RU2798771C1 - High current source for test system for testing electric power device and test system - Google Patents
High current source for test system for testing electric power device and test system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798771C1 RU2798771C1 RU2022121452A RU2022121452A RU2798771C1 RU 2798771 C1 RU2798771 C1 RU 2798771C1 RU 2022121452 A RU2022121452 A RU 2022121452A RU 2022121452 A RU2022121452 A RU 2022121452A RU 2798771 C1 RU2798771 C1 RU 2798771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridges
- current
- current source
- switchable half
- test
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Изобретение относится к области техники сильноточных измерений и относится, в частности, к сильноточному источнику для тестовой системы для тестирования электрического энергетического оборудования и к тестовой системе с сильноточным источником этого вида.The invention relates to the field of high-current measurements and relates in particular to a high-current source for a test system for testing electrical power equipment and to a test system with a high-current source of this type.
Уровень техникиState of the art
Электрическое энергетическое оборудование, такое как силовые трансформаторы или блоки распределительных устройств, обычно используется в сетях энергоснабжения, чтобы преобразовывать и распределять электрическую энергию. Дополнительное электрическое энергетическое оборудование, такое как трансформаторы высокого напряжения или сильноточные трансформаторы, например, в качестве измерительных трансформаторов для измерения напряжений и токов, возникающих в электроэнергетической сети, прерывателей цепи, таких как первичные реле и вторичные реле, или, например, для распределения электрической энергии либо в качестве компонентных частей защитной системы и генераторов мощности также повсеместно используется в этом контексте. Электрическое энергетическое оборудование этого вида либо дополнительное электрическое энергетическое оборудование, такое как (силовые) электромоторы также используется в области промышленного применения, в частности, для производства.Electrical power equipment such as power transformers or switchgear units are commonly used in power networks to convert and distribute electrical energy. Ancillary electrical power equipment such as high voltage transformers or high current transformers, e.g. as instrument transformers for measuring voltages and currents occurring in the electrical power network, circuit breakers such as primary relays and secondary relays, or e.g. for distribution of electrical energy or as component parts of a protective system and power generators are also commonly used in this context. Electrical power equipment of this kind or additional electrical power equipment such as (power) electric motors are also used in the field of industrial applications, in particular for production.
Чтобы вводить в действие или обслуживать установки, содержащие электрическое энергетическое оборудование этого вида, может быть необходимым проверять его функции и свойства. Здесь, например, электрические контакты, поведение при переключении или поведение по проводимости электрического энергетического оборудования, такого как прерыватель цепи, трансформатор с любыми переключателями отводов, заземляющая установка или вращающаяся машина, например, генератор или электромотор, могут проверяться посредством измерения сопротивления с помощью тестового тока. Коэффициент трансформации электрического энергетического оборудования, такого как силовой трансформатор или трансформатор тока, также может измеряться здесь, например, с помощью тестового тока. Измерения этого вида могут быть, в частности, релевантными, поскольку эти функции и свойства могут изменяться, например, вследствие старения, повреждения при транспортировке, дефектов изготовления, коротких замыканий или намагничивания сердечника (трансформатора), и в силу этого, регулярный мониторинг может быть необходимым для того, чтобы обеспечивать рабочую надежность электрического энергетического оборудования и соответствующей установки высокого напряжения.In order to put into operation or maintain installations containing electrical power equipment of this kind, it may be necessary to check its functions and properties. Here, for example, electrical contacts, switching behavior or conduction behavior of electrical power equipment, such as a circuit breaker, a transformer with any tap changer, an earthing installation or a rotating machine, such as a generator or electric motor, can be checked by measuring the resistance using a test current. . The transformation ratio of electrical power equipment such as a power transformer or a current transformer can also be measured here, for example using test current. Measurements of this kind may be particularly relevant, since these functions and properties may change, for example due to aging, transport damage, manufacturing defects, short circuits or magnetization of the core (transformer), and therefore, regular monitoring may be necessary. in order to ensure the operational reliability of electrical power equipment and associated high voltage installation.
Измерения этого вида часто выполняются во время применения в полевых условиях, т.е. на открытом воздухе или в промышленном окружении. В этом случае, используемое оборудование должно иметь небольшой вес, в частности, для применения в полевых условиях и быть устойчивым для транспортировки в соответствующее место использования.Measurements of this kind are often made during field applications, i.e. outdoors or in an industrial environment. In this case, the equipment used must be light in weight, in particular for use in the field, and be stable for transport to the appropriate place of use.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Следовательно, имеется потребность в том, чтобы улучшать тестирование функций и свойств электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока и, в частности, выполнить сильноточный источник для этой цели и тестовую систему более устойчивыми, более простыми в транспортировке, более надежными или более безопасными.Therefore, there is a need to improve the testing of the functions and properties of electrical power equipment using a test current, and in particular to make a high-current source for this purpose and a test system more stable, easier to transport, more reliable or safer.
Изобретение удовлетворяет эти потребности в каждом случае посредством сильноточного источника для тестовой системы для тестирования электрического энергетического оборудования по п. 1 посредством тестовой системы по п. 15 для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока и посредством использования сильноточного источника этого вида или тестовой системы этого вида для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока по п. 16. Зависимые пункты формулы изобретения связаны с преимущественными вариантами осуществления настоящего изобретения.The invention satisfies these needs in each case by means of a high current source for a test system for testing electrical power equipment according to claim 1 by means of a test system according to claim 15 for testing electrical power equipment with a test current and by using a high current source of this kind or a test system of this kind for testing electrical power equipment using the test current according to claim 16. The dependent claims are related to advantageous embodiments of the present invention.
Первый аспект изобретения относится к сильноточному источнику для тестовой системы для тестирования электрического энергетического оборудования. Сильноточный источник имеет первое множество первых переключаемых полумостов, которые соединяются параллельно, и через определенное число которых тестовый ток избыточно разделяется. Помимо этого, сильноточный источник имеет второе множество вторых переключаемых полумостов, которые соединяются параллельно, и через определенное число которых тестовый ток избыточно разделяется.The first aspect of the invention relates to a high current source for a test system for testing electrical power equipment. The high-current source has a first set of first switchable half-bridges, which are connected in parallel, and through a certain number of which the test current is redundantly divided. In addition, the high current source has a second plurality of second switchable half-bridges, which are connected in parallel, and through a certain number of which the test current is redundantly divided.
Блок управления сильноточного источника выполнен с возможностью управлять или приводить в действие, на основе входного сигнала, первое множество первых переключаемых полумостов и второе множество вторых переключаемых полумостов таким образом, что выходной сигнал для тестового тока присутствует на плече моста между первыми переключаемыми полумостами и вторыми переключаемыми полумостами, причем этот выходной сигнал соответствует входному сигналу.The control unit of the high-current source is configured to control or drive, based on an input signal, a first plurality of first switchable half-bridges and a second plurality of second switchable half-bridges such that an output signal for test current is present on the bridge arm between the first switchable half-bridges and the second switchable half-bridges , and this output signal corresponds to the input signal.
Одно преимущество сильноточного источника и ассоциированного высокого максимального тока, который может формироваться в качестве тестового тока - приблизительно в 500 А или даже в диапазоне в кА - может состоять, в частности, в том, что можно тестировать электрическое энергетическое оборудование с помощью тестового тока, который соответствует номинальному току для работы электрического энергетического оборудования или является, по меньшей мере, настолько высоким, что во время теста, определенные функции и свойства электрического энергетического оборудования, по меньшей мере, практически соответствуют функциям и свойствам в ходе работы.One advantage of a high current source and the associated high maximum current that can be generated as a test current - in the range of approximately 500 A or even in the kA range - can be in particular that it is possible to test electrical power equipment with a test current that corresponds to the rated current for the operation of the electrical power equipment, or is at least so high that during the test, certain functions and properties of the electrical power equipment at least practically correspond to the functions and properties during operation.
