基于储能技术的短时超大电流发生试验装置及试验方法与流程

1.本发明属于高压电流互感器试验设备技术领域，具体涉及基于储能技术的短时超大电流发生试验装置及试验方法。


背景技术：

2.电流互感器承担着传递一、二次侧电流信息的重要作用，电流互感器的稳定性及可靠性，是电力系统安全运行的保障，因此电流互感器的可靠性备受关注，对互感器的检定越来越规范。同时，由于超高压输电的发展，需要电流互感器能够满足更高电压/电流的检测，这也对电流互感器的检测提出了更高要求。
3.短时超大电流发生试验装置主要用于电流互感器额定动稳定电流(idyn)试验，额定动稳定电流(idyn)的标准值是额定短时热电流试验(ith)2.5倍，ith＝150ip，则有idyn＝2.5*150ip＝375ip(ip为互感器的额定一次电流)，动稳定试验应在二次绕组短接情况下进行，施加的一次电流的峰值至少一个波峰不小于额定动稳定电流(idyn)。电流互感器额定动稳定电流试验原理图可参见图1。图中，tn
‑‑
大电流采样标准器(本装置选用柔性线圈)，tx
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被试电流互感器，p1、p2
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大电流绕组出线端子，s1、s2
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大电流采样二次信号端，1s1、1s2、2s1、2s2
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被试电流互感器二次绕组出线端子。
4.对电流互感器进行额定动稳定电流检验时，需要用到短时大电流发生装置产生短时大电流。短时大电流发生装置包括储能电容、升流器、控制装置和信号采集计算器等。
5.现有的电流互感器试验用升流器，其基本制造流程是：首先，对升流器铁芯外观进行检查，确保铁芯表面清洁、无破损、划伤，脏污等不良现象，其次，使用绝缘纸缠绕升流器铁芯，使用绝缘胶带缠绕升流器铁芯，再次，使用漆包线绕制升流器铁芯线圈，在引出的绕组穿上绝缘套管，对升流器线圈绝缘处理，最后，将升流器铁芯和线圈固定在机箱内，在机箱上设置接头。现有的电流互感器试验用升流器的主要结构是铁芯、绝缘纸、绝缘胶带、漆包线线圈、线圈绝缘和机箱。在使用时，大电流导线穿过机箱和铁芯的中心孔。
6.现有的电流互感器试验用升流器，存在以下不足：1、铁芯磁路敞开，漏电阻抗较大，电源利用率低，当需要产生较大电流时，铁芯尺寸较大；2、其与调节功率源连接的一次输入接线端子的接线方式固定，比例固定，灵活性低，适用性不高；3、升流能力较弱，难以满足超大电流(峰值50ka)以上电流的试验需要。
7.公开号为cn107493092a的中国发明专利申请公开了一种大脉冲电流发生装置及其控制方法，包括主电源交流接触器、调压器、升压变压器、整流桥、滤波电容、交流接触器、电压表、储能电容、自动控制器、电子开关、采样电阻；主电源交流接触器输入端与电网连接获得电能。该申请公开的方案可以为电流互感器标定提供标准脉冲源，对提高电池管理系统剩余容量的精确计量具有重要意义。然而，该方案的目的是提高电池管理系统电池剩余容量的估算精度，与电力系统的电流互感器的电流差距一个甚至多个数量级。


技术实现要素：

8.本发明针对现有短时超大电流发生试验装置难以满足超大电流试验的不足，提供基于储能技术的短时超大电流发生试验装置及试验方法，其升流器采用大电流输出铜排封闭式环设计，漏电阻抗小，升流能力强，可以输出高至峰值160ka的电流，从而满足超大电流试验需要。
9.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：短时超大电流发生试验装置，所述短时超大电流发生试验装置包括：
10.交流调压源，接交流电；
11.升压器；
12.高压充放电模块，包括多个交流接触器、ac/dc转换模块、直流高压开关、断路器和可控硅；
