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KEMA Laboratories 90 years 1972-1979

世界最大的大功率实验室
电能消耗的日益增加不仅导致了更高的电压水平,也催生了更高的短路功率。1973 年 12 月,KEMA 调试了其全新的大功率实验室,利用四台发电机供电,测试间的可用总短路功率达到 8,400 MVA。

大功率实验室专门用来测试保险丝和断路器等断路设备,以及负载断路开关、隔离开关和其他需要面临过电压或通过短路电流的设备(比如变压器、电涌放电器和母线系统等)。

根据使用电源的不同,大功率实验室主要分为两类。一种是由电网直接供电的测试站;另一种是专门建造的短路发电机测试站。电网测试站邻近高电压输变电站,使用电网来直接提供短路功率。

发电机测试站配有专门设计的短路发电机,以此提供短路功率。使用马达来带动短路发电机,在执行测试之前使发电机达到同步转速。短路测试期间,转子质量的励磁和动能转化成电能,用于供电。

对于高压断路器而言,多年来解决测试功率不足的一种方法是单元测试方法。根据该方法,在完整断路极点的一小部分额定电压下,对包含一个或多个灭弧室的单元进行单独测试。但是这项技术存有一些问题,比如无法彻底了解弧后导电性对各个单元电压分布的影响。

现代 SF6 压气式断路器每次断路都具有较高的额定断路功率,该额定断路功率超过最大的大功率实验室的短路功率。这项合成测试方法于 20 世纪 30 年代开发出来,用于解决直接测试功率不足的难题。

1942 年,F. Weil 推出了合成测试回路,后经 G. Dobke 和其他人改进,现已在全球范围内使用,因此并联电流引入回路通常又称为 Weil-Dobke 测试回路。该合成测试方法运用两种源电路分别为强电流和恢复电压供电。短路发电机发挥电流源的作用,恢复电压则来自电容器组。

1980 年,位于莱茵河河畔的 KEMA 大功率实验室扩建了其合成测试设施。现在已经可以对 550 kV/63 kA 的断路器进行全极测试。

Generators in 1973
大功率实验室发电机,1973 年
Vacuum circuit breaker in 1972
真空断路器测试,1972 年