Одно преимущество избыточного разделения тестового тока, в частности, может состоять в том, что тестовый ток по-прежнему может формироваться, даже если отдельные переключаемые полумосты отказывают, что, в частности, означает то, что тест может выполняться более надежно, и устойчивость сильноточного источника может повышаться. В частности, во время применения в полевых условиях или вследствие высоких тестовых токов, тестовые устройства, такие как сильноточный источник могут нагружаться, например, механически во время транспортировки либо термически в ходе работы, что может приводить к отказу отдельных полумостов, и таким образом избыточность также позволяет продлевать срок службы сильноточного источника.One advantage of redundant test current sharing, in particular, may be that the test current can still be generated even if the individual switchable half-bridges fail, which in particular means that the test can be performed more reliably and the robustness of the high current source may rise. In particular during field use or due to high test currents, test devices such as a high current source may be stressed, for example, mechanically during transport or thermally during operation, which can lead to failure of individual half-bridges, and thus redundancy also allows you to extend the life of a high-current source.
Разделение тестового тока обеспечивает возможность уменьшения тепловой и/или электрической нагрузки на компоненты сильноточного источника, в частности, на переключаемые полумосты, и, в силу этого, повышения надежности сильноточного источника, уменьшения отказов и/или выполнения лучших тестов, в частности, с большими токами или меньшими временами ожидания, например, для охлаждения.The separation of the test current makes it possible to reduce the thermal and/or electrical load on the components of the high current source, in particular the switched half bridges, and thereby increase the reliability of the high current source, reduce failures and/or perform better tests, in particular with high currents. or shorter waiting times, for example for cooling.
Формирование тестового тока на плече моста обеспечивает возможность достижения амплитуды большего напряжения и в силу этого более высокого (максимального) тока при предварительно определенном рабочем напряжении сильноточного источника и обеспечивает возможность повышения рабочей надежности, в частности, при условии, что для симметричного рабочего напряжения, только приблизительно половина амплитуды напряжения, в противном случае требуемой относительно потенциала земли, должна присутствовать на стороне первых переключаемых полумостов и на стороне вторых переключаемых полумостов.The formation of a test current on the bridge arm makes it possible to achieve a higher voltage amplitude and therefore a higher (maximum) current at a predetermined operating voltage of the high-current source and makes it possible to increase the operating reliability, in particular, provided that for a symmetrical operating voltage, only approximately half the voltage amplitude otherwise required with respect to ground potential must be present on the side of the first switched half-bridges and on the side of the second switched half-bridges.
Одно преимущество формирования тестового тока посредством первого множества и второго множества переключаемых полумостов, в частности, для формирования тестового тока посредством сильноточного трансформатора может состоять, в частности, в том, что вес может уменьшаться, что, в частности, означает то, что сильноточный источник или тестовая система, имеющая его, легче и в силу этого проще в транспортировке, что, в частности, может быть преимущественным во время применения в полевых условиях, но также может быть преимущественным при использовании в другом месте. Некоторые разновидности сильноточного источника в силу этого могут весить значительно меньше 10 кг.One advantage of generating the test current by means of the first plurality and the second plurality of switchable half-bridges, in particular for generating the test current by means of a high current transformer, may be in particular that the weight may be reduced, which in particular means that the high current source or the test system having it is lighter and therefore easier to transport, which in particular can be advantageous during field use, but can also be advantageous when used elsewhere. Some varieties of high-current source can therefore weigh significantly less than 10 kg.
Для целей изобретения, "сильноточный источник" должен пониматься как означающий, по меньшей мере, один источник тока, который выполнен с возможностью предоставлять высокий ток, другими словами ток с максимальным значением, по меньшей мере, в 500 А. В принципе, сильноточный источник этого вида также может предоставлять меньший ток, например, в зависимости от своего приведения в действие. Сильноточный источник этого вида также может иметь различные диапазоны тестовых токов, которые могут выбираться вручную или автоматически. Для целей изобретения, "сильноточный источник" также может пониматься как означающий то, что сильноточный источник проектируется в форме конструктивного блока. В этом случае, сильноточный источник может быть сконфигурирован как сильноточный модуль, например, в качестве модуля расширения для тестовой системы. Модуль расширения этого вида может размещаться в модульном слоте основного устройства тестовой системы.For the purposes of the invention, "high current source" should be understood to mean at least one current source that is capable of delivering high current, in other words a current with a maximum value of at least 500 A. In principle, a high current source of this kind can also provide less current, for example, depending on its actuation. A high current source of this kind can also have different test current ranges, which can be selected manually or automatically. For the purposes of the invention, "high current source" can also be understood to mean that the high current source is designed in the form of a building block. In this case, the high current source can be configured as a high current module, for example as an expansion module for a test system. An expansion module of this type can be placed in the module slot of the main device of the test system.
Для целей изобретения, "высокий ток" должен пониматься, в частности, как означающий электрический ток, по меньшей мере, в 500 А. В случае электрического переменного тока, значение может быть связано с амплитудой или эффективным значением переменного тока, а в случае постоянного тока, с компонентом постоянного тока и в иных случаях с пиковыми значениями или эффективными значениями, которые являются наибольшими с точки зрения абсолютного значения.For the purposes of the invention, "high current" is to be understood in particular as meaning an electrical current of at least 500 A. In the case of electrical alternating current, the value may be related to the amplitude or effective value of the alternating current, and in the case of direct current , with a DC component and otherwise with peak values or RMS values which are the largest in terms of absolute value.
Для целей изобретения, "высокое напряжение" должно пониматься, в частности, как означающее напряжение, по меньшей мере, в 1000 В. В случае переменного напряжения, значение может быть связано с амплитудой или эффективным значением переменного напряжения, а в случае постоянного напряжения, с компонентом постоянного напряжения и в иных случаях с пиковыми значениями или эффективными значениями, которые являются наибольшими с точки зрения абсолютного значения.For the purposes of the invention, "high voltage" is to be understood in particular as meaning a voltage of at least 1000 volts. DC voltage component and otherwise with peak values or RMS values which are the largest in terms of absolute value.