13.储能电容组；
14.升流器；
15.波形采集处理模块；
16.试验控制模块，控制交流调压源、高压充放电模块、升流器和波形采集处理模块；
17.其中，交流电由交流调压源调节输出后，经升压器升压，经ac/dc转换模块转换成直流，对储能电容组进行充电，充电完成后断开直流高压开关，控制可控硅导通回路，迅速放电，进行超大电流试验，输出的电流通过波形采集处理模块实时采集并显示电流波形；
18.其中，升流器包括：
19.铜制的箱体，包括底面铜板、顶面铜板和多个侧面铜排，顶面铜板中心开设一柱孔，边缘开设接线孔；
20.铁芯，呈环形并设于箱体中；
21.铜芯线绕组，设于箱体中并环绕铁芯；
22.铜柱，位于铁芯中心，上端从柱孔中伸出箱体，上端开设接线孔；
23.一次输入接线端子，设于侧面铜排上并与铜芯线绕组相连；
24.铜柱与顶面铜板间绝缘，铜柱下端与底面铜板电连接；
25.铜柱、底面铜板、侧面铜排、顶面铜板依次连接并用于超大电流接线。
26.本发明的短时超大电流发生试验装置，通过设置交流调压源、升压器、ac/dc转换模块、高压充放电模块、储能电容组、升流器、波形采集处理模块、试验控制模块，可以进行超大电流试验；升流器采用铜制的箱体，铁芯、铜芯线绕组设于铜制的箱体内，铜柱位于铁芯中心，铜制的箱体将铁芯包容在内，形成封闭式环设计，减少漏电阻抗，提高升流能力，可输出高至160ka(峰值)的电流。
27.作为改进，储能电容组有4组，每个储能电容组由15个单体电容串联组成。
28.作为改进，单体电容的额定电压为0.69kv，额定电流为144a，额定容量为100kvar。
29.作为改进，铜柱与顶面铜板间设有绝缘套，铜柱穿过绝缘套。
30.作为改进，绝缘套包括位于顶面铜板上方的大径部和位于柱孔中的小径部，大径部上开设安装孔，绝缘套通过自上而下安装的螺钉与顶面铜板固接。
31.作为改进，底面铜板中心开设安装孔，铜柱下端定位于安装孔中；铜柱下端面开设安装孔，铜柱通过自下而上安装的螺钉与底面铜板固接，接触面还垫有厚度为0.2mm的纯银
导电箔片，保证铜柱和底面铜板接触良好、固定可靠。
32.作为改进，各侧面铜排均包括多根铜条，各铜条通过螺钉与底面铜板、顶面铜板固接，保证铜条和底面铜板、顶面铜板接触良好、固定可靠。当侧面铜排采用一整块侧面铜板时(铜板通常5mm厚)，侧面铜板容易产生变形，与底面铜板、顶面铜板间接触不良，导致阻抗较大、发热等问题。
33.作为改进，底面铜板下方设有绝缘安装底板，绝缘安装底板下方设有轮脚。
34.作为改进，铜柱截面呈方形；铜柱与铜芯线绕组间存在空隙。
35.作为改进，一次输入接线端子有四组且分别设于四个侧面铜排上；铜芯线绕组有四组，参数相同且独立设置。
36.作为改进，还包括绝缘固定组件，绝缘固定组件包括设于底面铜板上方的底隔板、设于底隔板上的底支撑定位组件、设于顶面铜板下方的顶隔板、设于顶隔板下方的顶定位组件，底支撑定位组件对铁芯下端进行定位，顶定位组件对铁芯上端进行定位。
37.作为改进，底支撑定位组件有四组，各底支撑定位组件包括多块支撑板和一块底定位板，底定位板形状与铁芯形状适配；顶定位组件有四组，各顶定位组件组件包括多块压板和一块顶定位板，顶定位板形状与铁芯轮廓适配。
38.作为改进，高压充放电模块，包括交流调压源之前的交流接触器1、升压器和整流回路之间的交流接触器2、调压器和断路器之间的交流接触器3。
39.短时超大电流发生试验方法，应用于前述的短时超大电流发生试验装置，短时超大电流发生试验方法包括以下步骤：
40.步骤s1；接通被试电流互感器试验回路；
41.步骤s2、断开交流接触器2、直流高压开关和全部的可控硅，闭合交流接触器1和交流接触器3，调节调压器输出，检测调压器输出电压和输出电流，读取大电流回路电流，计算升流回路阻抗，匹配输出电压与回路大电流的关系，调压器回零，断开交流接触器1和交流接触器3；
42.步骤s3、计算确定达到需要的一次电流时充电电容的电压；
43.步骤s4、根据计算值得到储能电容的电压量，并进行充电，充电电压达到计算电压量的110％；
