大電流發生器主要用于需要模擬大電流(通常指幾百安培到數萬安培) 的各類試驗場景,尤其是在電力系統、電氣設備制造、檢驗檢測和科研領域。其主要應用包括:
保護裝置的動作特性與性能試驗:
斷路器: 測試其過電流脫扣特性(瞬時脫扣、短延時脫扣、長延時脫扣)、短路分斷能力(驗證在最大預期短路電流下能否可靠分斷并熄滅電弧)。
熔斷器: 測試其熔斷特性(時間-電流特性),驗證其在規定電流下能否在規定時間內熔斷。
繼電器(過流繼電器、差動繼電器等): 測試其動作電流值、動作時間、返回系數等特性,確保在系統發生故障時能準確、可靠地動作。
空氣開關/塑殼斷路器: 測試其短路保護特性。
電氣設備的溫升試驗:
母線、導線、連接件: 模擬長期工作電流或過負荷電流,測量其溫升是否在標準允許范圍內,評估其載流能力和長期運行的安全性。
開關設備(隔離開關、負荷開關、接觸器等): 測試其觸頭、導電回路在額定電流或規定過電流下的溫升。
變壓器、電抗器繞組: 評估其在額定負載下的發熱情況(通常需要特殊設計的大電流發生器)。
電纜: 測試其載流量和散熱性能。
電流互感器的校驗與性能試驗:
變比測試: 在大電流下驗證一次電流與二次電流的比例關系是否符合標稱變比。
準確度測試(負荷試驗): 在規定的二次負荷下,測試CT在不同一次電流下的比差和角差,驗證其精度等級(尤其是保護級CT在故障電流下的準確度)。
飽和特性測試: 測試CT在遠超額定電流下的飽和點,評估其在故障情況下的傳變特性(這對保護繼電器的正確動作至關重要)。
電氣設備的短時耐受電流和峰值耐受電流試驗:
熱穩定試驗: 模擬短路電流(有效值),持續規定時間(通常1秒、3秒或4秒),檢驗設備(如開關柜、母線、套管、支持絕緣子等)在承受短路電流熱效應時的穩定性,不應發生熔焊、變形或絕緣損壞。
動穩定試驗: 模擬短路電流峰值(通常為熱穩定電流有效值的2.5倍或更高),檢驗設備承受短路電流巨大電動力沖擊的能力,不應發生機械變形、損壞或結構失穩。
接觸電阻測量:
開關觸頭、斷路器觸頭、母線連接點、電纜接頭: 根據歐姆定律(R=V/I),通過施加足夠大的電流(通常100A DC 或更高),測量其兩端的微小電壓降,從而精確計算出低值電阻。大電流可以提高微小電壓降的測量精度,避免接觸不良造成的測量誤差。
電力設備的負荷試驗:
模擬設備在實際運行中可能遇到的過負荷情況,檢驗其性能。
科研與教學實驗:
在高校、研究機構中,用于研究大電流下的電弧特性、材料電性能、電磁效應、新型保護原理等。
總結來說,大電流發生器是驗證電氣設備(尤其是開關保護設備、載流導體和電流互感器)在正常過負荷、特別是短路故障等極端電流條件下的性能、安全性、可靠性和符合標準要求的關鍵試驗設備。 它在保障電力系統安全穩定運行、確保設備質量方面發揮著不可或缺的作用。
保護裝置的動作特性與性能試驗:
斷路器: 測試其過電流脫扣特性(瞬時脫扣、短延時脫扣、長延時脫扣)、短路分斷能力(驗證在最大預期短路電流下能否可靠分斷并熄滅電弧)。
熔斷器: 測試其熔斷特性(時間-電流特性),驗證其在規定電流下能否在規定時間內熔斷。
繼電器(過流繼電器、差動繼電器等): 測試其動作電流值、動作時間、返回系數等特性,確保在系統發生故障時能準確、可靠地動作。
空氣開關/塑殼斷路器: 測試其短路保護特性。
電氣設備的溫升試驗:
母線、導線、連接件: 模擬長期工作電流或過負荷電流,測量其溫升是否在標準允許范圍內,評估其載流能力和長期運行的安全性。
開關設備(隔離開關、負荷開關、接觸器等): 測試其觸頭、導電回路在額定電流或規定過電流下的溫升。
變壓器、電抗器繞組: 評估其在額定負載下的發熱情況(通常需要特殊設計的大電流發生器)。
電纜: 測試其載流量和散熱性能。
電流互感器的校驗與性能試驗:
變比測試: 在大電流下驗證一次電流與二次電流的比例關系是否符合標稱變比。
準確度測試(負荷試驗): 在規定的二次負荷下,測試CT在不同一次電流下的比差和角差,驗證其精度等級(尤其是保護級CT在故障電流下的準確度)。
飽和特性測試: 測試CT在遠超額定電流下的飽和點,評估其在故障情況下的傳變特性(這對保護繼電器的正確動作至關重要)。
電氣設備的短時耐受電流和峰值耐受電流試驗:
熱穩定試驗: 模擬短路電流(有效值),持續規定時間(通常1秒、3秒或4秒),檢驗設備(如開關柜、母線、套管、支持絕緣子等)在承受短路電流熱效應時的穩定性,不應發生熔焊、變形或絕緣損壞。
動穩定試驗: 模擬短路電流峰值(通常為熱穩定電流有效值的2.5倍或更高),檢驗設備承受短路電流巨大電動力沖擊的能力,不應發生機械變形、損壞或結構失穩。
接觸電阻測量:
開關觸頭、斷路器觸頭、母線連接點、電纜接頭: 根據歐姆定律(R=V/I),通過施加足夠大的電流(通常100A DC 或更高),測量其兩端的微小電壓降,從而精確計算出低值電阻。大電流可以提高微小電壓降的測量精度,避免接觸不良造成的測量誤差。
電力設備的負荷試驗:
模擬設備在實際運行中可能遇到的過負荷情況,檢驗其性能。
科研與教學實驗:
在高校、研究機構中,用于研究大電流下的電弧特性、材料電性能、電磁效應、新型保護原理等。
總結來說,大電流發生器是驗證電氣設備(尤其是開關保護設備、載流導體和電流互感器)在正常過負荷、特別是短路故障等極端電流條件下的性能、安全性、可靠性和符合標準要求的關鍵試驗設備。 它在保障電力系統安全穩定運行、確保設備質量方面發揮著不可或缺的作用。