Для целей изобретения, "электрическое энергетическое оборудование" должно пониматься как означающее оборудование, например, в качестве части установки высокого напряжения для подачи энергии или в качестве части электрически управляемой производственной установки, которая работает с высоким напряжением или высоким электрическим током, управляет, преобразует или измеряет его либо может подвергаться воздействию высокого электрического тока по некоторой другой причине и в силу этого должна быть выполнена с возможностью безопасной работы, например, за счет достаточной электропроводности. Электрическое энергетическое оборудование также может подвергаться воздействию высокого напряжения по некоторой другой причине и должно быть выполнено с возможностью безопасной работы, например, посредством достаточной электрической изоляции. Электрическое энергетическое оборудование, которое может подвергаться воздействию высокого напряжения и выполнено с такой возможностью, также упоминается как "оборудование высокого напряжения". В частности, электрическое энергетическое оборудование этого вида может представлять собой силовой трансформатор, блок распределительных устройств (высокого напряжения), предохранительный выключатель (высокого напряжения) или прерыватель цепи, такой как первичное реле или вторичное реле, заземляющую установку, вращающуюся машину, которая работает с высоким напряжением или формирует высокое напряжение, такую как силовой электромотор или генератор мощности, переключатель отводов для трансформатора, измерительный трансформатор, такой как трансформатор высокого напряжения или сильноточный трансформатор, такой как индуктивный трансформатор тока с сердечником трансформатора или с катушкой Роговского или неиндуктивный трансформатор тока с использованием полевых пластин, эффекта Фарадея и т.д. либо некоторый другой трансформатор тока или трансформатор напряжения. В частности, электрическое энергетическое оборудование этого вида также может представлять собой другое электрическое устройство, в котором измерение должно выполняться с помощью высокого тока. В частности, микроомное измерение также может выполняться в электрическом энергетическом оборудовании этого вида посредством высокого тока сильноточного источника и измерения напряжения, возникающего в процессе.For the purposes of the invention, "electrical power equipment" should be understood as meaning equipment, for example, as part of a high voltage installation for supplying energy or as part of an electrically controlled production plant that operates with high voltage or high electric current, controls, converts or measures it or may be exposed to high electric current for some other reason and therefore must be made with the possibility of safe operation, for example, due to sufficient electrical conductivity. Electrical power equipment may also be exposed to high voltage for some other reason, and must be designed to operate safely, such as through sufficient electrical insulation. Electrical power equipment that can be exposed to high voltage and is designed to do so is also referred to as "high voltage equipment". In particular, electrical power equipment of this kind may be a power transformer, a switchgear box (high voltage), a safety switch (high voltage) or a circuit breaker such as a primary relay or a secondary relay, an earthing installation, a rotating machine that operates with high voltage or generates high voltage, such as a power motor or power generator, a tap changer for a transformer, an instrument transformer, such as a high voltage or high current transformer, such as an inductive current transformer with a transformer core or a Rogowski coil, or a non-inductive current transformer using field plates, Faraday effect, etc. or some other current or voltage transformer. In particular, this kind of electrical power equipment may also be another electrical device in which the measurement is to be carried out with a high current. In particular, micro-ohm measurement can also be performed in this kind of electrical power equipment by means of high current from a high-current source and measurement of the voltage generated in the process.
Согласно некоторым вариантам осуществления, первые переключаемые полумосты имеют два управляемых переключающих элемента, которые соединяются последовательно с соединительной точкой. Вторые переключаемые полумосты также имеют два управляемых переключающих элемента, которые соединяются последовательно с соединительной точкой. В этом случае, соединительные точки первых переключаемых полумостов соединяются параллельно и электрически соединяются с первой стороной плеча моста. Соединительные точки вторых переключаемых полумостов также соединяются параллельно и электрически соединяются со второй стороной плеча моста. В завершение, блок управления выполнен с возможностью управлять или приводить в действие управляемые переключающие элементы.According to some embodiments, the first switchable half-bridges have two controllable switching elements that are connected in series with the connection point. The second switchable half-bridges also have two controllable switching elements which are connected in series with the connection point. In this case, the connection points of the first switchable half-bridges are connected in parallel and electrically connected to the first side of the bridge arm. The connecting points of the second switchable half-bridges are also connected in parallel and electrically connected to the second side of the bridge arm. Finally, the control unit is configured to control or actuate the controllable switching elements.
Одно преимущество плеча моста между первыми и вторыми переключаемыми полумостами для выходного сигнала, например, может состоять в преимущественной комбинации с вариантами осуществления, в которых первые и вторые переключаемые полумосты имеют два управляемых переключающих элемента, в частности, в том, что оборудование энергоснабжения с центральным отводом не требуется для сильноточного источника.One advantage of the bridge arm between the first and second switchable half-bridges for the output signal, for example, can advantageously be combined with embodiments in which the first and second switchable half-bridges have two controllable switching elements, in particular that the power supply equipment with center tap not required for high current source.
Некоторые варианты осуществления, в которых соединительные точки первых и вторых переключаемых полумостов электрически соединяются с первой или второй стороной плеча моста через фильтрующий элемент, в частности, могут иметь такое преимущество, что отдельные переключаемые полумосты могут разъединяться, например, относительно их поведения при переключении, в результате чего, в некоторых разновидностях, синхронное и в силу этого особенно простое приведение в действие первых и вторых переключаемых полумостов может улучшаться, либо в других разновидностях, асинхронное приведение в действие первых и вторых переключаемых полумостов может улучшаться. В дополнительных вариантах осуществления, синхронное или асинхронное приведение в действие также является возможным без фильтрующих элементов этого вида. В некоторых разновидностях, с или без фильтрующих элементов, в которых осуществляется асинхронное приведение в действие, блок управления выполнен с возможностью приводить в действие переключаемые полумосты с временным смещением, например, с предварительно определенными временными интервалами или со случайным распределением. В некоторых разновидностях с или без фильтрующих элементов, блок управления выполнен с возможностью выполнять приведение в действие несинхронизированным и/или случайным способом.Some embodiments, in which the connection points of the first and second switchable half-bridges are electrically connected to the first or second side of the bridge arm via a filter element, in particular, may have the advantage that the individual switchable half-bridges can be decoupled, for example, with respect to their switching behavior, in whereby, in some embodiments, the synchronous and therefore particularly simple actuation of the first and second switchable half-bridges may be improved, or in other variations, the asynchronous actuation of the first and second switchable half-bridges may be improved. In further embodiments, synchronous or asynchronous actuation is also possible without filter elements of this kind. In some variations, with or without filter elements, in which asynchronous actuation is performed, the control unit is configured to actuate the switchable half-bridges with a time offset, for example, at predetermined time intervals or with a random distribution. In some variations with or without filter elements, the control unit is configured to perform actuation in an unsynchronized and/or random manner.
В некоторых вариантах осуществления, переключаемые полумосты имеют несинхронизированный гистерезисный регулятор тока катушки, в частности, в комбинации с LC-фильтром в каждом случае. Таким преимущественным способом, соответствующий ток через соответствующие полумосты может регулироваться автоколебательным способом.In some embodiments, the switched half-bridges have an unsynchronized hysteresis coil current controller, particularly in combination with an LC filter in each case. In this advantageous manner, the respective current through the respective half-bridges can be controlled in a self-oscillating manner.
Одно преимущество формирования тестового тока посредством первого множества и второго множества переключаемых полумостов, в частности, для формирования тестового тока посредством сильноточного трансформатора может состоять, в частности, в том, что вследствие множества переключаемых полумостов одновременное тактирование/переключение всех полумостов является маловероятным.One advantage of generating the test current by means of the first plurality and the second plurality of switchable half-bridges, in particular for generating the test current by means of a high current transformer, can be in particular that, due to the plurality of switchable half-bridges, simultaneous timing/switching of all half-bridges is unlikely.
Одно преимущество переключения со (случайным) смещением полумостов, например, вследствие случайного или асинхронного приведения в действие или соответствующего регулирования с использованием гистерезисного регулирования тока катушки, например, может состоять, в частности, в том, что могут уменьшаться пульсация тока или пульсация напряжения в выходном сигнале, т.е., в частности, тестового тока.One advantage of switching with (random) shifting of the half-bridges, e.g. due to random or asynchronous actuation or corresponding regulation using hysteresis coil current control, for example, can be in particular that the current ripple or the voltage ripple in the output can be reduced. signal, i.e. in particular the test current.
Некоторые варианты осуществления, в которых оборудование энергоснабжения выполнено с возможностью принимать электрическую энергию и предоставлять положительное и отрицательное питающее напряжение, которое гальванически изолируется от него, чтобы подавать мощность в переключаемые полумосты, в частности, могут иметь такое преимущество, что рабочая надежность и/или устойчивость - например, относительно рассеянных помех или помех, вызываемых посредством переключения переключаемых полумостов - может увеличиваться.Some embodiments in which the power supply equipment is configured to receive electrical power and provide positive and negative supply voltages that are galvanically isolated from it to supply power to switchable half-bridges in particular may have the advantage that operational reliability and/or stability - for example, relative to scattered interference or interference caused by switching switched half-bridges - may increase.