44.步骤s5、闭合交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关，断开交流接触器3和全部的四路可控硅，启动调压器缓慢升压，给储能电容进行充电，充电电压达到试验所需电压的110％时，调压器回零，断开交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关；
45.步骤s6、观察储能电容电压值，当储能电容的电压量与计算值一致时，导通可控硅，大电流发生试验装置产生超大电流，记录第1个最高的峰值，断开可控硅，切断升流回路；
46.可控硅接通要求：电压信号过零，触发时间误差
±
10μs；
47.可控硅关闭要求：电流过零关闭，确保升流器铁芯能量平衡。
48.本发明的短时超大电流发生试验装置的有益效果是：通过设置交流调压源、升压器、ac/dc转换模块、高压充放电模块、储能电容组、升流器、波形采集处理模块、试验控制模块，可以进行超大电流试验；升流器采用铜制的箱体，铁芯、铜芯线绕组设于铜制的箱体内，铜柱位于铁芯中心，铜制的箱体将铁芯包容在内，形成封闭式环设计，减少漏电阻抗，提高
升流能力，可输出高至160ka(峰值)的电流。
49.本发明的短时超大电流发生试验方法，应用于本发明的短时超大电流发生试验装置，具有本发明的短时超大电流发生试验装置的全部有益效果。
附图说明
50.图1是电流互感器额定动稳定电流试验原理图
51.图2是短时超大电流发生试验装置总体结构框图。
52.图3是短时超大电流发生试验装置原理图。
53.图4是本发明实施例一的升流器的结构示意图。
54.图5是本发明实施例一的升流器的剖视图。
55.图6是本发明实施例一的升流器隐藏部分部件后的结构示意图。
56.图7是本发明实施例二的升流器的结构示意图。
57.图8是本发明实施例二的升流器隐藏部分部件后的结构示意图。
58.图中，1、箱体；11、底面铜板；12、顶面铜板；13、侧面铜排；131、铜条；
59.2、铁芯；
60.3、铜芯线绕组；
61.4、铜柱；
62.5、一次输入接线端子；
63.6、绝缘套；
64.7、绝缘安装底板；
65.8、轮脚；
66.9、绝缘固定组件；91、底隔板；92、底支撑定位组件；93、顶隔板；94、顶定位组件；
67.10、柔性线圈。
具体实施方式
68.下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。
69.参见图1至图8，本发明的短时超大电流发生试验装置，所述短时超大电流发生试验装置包括：
70.交流调压源，接交流电；
71.升压器；
72.高压充放电模块，包括多个交流接触器、ac/dc转换模块、直流高压开关、断路器和可控硅；
73.储能电容组；
74.升流器；
75.波形采集处理模块；
76.试验控制模块，控制交流调压源、高压充放电模块、升流器和波形采集处理模块；
77.其中，交流电由交流调压源调节输出后，经升压器升压，经ac/dc转换模块转换成直流，对储能电容组进行充电，充电完成后断开直流高压开关，控制可控硅导通回路，迅速放电，进行超大电流试验，输出的电流通过波形采集处理模块实时采集并显示电流波形；
78.其中，升流器包括：
79.铜制的箱体，包括底面铜板、顶面铜板和多个侧面铜排，顶面铜板中心开设一柱孔，边缘开设接线孔；
80.铁芯，呈环形并设于箱体中；
81.铜芯线绕组，设于箱体中并环绕铁芯；
82.铜柱，位于铁芯中心，上端从柱孔中伸出箱体，上端开设接线孔；
83.一次输入接线端子，设于侧面铜排上并与铜芯线绕组相连；
84.铜柱与顶面铜板间绝缘，铜柱下端与底面铜板电连接；
85.铜柱、底面铜板、侧面铜排、顶面铜板依次连接并用于超大电流接线。
86.本发明的短时超大电流发生试验装置，通过设置交流调压源、升压器、ac/dc转换模块、高压充放电模块、储能电容组、升流器、波形采集处理模块、试验控制模块，可以进行超大电流试验；升流器采用铜制的箱体，铁芯、铜芯线绕组设于铜制的箱体内，铜柱位于铁芯中心，铜制的箱体将铁芯包容在内，形成封闭式环设计，减少漏电阻抗，提高升流能力，可输出高至160ka(峰值)的电流。
