大电流发生器主要用于需要模拟大电流(通常指几百安培到数万安培) 的各类试验场景,尤其是在电力系统、电气设备制造、检验检测和科研领域。其主要应用包括:
保护装置的动作特性与性能试验:
断路器: 测试其过电流脱扣特性(瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣)、短路分断能力(验证在最大预期短路电流下能否可靠分断并熄灭电弧)。
熔断器: 测试其熔断特性(时间-电流特性),验证其在规定电流下能否在规定时间内熔断。
继电器(过流继电器、差动继电器等): 测试其动作电流值、动作时间、返回系数等特性,确保在系统发生故障时能准确、可靠地动作。
空气开关/塑壳断路器: 测试其短路保护特性。
电气设备的温升试验:
母线、导线、连接件: 模拟长期工作电流或过负荷电流,测量其温升是否在标准允许范围内,评估其载流能力和长期运行的安全性。
开关设备(隔离开关、负荷开关、接触器等): 测试其触头、导电回路在额定电流或规定过电流下的温升。
变压器、电抗器绕组: 评估其在额定负载下的发热情况(通常需要特殊设计的大电流发生器)。
电缆: 测试其载流量和散热性能。
电流互感器的校验与性能试验:
变比测试: 在大电流下验证一次电流与二次电流的比例关系是否符合标称变比。
准确度测试(负荷试验): 在规定的二次负荷下,测试CT在不同一次电流下的比差和角差,验证其精度等级(尤其是保护级CT在故障电流下的准确度)。
饱和特性测试: 测试CT在远超额定电流下的饱和点,评估其在故障情况下的传变特性(这对保护继电器的正确动作至关重要)。
电气设备的短时耐受电流和峰值耐受电流试验:
热稳定试验: 模拟短路电流(有效值),持续规定时间(通常1秒、3秒或4秒),检验设备(如开关柜、母线、套管、支持绝缘子等)在承受短路电流热效应时的稳定性,不应发生熔焊、变形或绝缘损坏。
动稳定试验: 模拟短路电流峰值(通常为热稳定电流有效值的2.5倍或更高),检验设备承受短路电流巨大电动力冲击的能力,不应发生机械变形、损坏或结构失稳。
接触电阻测量:
开关触头、断路器触头、母线连接点、电缆接头: 根据欧姆定律(R=V/I),通过施加足够大的电流(通常100A DC 或更高),测量其两端的微小电压降,从而精确计算出低值电阻。大电流可以提高微小电压降的测量精度,避免接触不良造成的测量误差。
电力设备的负荷试验:
模拟设备在实际运行中可能遇到的过负荷情况,检验其性能。
科研与教学实验:
在高校、研究机构中,用于研究大电流下的电弧特性、材料电性能、电磁效应、新型保护原理等。
总结来说,大电流发生器是验证电气设备(尤其是开关保护设备、载流导体和电流互感器)在正常过负荷、特别是短路故障等极端电流条件下的性能、安全性、可靠性和符合标准要求的关键试验设备。 它在保障电力系统安全稳定运行、确保设备质量方面发挥着不可或缺的作用。
保护装置的动作特性与性能试验:
断路器: 测试其过电流脱扣特性(瞬时脱扣、短延时脱扣、长延时脱扣)、短路分断能力(验证在最大预期短路电流下能否可靠分断并熄灭电弧)。
熔断器: 测试其熔断特性(时间-电流特性),验证其在规定电流下能否在规定时间内熔断。
继电器(过流继电器、差动继电器等): 测试其动作电流值、动作时间、返回系数等特性,确保在系统发生故障时能准确、可靠地动作。
空气开关/塑壳断路器: 测试其短路保护特性。
电气设备的温升试验:
母线、导线、连接件: 模拟长期工作电流或过负荷电流,测量其温升是否在标准允许范围内,评估其载流能力和长期运行的安全性。
开关设备(隔离开关、负荷开关、接触器等): 测试其触头、导电回路在额定电流或规定过电流下的温升。
变压器、电抗器绕组: 评估其在额定负载下的发热情况(通常需要特殊设计的大电流发生器)。
电缆: 测试其载流量和散热性能。
电流互感器的校验与性能试验:
变比测试: 在大电流下验证一次电流与二次电流的比例关系是否符合标称变比。
准确度测试(负荷试验): 在规定的二次负荷下,测试CT在不同一次电流下的比差和角差,验证其精度等级(尤其是保护级CT在故障电流下的准确度)。
饱和特性测试: 测试CT在远超额定电流下的饱和点,评估其在故障情况下的传变特性(这对保护继电器的正确动作至关重要)。
电气设备的短时耐受电流和峰值耐受电流试验:
热稳定试验: 模拟短路电流(有效值),持续规定时间(通常1秒、3秒或4秒),检验设备(如开关柜、母线、套管、支持绝缘子等)在承受短路电流热效应时的稳定性,不应发生熔焊、变形或绝缘损坏。
动稳定试验: 模拟短路电流峰值(通常为热稳定电流有效值的2.5倍或更高),检验设备承受短路电流巨大电动力冲击的能力,不应发生机械变形、损坏或结构失稳。
接触电阻测量:
开关触头、断路器触头、母线连接点、电缆接头: 根据欧姆定律(R=V/I),通过施加足够大的电流(通常100A DC 或更高),测量其两端的微小电压降,从而精确计算出低值电阻。大电流可以提高微小电压降的测量精度,避免接触不良造成的测量误差。
电力设备的负荷试验:
模拟设备在实际运行中可能遇到的过负荷情况,检验其性能。
科研与教学实验:
在高校、研究机构中,用于研究大电流下的电弧特性、材料电性能、电磁效应、新型保护原理等。
总结来说,大电流发生器是验证电气设备(尤其是开关保护设备、载流导体和电流互感器)在正常过负荷、特别是短路故障等极端电流条件下的性能、安全性、可靠性和符合标准要求的关键试验设备。 它在保障电力系统安全稳定运行、确保设备质量方面发挥着不可或缺的作用。