Рабочая надежность может увеличиваться посредством гальванической изоляции входного сигнала от переключаемых полумостов, в некоторых вариантах осуществления, при этом, в частности, выходной сигнал гальванически изолируется от входного сигнала в некоторых разновидностях.Operational reliability can be increased by galvanically isolating the input signal from switchable half-bridges, in some embodiments, in particular, the output signal is galvanically isolated from the input signal in some embodiments.
Согласно некоторым вариантам осуществления, первое множество первых переключаемых полумостов и второе множество переключаемых полумостов выполнены с возможностью формировать высокий ток порядка величины, по меньшей мере, в 500 А или даже в диапазоне в кА в качестве тестового тока.According to some embodiments, the first set of first switchable half-bridges and the second set of switchable half-bridges are configured to generate a high current on the order of at least 500 A or even in the kA range as a test current.
Согласно некоторым вариантам осуществления, число первых переключаемых полумостов равно числу вторых переключаемых полумостов, в результате чего, в частности, симметричная конструкция преимущественно становится возможной.According to some embodiments, the number of first switchable half-bridges is equal to the number of second switchable half-bridges, whereby, in particular, a symmetrical design advantageously becomes possible.
Согласно некоторым вариантам осуществления, первое и/или второе множество включает в себя большое число первых и вторых переключаемых полумостов, соответственно. В некоторых разновидностях, переключаемые полумосты могут представлять собой или состоять из дискретных компонентов. В некоторых вариантах осуществления, все первые и/или вторые переключаемые полумосты также выполнены с возможностью формировать максимальный ток, по меньшей мере, в 3 А или самое большее в 200 А и проводить упомянутый ток во включенном состоянии. Таким преимущественным способом, электрическая и/или тепловая нагрузка может разделяться дополнительно, что означает то, что нагрузка на отдельные компоненты, в частности, на дискретные компоненты может уменьшаться и учитывает только небольшую часть общей нагрузки. Разновидности с большим числом первых и/или вторых переключаемых полумостов, например, в 20, 40 или более первых переключаемых полумостов и/или, например, в 20, 40 или более вторых переключаемых полумостов также могут быть дополнительно преимущественными, в частности, для более высоких тестовых токов. В комбинации с избыточным разделением, преимущество может заключаться, в частности, в увеличенной отказоустойчивости и/или увеличенной устойчивости, в частности, для применения в полевых условиях.According to some embodiments, the first and/or second set includes a plurality of first and second switchable half-bridges, respectively. In some variations, switchable half-bridges may be or consist of discrete components. In some embodiments, all of the first and/or second switchable half-bridges are also configured to generate a maximum current of at least 3 A, or at most 200 A, and conduct said current in the on state. In this advantageous manner, the electrical and/or thermal load can be further divided, which means that the load on the individual components, in particular discrete components, can be reduced and takes into account only a small part of the total load. Variations with a large number of first and/or second switchable half-bridges, such as 20, 40 or more first switchable half-bridges and/or, for example, 20, 40 or more second switchable half-bridges, may also be further advantageous, in particular for higher test currents. In combination with redundant partitioning, the advantage may be in particular increased fault tolerance and/or increased robustness, in particular for field applications.
Второй аспект изобретения относится к тестовой системе для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока. Тестовая система имеет основное портативное устройство с кожухом, который имеет модульный слот для размещения и соединения с модулем расширения, и с соединительным узлом, размещаемым на кожухе для соединения с дополнительным портативным устройством. Помимо этого, тестовая система имеет сильноточный источник согласно первому аспекту изобретения в качестве модуля расширения. Кроме того, сильноточный источник имеет кожух для модульного слота и, с размещением на кожухе, соединительный узел для энергоснабжения, входной соединительный узел и первом и второе сильноточное соединение. Основное портативное устройство дополнительно имеет измерительное оборудование для измерения измеренных переменных и оборудование управления для управления измерительным устройством и сильноточным источником для тестирования электрического энергетического оборудования. В этом случае, основное портативное устройство выполнено с возможностью управлять сильноточным источником, когда оно размещается в модульном слоте, через входной соединительный узел и снабжать упомянутый сильноточный источник энергией через соединительный узел для энергоснабжения. В этом случае, сильноточный источник также выполнен с возможностью управляться посредством оборудования управления таким образом, чтобы формировать выходной сигнал между первым и вторым сильноточным соединением и в силу этого предоставлять тестовый ток.The second aspect of the invention relates to a test system for testing electrical power equipment using a test current. The test system has a main portable device with a casing that has a modular slot for placement and connection with an expansion module, and with a connector placed on the casing for connection with an additional portable device. In addition, the test system has a high current source according to the first aspect of the invention as an extension module. In addition, the high-current source has a module slot housing and, accommodating on the housing, a power supply connection node, an input connection node, and a first and a second high-current connection. The main portable device further has measuring equipment for measuring the measured variables and control equipment for controlling the measuring device and a high current source for testing electrical power equipment. In this case, the main portable device is configured to control the high current source when placed in the module slot through the input connection node and supply said high current source with power through the power supply connection node. In this case, the high current source is also configured to be controlled by the control equipment so as to generate an output signal between the first and second high current connection and thereby provide a test current.
Возможные преимущества, варианты осуществления, усовершенствования или разновидности, уже упомянутые выше для первого аспекта изобретения, также применяются, соответственно, к тестовой системе согласно изобретению.The possible advantages, embodiments, improvements or variations already mentioned above for the first aspect of the invention also apply, respectively, to the test system according to the invention.
Некоторые варианты осуществления, в которых модульный слот имеет или состоит из приемного вала для сильноточного источника, в частности, может иметь такое преимущество, что наружные размеры основного портативного устройства или корпуса основного портативного устройства, по меньшей мере, практически не изменяются посредством размещения сильноточного источника или посредством опускания сильноточного источника, что, в частности, упрощает погрузку/разгрузку.Some embodiments in which the module slot has or consists of a receiving shaft for a high current source, in particular, may have the advantage that the outer dimensions of the main portable device or the body of the main portable device are at least substantially unchanged by the placement of a high current source or by lowering the high-current source, which, in particular, simplifies loading / unloading.
Третий аспект изобретения относится к использованию сильноточного источника согласно первому аспекту изобретения или тестовой системы согласно второму аспекту изобретения для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока. В этом случае, сильноточный источник или сильноточный источник тестовой системы выполнен с возможностью формировать тестовый ток. Помимо этого, по меньшей мере, одна измеренная переменная, сформированная на основе тестового тока, измеряется для теста, предпочтительно посредством измерительного устройства сильноточного источника или тестовой системы.The third aspect of the invention relates to the use of a high current source according to the first aspect of the invention or a test system according to the second aspect of the invention for testing electrical power equipment with a test current. In this case, the high current source or high current source of the test system is configured to generate a test current. In addition, at least one measured variable generated from the test current is measured for the test, preferably by means of a high current source meter or test system.
Возможные преимущества, варианты осуществления, усовершенствования или разновидности, уже упомянутые выше для предшествующих аспектов изобретения, также применяются, соответственно, к использованию согласно изобретению.The possible advantages, embodiments, improvements or variations already mentioned above for the prior aspects of the invention also apply, respectively, to the use according to the invention.
Дополнительные преимущества, признаки и возможности применения являются очевидными из нижеприведенного подробного описания примерных вариантов осуществления и/или из чертежей.Additional advantages, features and applications are apparent from the following detailed description of exemplary embodiments and/or from the drawings.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Ниже подробнее поясняется изобретение на основе преимущественных примерных вариантов осуществления в отношении чертежей. Идентичные элементы или компоненты примерных вариантов осуществления идентифицируются фактически посредством идентичных ссылок с номерами, если только что-либо обратное не описывается или если только что-либо обратное не является очевидным из контекста.The invention is explained in more detail below on the basis of advantageous exemplary embodiments with respect to the drawings. Identical elements or components of the exemplary embodiments are effectively identified by identical numeral references, unless otherwise described or unless otherwise apparent from the context.
