近。本系統的開發,基于PC計算機的全數字化大容量開關試驗測控系統,彌補了傳統開關實驗所使用的儀器儀表的不足,并且具有較強的靈活性和很大的功能的擴展空間,極大的提高了大容量開關實驗站的自動化程度。該成果在測試的可靠性與準確性、試驗方法的科學性和提高直流電器的測試水平等方面具有明顯效果,滿足電廠、變電站直流系統;工業、基礎設施等領域的直流系統等的應用要求,全面保證直流場合的供電及負載的安全穩定。 ③主要研究結果; 開發了500V/180kA直流大容量試驗控制系統。該系統滿足了在0-180kA直流電流范圍的數據采集,降低了控制系統的成本。設計了特有的控制電源出口矩陣,保證一套電源系統滿足短路試驗、通斷試驗以及多路電壽命試驗在不同操作電壓同時進行試驗的需要。該產品采用了高壓陪試品與低壓選相合閘開關的組合,實現了短路試驗電壓的實時顯示。 ④創新點; 1.電流采集系統采用了電流互感器、霍爾傳感器以及分流器的組合,在滿足了繼電保護的需要的同時又兼顧了在0-200KA直流電流大范圍的采集需要,在保證精度的同時又合理控制了成本; 2.設計了特有的控制電源出口矩陣,保證一套電源系統同時滿足了短路試驗、通斷試驗以及多路電壽命試驗不同操作電壓同時試驗的需要; 3.在低壓直流短路試驗系統中采用了高壓陪試品與低壓選相合閘開關的組合,在解決低壓直流大容量試驗低壓開關容量不足的同時又解決了短路試驗電流不能顯示的問題。 ⑤社會經濟效益,存在的問題; 該成果使直流系統更加安全、可靠。同時,也以更全面、有效的解決方案服務于市場需求,并開發定制增值服務,可以滿足最苛刻的安全性、可靠性、能效及環境要求。為開關電器及裝置產品的質量監管提供強大的技術支撐,也為廣大生產企業提高科研設計、產品技術、工藝改進提供快捷的檢測技術服務,對促進我國低壓開關電器及裝置行業的快速發展和設計生產新一代具有自主知識產權的高端產品、構建直流電器及裝置產業的技術創新、結構調整和提高檢測水平提供公共的技術平臺,都具有非常重要的長遠意義。由于本項目是圍繞“國家高低壓電器質量監督檢驗中心”二期項目而實施的,由于工期緊,難免工藝不是十分令人滿意,再加上出于成本的考慮,系統中許多電器元件/設備盡量采用了原有的舊設備,這在一定程度上也影響了系統最終的電流出力。這一切都需要我們不斷地總結改進,以便于我們將一套更加完善的大電流試驗系統推向其需要的檢測場合。