CN202522681U

CN202522681U - 高低压组合电站负载测试装置

Info

Publication number: CN202522681U
Application number: CN2012200615680U
Authority: CN
Inventors: 徐唐荣; 邱中平; 吴成平; 唐运中; 颜志琦; 何贵友; 陈贤建
Original assignee: ZHANJIANG NANHAI WEST PETROLEUM HEZHONG OFFSHORE CONSTRUCTION CO Ltd; China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Current assignee: ZHANJIANG NANHAI WEST PETROLEUM HEZHONG OFFSHORE CONSTRUCTION CO Ltd; CNOOC Energy Technology and Services Ltd; CNOOC Energy Development of Equipment and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2022-02-23

Abstract

本实用新型公开了一种高低压组合电站负载测试装置，包括一切换箱和至少一组功率电阻组，每组功率电阻组包含第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述切换箱设有第一输入端和第一输出端，第二输入端和第二输出端，第三输入端和第三输出端，该切换箱和功率电阻组与测试电源连接，功率电阻组通过切换箱改变电路连接对测试电源进行测试。相对于现有技术，本测试装置通过切换箱对负载电阻的连接方式进行切换来适应测试电源的高低压变换，能够适应测试电源的多电制要求。

Description

高低压组合电站负载测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种测试电源的负载测试装置，尤其是一种具有高低压组合电站负载测试装置。

背景技术

在海洋石油平台中，经常需要对海洋石油平台中新装或者大修后的发电机的负载能力进行测试。传统的负载测试装置采用变压器与负载设备组合进行测试，由于有功大功率器件没有高压器件，因此负载装备一般采用低压设备，通过配置具有高压抽头的变压器进行变压，实现不同电制发电机的测试。由于一般的中心平台高压发电机单机容量较大，按传统方式配备的负载设备需要配备同等容量的变压器，一方面导致负载测试设备笨重、测试设备投资大；另外一方面采用的变压器会对测试环境产生大量合闸激磁涌流冲击，导致发电机保护装置的误动作。

而且，海洋石油平台中使用的发电机输出的电制较多，有10.5kV、6kV、4.16kV等高低压电制，为了适用发电机的高低压电制，时常需要根据电制要求准备多个负载测试装置，造成大量的浪费。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是要提供一种适应高低压电制的、成本低廉的高低压组合电站负载测试装置。

为实现上述目的，本实用新型所述的高低压组合电站负载测试装置采用的技术方案如下：

一种高低压组合电站负载测试装置，包括一切换箱和至少一组功率电阻组，每组功率电阻组包含若干相互串联的第一电阻、若干相互串联的第二电阻和若干相互串联的第三电阻，所述切换箱设有第一输入端和第一输出端，第二输入端和第二输出端，第三输入端和第三输出端；

所述串联的第一电阻的首端与测试电源的第一相连接，末端与第二输入端连接；该串联的第二电阻首端与测试电源的第二相连接，末端与第三输出端连接；该串联的第三电阻首端与测试电源的第三相连接，末端与所述第一输出端连接；所述第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与测试电源的第一相、第二相和第三相连接。具体的，该第一电阻、第二电阻和第三电阻可以使消耗有功功率的功率电阻或者消耗无功功率的电抗器。

优选的，至少两组功率电阻，所述每组功率电阻的中与测试电源相同相连接的电阻之间的间距小于与测试电源的不同相连接的电阻之间的间距。

进一步，还包括一开关，所述开关设于所述测试电源与所述功率电阻组之间，用于开启/断开所述功率电阻组与测试电源的连接。

具体的，所述开关为高压真空接触器。

进一步，还包括一控制器，用于控制所述开关的开启/断开。

优选的，该测试装置中采用高压电线连接。

在上述优选实施方式中，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻采用高压绝缘板支撑。

相对于现有技术，本实用新型所述的测试装置通过切换箱对功率电阻组的连接方式进行切换来适应测试电源的高低压变换，不仅结构简单、成本低廉，而且能够适应测试电源的多电制要求；其次，通过串联若干功率电阻对高压进行分压即可对高压测试电源进行测试，无需增加变压器，有效的降低了负载测试装置的成本，避免变压器对测试环境产生合闸激磁涌流冲击。