На чертежах, в каждом случае схематично:In the drawings, in each case schematically:
Фиг. 1 показывает сильноточный источник согласно одному варианту осуществления;Fig. 1 shows a high current source according to one embodiment;
Фиг. 2 показывает тестовую систему согласно одному варианту осуществления; иFig. 2 shows a test system according to one embodiment; And
Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа использования сильноточного источника или тестовой системы согласно одному варианту осуществления.Fig. 3 shows a flowchart of a method for using a high current source or test system according to one embodiment.
Подробное описание примерных вариантов осуществленияDetailed Description of Exemplary Embodiments
Фиг. 1 показывает сильноточный источник 200 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для тестовой системы для тестирования электрического энергетического оборудования.Fig. 1 shows a high
В одном примерном варианте осуществления, сильноточный источник 200 имеет первое множество 210 первых переключаемых полумостов 212, второе множество 220 вторых переключаемых полумостов 222, положительный питающий шинопровод 242 и отрицательный питающий шинопровод 246 и блок 280 управления. Блок 280 управления выполнен с возможностью управлять или приводить в действие, на основе входного сигнала, первое множество 210 и второе множество 220 таким образом, что выходной сигнал для тестового тока присутствует на плече 230 моста между первыми и вторыми переключаемыми полумостами, причем этот выходной сигнал соответствует входному сигналу.In one exemplary embodiment, the high
Помимо этого, некоторые разновидности сильноточного источника 200 имеют оборудование 240 энергоснабжения, которое электрически соединяется с положительными и отрицательными питающими шинопроводами 242, 246 и выполнено с возможностью предоставлять положительное и отрицательное питающее напряжение для первого и второго множества 210, 220 первых и вторых переключаемых полумостов, соответственно, через упомянутые питающие шинопроводы. В других разновидностях, положительные и отрицательные питающие шинопроводы 242, 246 могут контактировать внешне и снабжаться питающими напряжениями.In addition, some variations of the high
Первый переключаемый полумост 212 первых переключаемых полумостов первого множества 210 показывается подробнее на фиг. 1. Как показано, первые переключаемые полумосты имеют два полевых транзистора 216, 217, таких как MOSFET, которые электрически соединяются последовательно с соединительной точкой 218. Полевые транзисторы 216, 217 формируют управляемый переключающий элемент 216, который электрически соединяется с положительным питающим шинопроводом 242, и другой управляемый переключающий элемент 217, который электрически соединяется с отрицательным питающим шинопроводом 246 для каждого первого переключаемого полумоста. Некоторые разновидности также имеют другие управляемые переключающие элементы, такие как биполярные транзисторы, в частности, вместо полевых транзисторов.The first switchable half-
Соединительные точки 218 первых переключаемых полумостов 212 соединяются параллельно и электрически соединяются с первой стороной 231 плеча 230 моста. В этом контексте, в некоторых разновидностях, соединительные точки 218 могут электрически соединяться друг с другом непосредственно или, альтернативно, могут в каждом случае соединяться с первой стороной 231 через фильтрующий элемент 213 соответствующих первых полумостов 210, 212. В некоторых разновидностях, фильтрующий элемент 213 имеет или состоит из LC-фильтра.Connection points 218 of the first switchable half-
Помимо этого, в некоторых разновидностях, сильноточный источник 200 имеет общий первый фильтрующий элемент и/или первое оборудование 281 с датчиками тока, что означает то, что ток, протекающий на первой стороне 231 плеча 230 моста, может фильтроваться или захватываться, в результате чего преимущественно, в частности, испускаемые помехи могут уменьшаться в связи с переключением управляемых переключающих элементов, и тестовый ток, который фактически протекает, может определяться, например, для теста или для контура обратной связи. Кроме того, в некоторых разновидностях, первое оборудование 281 с датчиками тока имеет множество датчиков тока и выполнено с возможностью захватывать ток, протекающий на первой стороне 231 плеча 230 моста, в качестве суммы токов, протекающих через датчики тока в каждом случае. С этой целью, в некоторых разновидностях, датчики тока соединяются параллельно. Альтернативно, в некоторых разновидностях, датчики тока назначаются одному или более полумостов таким образом, что каждый из них захватывает электрический ток, который протекает из/в первую сторону 231 в соответствующих полумостах. Таким преимущественным способом, точность при захвате тока может увеличиваться, и/или вес может уменьшаться по сравнению с оборудованием с датчиками тока с одним датчиком тока для соответствующего большего тока.In addition, in some variations, the high
Кроме того, в некоторых разновидностях, первые переключаемые полумосты 210 имеют регулирующий элемент 214, который выполнен с возможностью регулировать переключение управляемых переключающих элементов 216, 217 посредством гистерезисного регулятора тока катушки, который является, в частности, автоколебательным и не синхронизированным с соответствующими другими регулирующими элементами 214 и, например, основан на сигнале из катушки фильтрующего элемента 213, в частности, из катушки LC-фильтра.In addition, in some variations, the first switchable half-
То же применимо к второму множеству 220 вторых переключаемых полумостов, при этом второй переключаемый полумост 222 из вторых переключаемых полумостов подробнее показывается на фиг. 1, и эти вторые переключаемые полумосты имеют два полевых транзистора 226, 227 (либо, если обобщать, управляемых переключающих элемента), которые последовательно соединяются между положительными 242 и отрицательными 246 питающими шинопроводами через соединительную точку 228. Сильноточный источник 200 также может иметь общий второй фильтрующий элемент и/или второе оборудование 282 с датчиками тока, соответственно, для второй стороны 232 плеча 230 моста, с которым электрически соединяются соединительные точки 228. Вторые полумосты 220 также могут иметь регулирующий элемент 224 и/или фильтрующий элемент 223, через который они электрически соединяются со второй стороной 232.The same applies to the
Фиг. 1 показывает первое множество 210 и второе множество 220, каждое из которых имеет в сумме семь первых и семь вторых переключаемых полумостов. В дополнительных разновидностях, число первых и вторых переключаемых полумостов также может быть больше, например, преимущественно больше или равно десяти, двадцати, сорока или сорока восьми. Как результат, тестовый ток, который должен формироваться, может разделяться (еще) дополнительно, вероятность одновременного переключения полумостов может уменьшаться, и в силу этого пульсация тока или пульсация напряжения может уменьшаться, и/или тестовый ток может продолжать формироваться вплоть до предварительно определенного максимального тока, даже если отдельные полумосты отказывают.Fig. 1 shows a
В некоторых разновидностях, в которых первое и второе множество 210, 220 выполнены с возможностью формировать максимальный ток, по меньшей мере, в 1 кА в качестве тестового тока, полумосты проектируются для максимального тока приблизительно или точно в 25 А, и число первых и вторых переключаемых полумостов составляет сорок в каждом случае (или сорок восемь для дополнительной избыточности), в результате чего тестовый ток, который должен предоставляться, разделяется между сорока полумостами в 25 А, и при необходимости, остается резервный диапазон в 200 А, например, в качестве избыточности или для (краткой) перегрузки. В такой разновидности с сорока первыми и сорока вторыми полумостами, т.е. с в сумме с восьмидесяти полумостами, для 1 кА в качестве тестового тока и с первым оборудованием 281 с датчиками тока и вторым оборудованием 282 с датчиками тока, первое оборудование 281 с датчиками тока имеет десять датчиков тока, при этом в каждом случае, первый из датчиков тока выполнен с возможностью захватывать ток из первой группы из четырех первых полумостов, второй из датчиков тока выполнен с возможностью захватывать ток из второй группы из еще четырех первых полумостов и т.д., и второе оборудование 282 с датчиками тока имеет десять соответствующих датчиков тока. Разделение захвата тока по числу датчиков тока означает то, что вес может преимущественно уменьшаться по сравнению с одним датчиком тока для соответствующего большего тока.In some variations in which the first and