87.实施例一
88.参见图1至图6，本发明实施例一的短时超大电流发生试验装置，所述短时超大电流发生试验装置包括：
89.交流调压源，接交流电；
90.升压器；
91.高压充放电模块，包括多个交流接触器、ac/dc转换模块、直流高压开关、断路器和可控硅；
92.储能电容组；
93.升流器；
94.波形采集处理模块；
95.试验控制模块，控制交流调压源、高压充放电模块、升流器和波形采集处理模块；
96.其中，交流电由交流调压源调节输出后，经升压器升压，经ac/dc转换模块转换成直流，再经整流回路对储能电容组进行充电，充电完成后断开直流高压开关，控制可控硅导通回路，迅速放电，进行超大电流试验，输出的电流通过波形采集处理模块实时采集并显示电流波形。
97.本实施例中，储能电容组有4组，每个储能电容组由15个单体电容串联组成。
98.本实施例中，单体电容的额定电压为0.69kv，额定电流为144a，额定容量为100kvar，多个单体并联组合使用，能够满足短时超大电流发生装置性能要求。
99.本实施例中，储能电容组采用ac/dc模块、20a直流电流源进行充电，充电便捷迅速，单体串联模块结构，效率高，使用时可以瞬时提供短时超大功率，输出提供最高975v、瞬时2160a放电电流。对于电流互感器的额定动稳定电流耐受能力试验，超大电流的发生无需增加额外的调压器、变压器等进行调压。
100.本实施例中，升流器包括：
101.箱体1，包括底面铜板11、顶面铜板12和四个侧面铜排13，顶面铜板12中心开设一柱孔，边缘开设接线孔；
102.铁芯2，呈环形并设于箱体1中；
103.铜芯线绕组3，设于箱体1中并环绕铁芯2；
104.铜柱4，位于铁芯2中心，上端从柱孔中伸出箱体1，上端开设接线孔；
105.一次输入接线端子5，设于侧面铜排13上并与铜芯线绕组3相连；
106.其中，铜柱4与顶面铜板12间绝缘，铜柱4下端与底面铜板11电连接。
107.本实施例中，铜柱4与顶面铜板12间设有绝缘套6，铜柱4穿过绝缘套6。
108.本实施例中，绝缘套6包括位于顶面铜板12上方的大径部和位于柱孔中的小径部，大径部上开设安装孔，绝缘套6通过自上而下安装的螺钉与顶面铜板12固接。图中，连接绝缘套6和顶面铜板12的螺钉未示出。
109.本实施例中，底面铜板11中心开设安装孔，铜柱4下端定位于安装孔中；铜柱4下端面开设安装孔，铜柱4通过自下而上安装的螺钉与底面铜板11固接，保证铜柱4和底面铜板11接触良好、固定可靠。图中，连接铜柱4和底面铜板11的螺钉未示出。
110.本实施例中，各侧面铜排13均包括多根铜条131，各铜条131通过螺钉与底面铜板11、顶面铜板12固接，保证铜条131和底面铜板11、顶面铜板12接触良好、固定可靠。当侧面铜排13采用一整块侧面铜板时(铜板通常5mm厚)，侧面铜板容易产生变形，与底面铜板11、顶面铜板12间接触不良，导致阻抗较大、发热等问题。图中，连接铜条131与底面铜板11、顶面铜板12的螺钉未示出。
111.本实施例中，铜条131上开设高度方向的长孔，以方便安装。
112.本实施例中，底面铜板11下方设有绝缘安装底板7，绝缘安装底板7下方设有轮脚8。
113.本实施例中，铜柱4截面呈方形；铜柱4与铜芯线绕组3间存在空隙。
114.本实施例中，一次输入接线端子5有四组且分别设于四个侧面铜排13上；铜芯线绕组3有四组且参数相同，四组铜芯线绕组3独立设置。设置四组独立的铜芯线绕组3和四组一次输入接线端子5，接线灵活，可以并联也可以串联使用。
115.本实施例中，铜柱4上设置四组接线孔，顶面铜板12上设置四组接线孔。
116.本实施例中，还包括绝缘固定组件9，绝缘固定组件9包括设于底面铜板11上方的底隔板91、设于底隔板91上的底支撑定位组件92、设于顶面铜板12下方的顶隔板93、设于顶隔板93下方的顶定位组件94，底支撑定位组件92对铁芯2下端进行定位，顶定位组件94对铁芯2上端进行定位。