为了充分地了解本实用新型的目的、特征和效果，以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型所述测试装置的结构示意图；

图2是分压电阻通过高压绝缘板安装的示意图；

图中：

1-切换箱；11-第一输入端；12-第一输出端；13-第二输入端；14-第二输出端；15-第三输入端；16-第三输出端；2-功率电阻组；21-第一电阻；22-第二电阻；23-第三电阻；3-测试电源；31-第一相；32-第二相；33-第三相；4-开关；5-控制器；6-高压绝缘板。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种高低压组合电站负载测试装置，包括切换箱1和至少一组功率电阻组2，该切换箱1和功率电阻组2与测试电源3连接，功率电阻组2通过切换箱1改变电路连接结构，对测试电源3进行测试，其中功率电阻组2中的电阻可以为消耗有功功率的功率电阻或者消耗无功功率的电抗器，测试电源3可以为待测试的高压发电机。

切换箱1上设有第一输入端11和第一输出端12、第二输入端13和第二输出端14，以及第三输入端15和第三输出端16，其中第一输入端11、第二输入端13和第三输入端15分别与待测电源3的第一相31、第二相32和第三相33连接。使用时，可以根据测试需要将第一输入端11和第一输入端12连接，第二输入端13和第二输出端14连接，第三输入端15与第三输出端16连接，或者将第一输出端12、第二输出端14以及第三输出端16连接在一起。

功率电阻组2中包括若干相互串联的第一电阻21、若干相互串联的第二电阻22和若干相互串联的第三电阻23，各组串联电阻的数量需要根据实际应用进行确定，如测试电源3的相电压为6kV，每个功率电阻组2中的电阻的耐压为400V，则每相需要串联6000/400＝15个电阻。

该第一电阻21一端与测试电源3的第一相31连接，另外一端与第二输入端14连接；该第二电阻22一端与测试电源3的第二相32连接，另外一端与第三输出端16连接；该第三电阻23一端与测试电源3的第三相33连接，另外一端与所述第一输出端12连接。在实际应用中，功率电阻组2的数量可以根据实际需要确定，各功率电阻组2相互并联。例如，可以将功率电阻组2中的电阻采用消耗有功功率功率电阻七组，其消耗的总功率设置分别为：100kW、100kW、200kW、400kW、600kW、800kW、800kW，以及消耗无功功率的电抗器六组，分别为100kVAR、100kVAR、200kVAR、400kVAR、600kVAR、800kVAR。根据测试的需要通过控制器5控制所述开关6的开启或者闭合就能得到最小分辨率为100kW或者100kVAR以上，最大容量为3000kW的有功率和2200kVAR的无功功率，实现电源相应功率的负载测试。

为了提高测试装置的安全性能，对功率电阻组2中的第一电阻21、第二电阻22和第三电阻23均采用高压绝缘板6支撑，以提高功率电阻组2中的电阻对地的绝缘性能。功率电阻组2中的电阻通过高压绝缘支撑板6固定，实现功率管外壳对地绝缘，从而保证了功率电阻的绝缘强度。

优选的，如果测试装置中采用多组功率电阻组2，可以对该多组功率电阻组2采用分相绝缘模式进行设计布局，同一相负载功率电阻集中设置在一起，不同相间加大安全间距的布局设计方法，这样就保证了相间的绝缘安全。本实施例中采用了两组功率电阻组2，将这两组功率电阻组2的第一电阻21放置在一起，第二电阻22放置在一起，以及第三电阻23放置在一起，其中各功率电阻组2的第一电阻21之间的距离小于第一电阻22或第二电阻23之间的距离。对第二电阻22和第三电阻23也采用相同的布局方式设置。