В некоторых разновидностях, в которых первое/второе оборудование 281/282 с датчиками тока имеет множество датчиков тока, и, в частности, сильноточный источник имеет множество рабочих диапазонов, первое оборудование 281 с датчиками тока (и, соответственно, второе оборудование 282 с датчиками тока) имеет дополнительный датчик тока. В этом случае, оборудование 281 или 282 с датчиками тока выполнено с возможностью - в частности, для рабочего диапазона с меньшим максимальным тестовым током, к примеру, в 100 А - захватывать ток на первой 231 или второй 232 стороне, по меньшей мере, вплоть до предварительно определенного максимального тока, к примеру, в 100 А, посредством дополнительного датчика тока. Точность может увеличиваться таким преимущественным способом. Кроме того, в разновидностях с рабочим диапазоном для меньшего максимального тестового тока, рабочая надежность может увеличиваться посредством ограничения максимального тестового тока меньшим максимальным тестовым током.In some variations in which the first/second
В некоторых альтернативных разновидностях, сильноточный источник 200 имеет только одно оборудование с датчиками тока, другими словами оборудование 281 с датчиками тока или оборудование 282 с датчиками тока, в результате чего вес может преимущественно уменьшаться еще больше. Одно преимущество разновидностей с оборудованием 281, 282 с датчиками тока, в частности, может состоять в том, что могут захватываться асимметричные электрические токи.In some alternative forms, the high
В некоторых разновидностях, первые и вторые управляемые переключающие элементы 216, 217, 226, 227 представляют собой дискретные компоненты, в результате чего, в частности, тепловая нагрузка может лучше распределяться. В дополнительных разновидностях, в каждом случае, множество, например, два, четыре, шесть или десять управляемых переключающих элементов также могут надлежащим образом комбинироваться, с тем чтобы формировать дискретный компонент.In some variations, the first and second
В некоторых разновидностях, полумосты конструируются с использованием технологии на основе SMD (устройств для поверхностного монтажа) на одной печатной плате либо на одной или более общих печатных плат. Таким образом, преимущественно может достигаться легкая и недорогая конструкция может, и/или компоненты могут охлаждаться посредством печатной платы и возможно воздушного потока поверх компонентов.In some variations, half bridges are constructed using SMD (Surface Mount Device) technology on a single printed circuit board or on one or more common printed circuit boards. In this way, a light and inexpensive design can advantageously be achieved, and/or the components can be cooled by means of the printed circuit board and possibly airflow over the components.
В завершение, блок 280 управления выполнен с возможностью приводить в действие управляемые переключающие элементы 216, 217, 226, 227, например, через линии управления, так что они включаются или выключаются в зависимости от профиля входного сигнала (и в разновидностях с контуром обратной связи, также в зависимости от выходного сигнала) и в силу этого, после возможной фильтрации посредством фильтрующих элементов, формируют выходной сигнал между первой стороной 231 и второй стороной 232 плеча 230 моста. В некоторых разновидностях, блок 280 управления может регулировать тестовый ток посредством оборудования 281 с датчиками тока и/или оборудования 282 с датчиками тока. Дополнительно или альтернативно, в некоторых разновидностях, блок 280 управления может управлять или регулировать тестовый ток посредством регулирующих элементов 214 и 224. Здесь, сильноточный источник 200, в частности, блок 280 управления, первое множество 210 и второе множество 220, выполнен с возможностью формировать, по меньшей мере, один переменный ток с максимальной частотой, по меньшей мере, в 3 кГц или постоянный ток или, если обобщать, свободно регулируемую форму сигнала в качестве тестового тока. В альтернативных разновидностях, сильноточный источник также может быть выполнен с возможностью формировать только один переменный ток или переменный ток с более низкой или более высокой максимальной частотой.Finally, the
Одно преимущество постоянного тока может состоять, в частности, в том, что, когда он используется для того, чтобы тестировать прерыватели цепи, т.е. например, проводить то, что известно как "измерение показателей прерывателя цепи", либо при микроомном измерении, которое в частности, также может тестировать поведение при переключении (выключении) в случае неисправностей, при которых возникает постоянный ток. Одно преимущество частот, по меньшей мере, вплоть до 3 кГц, в частности, может заключаться в их использовании для тестирования поведения/коэффициента передачи (например, с использованием трансформатора тока/измерительного трансформатора, т.е. проведения того, что что известно как "измерение CT-коэффициента"), при этом, в частности, с тем, что известно как "измерение качества мощности", поведение при передаче может проверяться в качестве функции от частоты и, при необходимости, также в качестве функции от нагрузки. Разновидности со свободно регулируемыми формами сигнала обеспечивают возможность преимущественного наложения постоянного тока и/или одного или более переменных токов с возможно различными амплитудами, что, в частности, уменьшает продолжительность процесса измерений, по меньшей мере, с практически идентичной точностью или позволяет измерять нелинейные эффекты, например, в случае "измерения качества мощности". В случае разновидностей, которые могут формировать постоянный ток и переменный ток, преимущество также может заключаться в том факте, что измерение переменного тока также может выполняться непосредственно после измерения постоянного тока без изменения электропроводки. Например, в случае прерывателя цепи с трансформатором тока, соединенным непосредственно ниже, микроомное измерение может выполняться с постоянным током, и сразу после этого размагничивание может выполняться с использованием переменного тока, в результате чего трансформатор тока становится готовым для включения снова. Для размагничивания либо для других процессов в качестве части или в дополнение к измерению, сильноточный источник может иметь режим напряжения в качестве рабочего режима, в котором напряжение выходного сигнала управляется или регулируется, в частности, вместо (тестового) тока. Например, для размагничивания, еще меньшие напряжения и в силу этого токи могут в силу этого проходить через кривую гистерезиса, чтобы в завершение достигать точки, в которой вообще отсутствует намагничивание. Одно преимущество тестового тока с максимальным током, по меньшей мере, в 1 кА может состоять, в частности, в том, что электрическое энергетическое оборудование может проверяться в зависимости от нагрузки, и/или используемый тестовый ток может уже находиться в диапазоне, который не повреждает электрическое энергетическое оборудование и/или соответствует номинальному току электрического энергетического оборудования либо составляет, по меньшей мере, так близко к номинальному току, что точность во время теста может увеличиваться.One advantage of direct current may be, in particular, that when it is used to test circuit breakers, i.e. for example, to carry out what is known as "circuit breaker performance measurement", or in micro-ohm measurement, which in particular can also test the switching (off) behavior in case of faults in which a direct current occurs. One advantage of frequencies up to at least 3 kHz, in particular, may be their use for behavior/gain testing (e.g. using a current transformer/instrument transformer, i.e. conducting what is known as " CT-factor measurement"), wherein, in particular with what is known as "power quality measurement", the transmission behavior can be checked as a function of frequency and, if necessary, also as a function of load. Variants with freely adjustable waveforms make it possible to preferentially superimpose a direct current and/or one or more alternating currents with possibly different amplitudes, which, in particular, reduces the duration of the measurement process with at least almost identical accuracy or makes it possible to measure non-linear effects, for example , in the case of "power quality measurement". In the case of varieties that can generate direct current and alternating current, the advantage can also lie in the fact that the AC measurement can also be carried out directly after the DC measurement without changing the wiring. For example, in the case of a circuit breaker with a current transformer connected directly below, a micro-ohm measurement can be performed with DC, and immediately after that, demagnetization can be performed using AC, making the current transformer ready to be switched on again. For degaussing or for other processes as part of or in addition to measurement, the high current source may have a voltage mode as an operating mode in which the voltage of the output signal is controlled or regulated, in particular instead of the (test) current. For example, for demagnetization, still smaller voltages and therefore currents can therefore pass through a hysteresis curve to finally reach a point where there is no magnetization at all. One advantage of a test current with a maximum current of at least 1 kA can be in particular that the electrical power equipment can be tested depending on the load and/or the test current used can already be in a range that does not damage electrical power equipment and/or corresponds to the rated current of the electrical power equipment or is at least so close to the rated current that the accuracy during the test can be increased.