117.本实施例中，底支撑定位组件92有四组，各底支撑定位组件92包括多块支撑板和一块底定位板，底定位板形状与铁芯2形状适配；顶定位组件94有四组，各顶定位组件94组件包括多块压板和一块顶定位板，顶定位板形状与铁芯2轮廓适配。
118.本实施例中，铁芯2由多个单体铁芯堆叠而成。单体铁芯采用方形结构，便于安装固定和拓展容量。单体铁芯的材料选取冷轧硅钢片，带材厚度0.27mm；铁芯外径：550*550mm，内径：250*250mm，高：200mm。
119.本实施例中，高压电流互感器试验用升流器的设计参数如下：
120.①
输入电压：ac 0～600v；
121.②
输入电流：ac 1100a/组，4组可并联可串联使用；
122.③
输出电压：ac 21.5v/匝；
123.④
最大输出电流：160ka(峰值)；
124.⑤
一次绕组匝数：28匝/组，共4个独立绕组；
125.⑥
中心实心长方体铜柱4：120*120*1000(毫米)；
126.⑦
上下两极方形铜板：710*710*32(毫米)；
127.⑧
四周外侧连接铜排：50*678*5(毫米)。
128.本实施例中，升流器为同轴型无漏感升流器，其输出端p1、p2分别是中心实心长方体铜柱、上极顶面铜板；输出端p1和p2的四周都有外连接导线安装孔，便于试验时就近安装固定大电流导线，尽量减少回路阻抗。
129.本实施例中，升流器一次侧的四组独立绕组参数完全相同，采用可并可串的试验接线方式，并联使用，p1、p2最大可以输出160ka峰值电流。
130.本发明的短时超大电流发生试验装置的有益效果是：通过交流调压源、升压器、ac/dc转换模块、高压充放电模块、储能电容组、升流器、波形采集处理模块、试验控制模块的配合，输出短时超大电流，对电流互感器的额定动稳定电流进行检验；采用电容储能模式，解决了超大电流试验容量对于电网的容量依赖性过高和试验过程对电网的冲击过大的问题；采用同轴型无漏感升流器及大电流母排设计，缩短了超大电流回路，提高了铁芯的利用率；升流器采用铜制的箱体1，铁芯2、铜芯线绕组3设于铜制的箱体1内，铜柱4位于铁芯2中心，铜制的箱体1将铁芯2包容在内，形成封闭式环设计，减少漏电阻抗，提高升流能力；升流器输出端p1、p2分别是中心实心长方体铜柱4、上极方形铜板；铜柱4上设置四组接线孔，顶面铜板12上设置四组接线孔，便于试验时就近安装固定大电流导线，减少回路阻抗；超大电流测量用柔性线圈10可固定安放于升流器内部，以避免因位置变动影响超大电流测量的准确度；一次侧的四组独立绕组参数完全相同，采用可并可串的试验接线方式，并联使用时最大可以输出160ka峰值电流，串联使用时可以提高升流分辨率或者说升流精度；充电电源功率小，最大只需要15kva的充电功率即可，快速输出，充电效率高；电容组安装可采用移动式模块设计，结构紧凑，安全可靠，便于搬运和扩充；短时超大电流发生试验装置电源采用电容储能输出模式，程控调节，与补偿电容器配合使用，系统额定试验容量短时输出最大可达3500kva，输出容量不受电网影响；装置主回路控制采用可控硅控制，确保实现电压过零，电流过零关断；可适用于不同规格的电流互感器的各种短时超大电流试验；装置采用模块设计，根据不同试验要求，具有可扩展能力。
131.实施例二
132.参见图7和图8，本发明实施例二的短时超大电流发生试验装置与实施例一的区别限定了柔性线圈10。
133.本实施例中，超大电流测量用柔性线圈10固定安放于同轴型无漏感升流器内部，中心实心长方体铜柱p1穿心而过，以避免因位置变动影响超大电流测量的准确度。
134.本发明同时提供一种短时超大电流发生试验方法，包括以下步骤：
135.步骤s1；接通被试电流互感器试验回路；
136.步骤s2、断开交流接触器2、直流高压开关和全部的可控硅，闭合交流接触器1和交
流接触器3，调节调压器输出，检测调压器输出电压和输出电流，读取大电流回路电流，计算升流回路阻抗，匹配输出电压与回路大电流的关系，调压器回零，断开交流接触器1和交流接触器3；