为了提高测试装置的安全性能，该测试装置还包括一控制器5和若干开关4，开关4设于每组功率电阻组2与测试电源3之间，用于开启/断开功率电阻组2与测试电源3之间的连接。优选的，开关4采用高压真空接触器，并且该测试装置中的连接用导线均采用高压电线连接。

使用时，将第一输出端12、第二输出端14以及第三输出端16连接在一起，使功率电阻组2中的第一电阻21、第二电阻22和第三电阻23构成星型连接。将第一输入端11和第一输入端12连接，第二输入端13和第二输出端14连接，第三输入端15与第三输出端16连接使得功率电阻组2中的第一电阻21、第二电阻22和第三电阻23构成三角形连接。

三角形连接形式下，功率电阻组2上每个电阻的工作电压分别为线电压U₁，其上消耗的功率为P₁；在星形连接形式下，功率电阻组2上每个电阻的工作电压为相电压U₂。按照电工理论，而功率直接与功率电阻上的工作电压的平方成正比，因此星型连接形式下的功率电阻组2上消耗的功率P₂为：

P_{2} = 3 * \frac{U_{2}^{2}}{R} = \frac{1}{3} * 3 * \frac{U_{1}^{2}}{R} = \frac{1}{3} * P_{1};

所以，相比较于三角形连接，在星形连接下功率电阻组2上得功率变小了。如果在星形连接形式下，将测试电源电压提高倍，则功率电阻组2在星形连接下消耗的功率与三角形连接形式下消耗的功率一致，因此，也就实现了两级不同电源电压的测试能力。

如果功率电阻组2中电阻的额定电压为400伏，在三角形连接下，功率电阻组2的第一电阻21、第二电阻22和第三电阻23上的电压为400伏；而在星形连接状态下，如果功率电阻组2的第一电阻21、第二电阻22和第三电阻23上的电压为400伏，则测试电源的电压为

因此当测试电源3为600V时，通过切换箱1将功率电阻2转换到星形连接，功率电阻组2上的功率与电压的平方成正比，因此，在600V的测试模式下可以达到设计容量的75％进行测试。

在高压状态下，采用分压电阻组5降低功率电阻组2上的电压，通过分级绝缘和串联分压的方式构建的测试负载设备，能够直接作为高压负载，应用于高压测试电源的测试。

相对于现有技术，本实用新型所述的测试装置通过切换箱对负载电阻的连接方式进行切换来适应测试电源的高低压变换，不仅结构简单、成本低廉，而且能够适应测试电源的多电制要求；其次，通过功率电阻组中采用若干功率电阻进行串联分压，无需变压器即可进行高压测试，有效的降低了负载测试装置的成本，避免变压器对测试环境产生合闸激磁涌流冲击。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。

Claims

1.一种高低压组合电站负载测试装置，其特征在于，包括一切换箱和至少一组功率电阻组，每组功率电阻组包含若干相互串联的第一电阻、若干相互串联的第二电阻和若干相互串联的第三电阻，所述切换箱设有第一输入端和第一输出端，第二输入端和第二输出端，第三输入端和第三输出端；

所述串联的第一电阻的首端与测试电源的第一相连接，末端与第二输入端连接；该串联的第二电阻首端与测试电源的第二相连接，末端与第三输出端连接；该串联的第三电阻首端与测试电源的第三相连接，末端与所述第一输出端连接；所述第一输入端、第二输入端和第三输入端分别与测试电源的第一相、第二相和第三相连接。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，至少两组功率电阻，所述每组功率电阻的中与测试电源相同相连接的电阻之间的间距小于与测试电源的不同相连接的电阻之间的间距。

3.如权利要求2所述的测试装置，其特征在于，还包括一开关，所述开关设于所述测试电源与所述功率电阻组之间，用于开启/断开所述功率电阻组与测试电源的连接。

4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述开关为高压真空接触器。

5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，还包括一控制器，用于控制所述开关的开启/断开。

6.如权利要求5所述的测试装置，其特征在于，该测试装置中采用高压电线连接。

7.如权利要求1至6任一项所述的测试装置，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻采用高压绝缘板支撑。