В частности, для увеличения точности, некоторые разновидности сильноточного источника 200 имеют оборудование регулирования смещения. В этом случае, сильноточный источник 200 и/или блок 280 управления выполнены с возможностью использовать оборудование регулирования смещения, чтобы компенсировать (оставшийся/остаточный) постоянный ток смещения или постоянное напряжение смещения или, если обобщать, оставшееся отклонение между выходным сигналом, который должен формироваться в соответствии с входным сигналом, и выходным сигналом, фактически сформированным посредством первых и вторых переключаемых полумостов 210, 220. В некоторых разновидностях, оборудование регулирования смещения этого вида имеет или состоит из аналогового оборудования регулирования.In particular, to increase accuracy, some variations of the high
В некоторых разновидностях с оборудованием 240 энергоснабжения, оборудование энергоснабжения имеет множество двухслойных конденсаторов 241 и выполнено с возможностью буферизовать положительное и/или отрицательное питающее напряжение посредством двухслойных конденсаторов 241, в результате чего (кратко) более высокие тестовые токи или мощности могут достигаться, в частности, без необходимости более сильного устойчивого подключения к энергосети или (постоянно) более мощного оборудования энергоснабжения, соответственно, с более высоким весом для оборудования энергоснабжения. В этом случае, множество двухслойных конденсаторов 241 могут электрически соединяться последовательно, чтобы предоставлять более высокую нагрузочную способность по напряжению. Типично, двухслойные конденсаторы этого вида имеют нагрузочную способность по напряжению приблизительно в 2,5 В. Питающее напряжение в 15 В в силу этого может буферизоваться с последовательностью из шести двухслойных конденсаторов. Одно преимущество формирования тестового тока посредством множества первых и вторых полумостов в комбинации с двухслойными конденсаторами, в частности, может состоять в том, что высокое (положительное и/или отрицательное) питающее напряжение не требуется для того, чтобы формировать тестовый ток, и в силу этого число двухслойных конденсаторов, которые должны взаимно соединяться последовательно для достаточной диэлектрической прочности, может быть относительно небольшим, что, в частности, упрощает балансировку двухслойных конденсаторов, соединенных последовательно (например, посредством балансировщика), и в силу этого производство источника тока. Другое преимущество означенного может состоять в том, что в дополнение к возможности предоставления буферизированного постоянного напряжения или буферизированного постоянного тока, переменный ток также может формироваться в качестве тестового тока, причем энергия, необходимая для формирования, буферизуется. Альтернативно или дополнительно, оборудование энергоснабжения может иметь дополнительные накопители энергии, такие как перезаряжаемые аккумуляторы для буферизации или для предоставления энергии без подключения к энергосети. Одно преимущество двухслойных конденсаторов может состоять, в частности, в том, что они предоставляют высокий ток, имеют небольшой вес, достигают длительного срока службы и/или являются непроблематичными с точки зрения хранения или доставки.In some variations with
В некоторых разновидностях с оборудованием 240 энергоснабжения, оборудование энергоснабжения имеет двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный. Например, в одной разновидности для тестового тока вплоть до 1 кА, оборудование 240 энергоснабжения может быть сконфигурировано посредством двунаправленного преобразователя постоянного тока в постоянный, чтобы подавать мощность в первое и второе множество полумостов, которые взаимно соединяются, в частности, через плечо 230 моста, чтобы формировать полный мост, посредством питающего напряжения, другими словами, разности напряжений между положительным и отрицательным питающим напряжением в 16 В, и, возможно, без центрального отвода. Преимущественно, в комбинации с буферизацией, двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный может быть выполнен с возможностью предоставлять ток вплоть до 400 А. Одно преимущество двунаправленного преобразователя постоянного тока в постоянный может состоять, в частности, в том, что электрическая энергия, которая подается обратно в сильноточный источник через тестовый ток (например, при выполнении измерений для индукторов, таких как трансформаторы), может возвращаться снова, в частности, через подключение к энергосети в электроэнергетическую сеть, в результате чего, в частности, потери мощности в сильноточном источнике и в силу этого требуемое охлаждение могут уменьшаться.In some variations with
Фиг. 2 показывает тестовую систему 10 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока.Fig. 2 shows a
В одном примерном варианте осуществления, тестовая система 10 имеет основное портативное устройство 100 с кожухом 104, который имеет модульный слот 140 для размещения и соединения с модулем расширения, и с соединительным узлом 120, размещаемым на кожухе 104 для соединения с дополнительным портативным устройством. Помимо этого, тестовая система 10 имеет сильноточный источник 200 в качестве модуля расширения. В некоторых разновидностях, тестовая система 10 также имеет, по меньшей мере, одно дополнительное портативное устройство. В других разновидностях, тестовая система 10 состоит из основного портативного устройства 100 и сильноточного источника 200. Кроме того, в некоторых разновидностях, тестовая система 10 не имеет соединительного узла 120.In one exemplary embodiment,
Сильноточный источник 200 может проектироваться так, как описано выше. Кроме того, сильноточный источник 200 имеет кожух 204 для модульного слота 140 и, с размещением на кожухе 204, соединительный узел 248 для энергоснабжения, входной соединительный узел 288 и первое и второе сильноточное соединение 236, 237. В этом случае, первое сильноточное соединение 236 электрически соединяется с первой стороной плеча моста, и второе сильноточное соединение 237 электрически соединяется со второй стороной плеча моста. Кроме того, оборудование 240 энергоснабжения и блок 280 управления сильноточного источника 200 и первое множество первых переключаемых полумостов и второе множество вторых переключаемых полумостов, которые проектируются в форме выполненного как единое целое блока 201, размещаются в кожухе 204. Таким образом, сильноточный источник 200 может соединяться в качестве блока с основным портативным устройством 100 для формирования тестовых токов.The high
Основное портативное устройство 100, кроме того, имеет измерительное оборудование 160 для измерения измеренных переменных и оборудование 180 управления для управления измерительным устройством 160 и сильноточным источником 200 для тестирования электрического энергетического оборудования.The main
Кроме того, фиг. 2 также показывает электрическое энергетическое оборудование 30. Для тестирования и для подачи тестового тока, первое сильноточное соединение 236 должно обычно соединяться с первой соединительной точкой электрического энергетического оборудования 30, а второе сильноточное соединение 237 - со второй соединительной точкой электрического энергетического оборудования 30. Помимо этого, для некоторых измерений/тестов, измерительное оборудование 160 может соединяться с первой и/или второй соединительной точкой или с дополнительными соединительными точками электрического энергетического оборудования 30 через тестовые соединения или измерительные соединения (не показаны), например, чтобы измерять напряжение между первой и второй соединительной точкой либо например, электрический ток, по меньшей мере, через одну из соединительных точек, которые присутствуют в нем вследствие тестового тока.In addition, FIG. 2 also shows the
Основное портативное устройство 100 выполнено с возможностью управлять сильноточным источником 200, когда оно размещается в модульном слоте 140, через входной соединительный узел 288 и снабжать упомянутый сильноточный источник энергией через соединительный узел 248 для энергоснабжения. Оборудование 240 энергоснабжения выполнено с возможностью принимать электрическую энергию через соединительный узел 248 для энергоснабжения. Блок 280 управления выполнен с возможностью принимать входной сигнал через входной соединительный узел 288.The main
В некоторых разновидностях, оборудование 240 энергоснабжения имеет компонент 249 для гальванической изоляции и выполнено с возможностью предоставлять положительное и отрицательное питающее напряжение с гальванической изоляцией от принимаемой электрической энергии.In some variations,
В некоторых разновидностях, блок 280 управления имеет компонент 289 для гальванической изоляции и выполнен с возможностью приводить в действие первые и вторые переключаемые полумосты с гальванической изоляцией от входного сигнала. Это может преимущественно комбинироваться с разновидностями, в которых блок 280 управления выполнен с возможностью принимать цифровой входной сигнал.In some variations, the