137.步骤s3、计算确定达到需要的一次电流时充电电容的电压；
138.步骤s4、根据计算值得到储能电容的电压量，并进行充电，充电电压达到计算电压量的110％；
139.步骤s5、闭合交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关，断开交流接触器3和全部的四路可控硅，启动调压器缓慢升压，给储能电容进行充电，充电电压达到试验所需电压的110％时，调压器回零，断开交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关；
140.步骤s6、观察储能电容电压值，当储能电容的电压量与计算值一致时，导通可控硅，大电流发生试验装置产生超大电流，记录第1个最高的峰值，断开可控硅，切断升流回路；
141.可控硅接通要求：电压信号过零，触发时间误差
±
10μs；
142.可控硅关闭要求：电流过零关闭，确保升流器铁芯能量平衡。
143.步骤s3中，额定动稳定电流(idyn)的标准值是额定短时热电流试验(ith)2.5倍，ith＝150ip，则有idyn＝2.5*150ip＝375ip(ip为互感器的额定一次电流)，动稳定试验应在二次绕组短接情况下进行，施加的一次电流的峰值至少一个波峰不小于额定动稳定电流(idyn)。
144.以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

技术特征：
1.基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：所述基于储能技术的短时超大电流发生试验装置包括：交流调压源，接交流电；升压器；高压充放电模块，包括多个交流接触器、ac/dc转换模块、直流高压开关、断路器和可控硅；储能电容组；升流器；波形采集处理模块；试验控制模块，控制交流调压源、高压充放电模块、升流器和波形采集处理模块；其中，交流电由交流调压源调节输出后，经升压器升压，经ac/dc转换模块转换成直流，对储能电容组进行充电，充电完成后断开直流高压开关，控制可控硅导通回路，迅速放电，进行超大电流试验，输出的电流通过波形采集处理模块实时采集并显示电流波形；其中，升流器包括：铜制的箱体，箱体(1)，包括底面铜板(11)、顶面铜板(12)和多个侧面铜排(13)，顶面铜板(12)中心开设一柱孔，边缘开设接线孔；铁芯(2)，呈环形并设于箱体(1)中；铜芯线绕组(3)，设于箱体(1)中并环绕铁芯(2)；铜柱(4)，位于铁芯(2)中心，上端从柱孔中伸出箱体(1)，上端开设接线孔；一次输入接线端子(5)，设于侧面铜排(13)上并与铜芯线绕组(3)相连；铜柱(4)与顶面铜板(12)间绝缘，铜柱(4)下端与底面铜板(11)电连接；铜柱、底面铜板、侧面铜排、顶面铜板依次连接并用于超大电流接线。2.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：储能电容组有4组，每个储能电容组由15个单体电容串联组成。3.根据权利要求2所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：单体电容的额定电压为0.69kv，额定电流为144a，额定容量为100kvar。4.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：铜柱(4)与顶面铜板(12)间设有绝缘套(6)，铜柱(4)穿过绝缘套(6)；超大电流测量用柔性线圈(10)固定于同轴型无漏感升流器内部，铜柱(4)穿过柔性线圈(10)。5.根据权利要求4所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：绝缘套(6)包括位于顶面铜板(12)上方的大径部和位于柱孔中的小径部，大径部上开设安装孔，绝缘套(6)通过自上而下安装的螺钉与顶面铜板(12)固接。6.