Как показано на фиг. 2, некоторые разновидности сильноточного источника 200 имеют оборудование 268 с температурными датчиками, которое выполнено с возможностью захватывать температуру в первом или во втором сильноточном соединении 236, 237 или, по меньшей мере, в еще одном местоположении в сильноточном источнике 200. В этом случае, блок 280 управления выполнен с возможностью активировать режим неисправности сильноточного источника 200 и ограничивать ток выходного сигнала в зависимости от того, выше или нет температура предварительно определенного предельного значения температуры. В некоторых разновидностях, в режиме неисправности, сильноточные соединения 236, 237 также могут изолироваться от первой и второй стороны плеча моста посредством средства переключения сильноточного источника.As shown in FIG. 2, some variations of the high
В завершение, сильноточный источник 200 выполнен с возможностью управляться посредством оборудования 180 управления таким образом, чтобы формировать выходной сигнал между первым 236 и вторым 237 сильноточным соединением и в силу этого предоставлять тестовый ток. Однофазный тестовый ток может в силу этого преимущественно предоставляться между первым 236 и вторым 237 сильноточным соединением.Finally, the high
Некоторые разновидности сильноточного источника 200, не показанные здесь, выполнены с возможностью формировать двухфазный или трехфазный тестовый ток. С этой целью, в некоторых из этих разновидностей, первое множество первых переключаемых полумостов используются в течение первой фазы, и второе множество вторых переключаемых полумостов используются в течение второй фазы, например, относительно потенциала земли или центрального отвода. Помимо этого, некоторые из этих разновидностей имеют третье сильноточное соединение и третье множество третьих переключаемых полумостов в течение третьей фазы. В этом случае, блок управления выполнен с возможностью приводить в действие первое, второе и третье множество на основе входного сигнала, в частности, трехфазного входного сигнала, так что выходной сигнал присутствует в каждом случае между первым и вторым множеством (т.е., в частности, между первым и вторым сильноточным соединением), между вторым и третьим множеством (т.е., в частности, между вторым и третьим сильноточным соединением) и между третьим и первым множеством (т.е., в частности, между третьим и первым сильноточным соединением), причем этот выходной сигнал, в частности, соответствует в каждом случае фазе входного сигнала. Таким преимущественным способом, все три фазы электрического энергетического оборудования, в частности, трехфазного электрического энергетического оборудования, могут тестироваться в каждом случае с помощью одного тестового тока, в частности, одновременно или без изменения электропроводки.Some variations of the high
Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа применения 800 сильноточного источника или тестовой системы согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения для тестирования электрического энергетического оборудования с помощью тестового тока.Fig. 3 shows a flow diagram of a method for using 800 a high current source or test system according to one embodiment of the present invention to test electrical power equipment with a test current.
В одном варианте осуществления, применение 800 включает в себя начало 802 применения и конец 804 применения и этапы 820 и 822 применения. Используемый сильноточный источник и используемая тестовая система могут проектироваться так, как описано выше.In one embodiment,
На этапе 820 применения, тестовый ток формируется посредством сильноточного источника или сильноточного источника тестовой системы.At
На этапе 820 применения, по меньшей мере, одна измеренная переменная измеряется для теста посредством измерительного оборудования сильноточного источника или тестовой системы, при этом, по меньшей мере, одна измеренная переменная основана, по меньшей мере, на одном измерительном сигнале, который формируется вследствие тестового тока.At
В некоторых разновидностях, тест содержит, по меньшей мере, одно измерение, которое выбирается из группы, содержащей: микроомное измерение; измерение сопротивления обмотки; измерение CT-коэффициента; и измерение показателей прерывателя цепи. В этом контексте, измерение показателей прерывателя цепи может представлять собой "измерение показателей LV-прерывателя цепи" для прерывателя цепи низкого напряжения в некоторых разновидностях.In some variations, the test contains at least one measurement, which is selected from the group containing: microohm measurement; winding resistance measurement; measurement of CT coefficient; and measurement of circuit breaker performance. In this context, the circuit breaker measurement may be "LV circuit breaker measurement" for a low voltage circuit breaker in some flavors.
Claims (42)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50012/2020 | 2020-01-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2798771C1 true RU2798771C1 (en) | 2023-06-27 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103954866A (en) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 国家电网公司 | Testing circuit of half-bridge-structure voltage source current converter and modulation method thereof |
| CN208736943U (en) * | 2018-06-15 | 2019-04-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | Test macro |
| DE102018105881B3 (en) * | 2018-03-14 | 2019-06-27 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Test device and test method |
| US20200041567A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Semiconductor Components Industries, Llc | Ground fault interrupter self test circuits and related methods |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103954866A (en) * | 2014-05-09 | 2014-07-30 | 国家电网公司 | Testing circuit of half-bridge-structure voltage source current converter and modulation method thereof |
| DE102018105881B3 (en) * | 2018-03-14 | 2019-06-27 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Test device and test method |
| CN208736943U (en) * | 2018-06-15 | 2019-04-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | Test macro |
| US20200041567A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Semiconductor Components Industries, Llc | Ground fault interrupter self test circuits and related methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10554148B2 (en) | Device and method for premagnetization of a power transformer in a converter system | |
| US9121882B2 (en) | Wind energy plant testing device | |
| US8736204B2 (en) | Transfer apparatus for electric power | |
| US20120057384A1 (en) | Method of adapting a configuration of a voltage converting device and voltage converting unit for a voltage converting device | |
| US9013258B2 (en) | Rectifier transformer | |
| CN214225346U (en) | Test system for switchgear | |
| WO2019009706A1 (en) | Power grid and flexible current transmission system forming part thereof | |
| AU2021206550B2 (en) | High current source for a test system for testing an electrical power device, and test system | |
| US20100066173A1 (en) | Power Supply Apparatus | |
| US20190028023A1 (en) | Distribution transformer interface apparatus and methods | |
| RU2798771C1 (en) | High current source for test system for testing electric power device and test system | |
| US11428748B2 (en) | System and method for testing power conversion device | |
| CN112824911A (en) | Device for testing arc suppression coil | |
| CN214225406U (en) | Test system for current transformer | |
| Ferdinand et al. | Export transformer switching transient mitigation in HVDC connected offshore wind farms | |
| CZ2015672A3 (en) | Device to symmetrize load of three-phase electric network | |
| KR20160149255A (en) | Modular converter system for an electric supply network | |
| CN110609181A (en) | Phase-missing judgment method and device for distribution transformer | |
| CN212459897U (en) | Test system for power transformer | |
| CN212726900U (en) | Nuclear power plant excitation system, excitation regulator working power supply and power supply output circuit | |
| CN220210263U (en) | Single-tide power electronic transformer capable of carrying out no-load voltage stabilization test | |
| CN113985191B (en) | System and method for testing short circuit bearing capacity of extra-high voltage transformer | |
| Butler et al. | Experimental results from short-circuit faults on a distribution transformer | |
| Stuckenholz et al. | Overview of test requirements on HVDC apparatus and resulting impacts on UHVDC test systems | |
| SU1620966A1 (en) | Method of checking current transformers |