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：底面铜板(11)中心开设安装孔，铜柱(4)下端定位于安装孔中；铜柱(4)下端面开设安装孔，铜柱(4)通过自下而上安装的螺钉与底面铜板(11)固接。7.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：各侧面铜排(13)均包括多根铜条(131)，各铜条(131)通过螺钉与底面铜板(11)、顶面铜板(12)固接；底面铜板(11)下方设有绝缘安装底板(7)，绝缘安装底板(7)下方设有轮脚(8)；铜柱(4)截面呈方形；铜柱(4)与铜芯线绕组(3)间存在空隙；一次输入接线端子(5)有四组
且分别设于四个侧面铜排(13)上；铜芯线绕组(3)有四组且参数相同。8.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：还包括绝缘固定组件(9)，绝缘固定组件(9)包括设于底面铜板(11)上方的底隔板(91)、设于底隔板(91)上的底支撑定位组件(92)、设于顶面铜板(12)下方的顶隔板(93)、设于顶隔板(93)下方的顶定位组件(94)，底支撑定位组件(92)对铁芯(2)下端进行定位，顶定位组件(94)对铁芯(2)上端进行定位。9.根据权利要求1所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：高压充放电模块包括交流调压源之前的交流接触器1、升压器和整流回路之间的交流接触器2、调压器和断路器之间的交流接触器3。10.短时超大电流发生试验方法，应用于权利要1至9任一所述的基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，其特征在于：短时超大电流发生试验方法包括以下步骤：步骤s1；接通被试电流互感器试验回路；步骤s2、断开交流接触器2、直流高压开关和全部的可控硅，闭合交流接触器1和交流接触器3，调节调压器输出，检测调压器输出电压和输出电流，读取大电流回路电流，计算升流回路阻抗，匹配输出电压与回路大电流的关系，调压器回零，断开交流接触器1和交流接触器3；步骤s3、计算确定达到需要的一次电流时充电电容的电压；步骤s4、根据计算值得到储能电容的电压量，并进行充电，充电电压达到计算电压量的110％；步骤s5、闭合交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关，断开交流接触器3和全部的四路可控硅，启动调压器缓慢升压，给储能电容进行充电，充电电压达到试验所需电压的110％时，调压器回零，断开交流接触器1、交流接触器2和直流高压开关；步骤s6、观察储能电容电压值，当储能电容的电压量与计算值一致时，导通可控硅，大电流发生试验装置产生超大电流，记录第1个最高的峰值，断开可控硅，切断升流回路；可控硅接通要求：电压信号过零，触发时间误差
±
10μs；可控硅关闭要求：电流过零关闭，确保升流器铁芯能量平衡。

技术总结
本发明属于高压电流互感器试验设备技术领域，具体涉及短时超大电流发生试验装置及试验方法。针对现有短时超大电流发生试验装置难以满足超大电流试验的不足，本发明采用如下技术方案：基于储能技术的短时超大电流发生试验装置，包括：交流调压源；升压器AC/DC转换模块；高压充放电模块，包括多个交流接触器、整流回路、直流高压开关、断路器和可控硅；储能电容组；同轴型无漏感升流器；波形采集处理模块；试验控制模块，控制交流调压源、高压充放电模块、升流器和波形采集处理模块；升流器的铜柱、底面铜板、侧面铜排、顶面铜板依次连接并用于超大电流接线。本发明能够输出短时超大电流，对电流互感器的额定动稳定电流进行检验。电流互感器的额定动稳定电流进行检验。电流互感器的额定动稳定电流进行检验。


技术研发人员：吴白丁 倪巍 周杭军 路璐 朱重冶 韩文保
受保护的技术使用者：宁波三维电测设备有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/5