交直流通用中压干式负载及工作切换方法与流程

1.本发明涉及一种负载及工作切换方法，尤其是一种交直流通用中压干式负载及工作切换方法。


背景技术：

2.随着现代科学技术的发展，直流电被广泛的应用在工业的各个领域，大功率中压直流发电技术得到了较快的发展。因此，如何对基于大功率直流发电技术的中压直流电源进行质量和安全方面的检测显得尤为重要。
3.大功率直流发电技术一般基于中压直流发电机组，国内外测试中压直流发电机组性能的设备主要是干式直流负载，即为中压直流干式负载。干式直流负载由于其功率密度大、负载调节精度高等突出特点，被广泛用于中压直流发电机组的性能测试。
4.对于中压交流发电机组的性能测试时，一般需要利用中压交流干式负载。本技术领域人员周知，由于现有中压交流干式负载和中压直流干式负载在负载结构、电压等级和绝缘要求上的差异，使得中压交流干式负载与中压直流干式负载无法通用。对中压交流干式负载以及中压直流干式负载而言，下面对两者在负载结构以及绝缘要求上的差异进行具体说明。
5.负载结构的差异：中压交流干式负载为保证三相平衡，负载回路均匀布置于三相间，中压交流干式负载一般采用星型或三角型接法；而中压直流干式负载的负载回路则是直接布置在正极母线与负极母线间。
6.以ac 10.5kv中压交流干式负载为例，对负载结构差异的情况具体说明；具体地，直接将交流负载三相中的两相作为正极母线、负极母线施加直流电压的做法，不仅会浪费剩余相负载回路中电阻丝，还容易造成负载回路局部过热，影响负载安全可靠运行。同时，由于被使用的两相间原本电压为ac 10.5kv，但在应用于dc 4kv时，电压下降超过60％，负载回路阻值增加100％，严重影响负载回路发热功率；整体来看这种做法会使负载整体功率变为原来的九分之一。
7.绝缘要求的差异：由于不同电制和电压等级在电气间隙要求上的不同，很难保证不同电制和电压等级下的电气间隙合理性。于此同时，干式负载回路控制一般采用接触器作为回路开断器件，但中压交直流接触器在结构、耐压等级、灭弧能力、制造工艺、材料等关键技术参数上存在较大的差别也无法直接通用。
8.综上，在现有条件下，无法实现中压交流干式负载与中压直流干式负载的通用；利用中压交流干式负载、中压直流干式负载分别对中压交流发电机组、中压直流发电机组进行性能测试，导致负载利用率低，测试成本高，难以满足实际性能测试的需求。


技术实现要素：

9.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种交直流通用中压干式负载及工作切换方法，其既能满足中压直流的测试需求，又能满足中压交流的测试需求，提高负
载的利用率，降低测试成本，安全可靠。
10.按照本发明提供的技术方案，所述交直流通用中压干式负载，包括干式负载单元组，所述干式负载单元组包括若干采用三相星型连接的干式负载单元，其中，所有干式负载单元的中性点相互连接，并将所有干式负载单元的中性点相互连接后作为直流工作模式时的负极母线；
11.配置一干式负载单元处于交流工作模式或直流工作模式，其中，配置所述干式负载单元处于交流工作模式时，所述干式负载单元的负载连接端与交流工作模式下的三相交流母线适配电连接，以将所述干式负载单元配置作为中压交流干式负载；配置所述干式负载单元处于直流工作模式时，所述干式负载单元的负载连接端与直流工作模式下的正极母线适配电连接，以将所述干式负载单元配置作为中压直流干式负载；
12.工作时，干式负载单元组内的干式负载单元仅能配置处于相同的工作模式。
13.对任一干式负载单元，包括与所述干式负载单元适配的一交流中压接触器以及一直流中压接触器，其中，
14.干式负载单元通过工作模式转接连接机构与交流中压接触器主触点的出线端适配连接，或与直流中压接触器主触点的出线端适配连接，交流中压接触器主触点的进线端与三相交流母线适配电连接，直流中压接触器主触点的进线端与正极母线适配电连接；
15.配置干式负载单元处于交流工作模式时，控制所述交流中压接触器的主触点闭合且直流中压接触器的主触点断开，以使得所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及交流中压接触器处于闭合状态的主触点与三相交流母线电连接；
16.配置干式负载单元处于直流工作模式时，控制所述交流中压接触器的主触点断开且直流中压接触器的主触点闭合，以使得所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及直流中压接触器处于闭合状态的主触点与正极母线电连接。
17.所述工作模式转接连接机构包括与交流中压接触器主触点适配连接的母排侧连接单元、与干式负载单元负载连接端适配的电阻侧连接单元、用于连接直流中压接触器主触点出线端的直流侧连接体以及用于切换连接状态的切换连接单元，其中，
18.电阻侧连接单元通过切换连接单元与母排侧连接单元对应电连接时，以使得干式负载单元能与三相交流母线电连接；电阻侧连接单元通过切换连接单元与直流侧连接体对应电连接时，以使得干式负载单元能与正极母线电连接。
19.所述母排侧连接单元包括三根并列的母排侧连接铜排，三根并列的母排侧连接铜排分别与交流中压接触器的主触点对应电连接；
20.所述电阻侧连接单元包括三根并列的电阻侧连接铜排，三根电阻侧连接铜排与母排侧连接单元内的三根母排侧连接铜排一一正对应，且三根电阻侧连接铜排与干式负载单元的负载连接端对应电连接；
21.所述切换连接单元包括至少三根切换连接铜排，利用三根切换连接铜排使得电阻侧连接铜排与母排侧连接铜排一一正对应连接，或者，利用三根切换连接铜排使得电阻侧连接铜排均与直流侧连接体电连接。
22.所述干式负载单元组内所有干式负载单元的中性点相连，且配置用于测量干式负载单元中性点对地电压状态的电压传感器；
23.通过电压传感器所测量的中性点对地电压，配置基于所述中性点对地电压的负载
工作状态监测，其中，所配置的负载工作状态监测包括交流工作模式下的切换异常监测、交流工作模式下的负载健康状态监测和/或直流工作模式下的对地绝缘状态监测。
24.交流工作模式下的切换异常监测时，根据所述中性点对地电压确定中压交流干式负载中性点偏移时，则进行中性点偏移报警。
25.交流工作模式下的负载故障监测时，利用电压传感器确定中性点对地电压幅值以及所述中性点对地电压的相位；
26.一干式负载单元被配置作为中压交流干式负载时，确定所述当前干式负载单元接入交流母线前后相对应的中性点对地电压向量差，以根据所确定中性点对地电压向量差确定中压交流干式负载的健康状态。
27.还包括用于控制交流中压接触器以及直流中压接触器相应开闭状态的接触器合闸控制电路，其中，
28.利用所述接触器合闸控制电路控制交流中压接触器处于闭合状态时，则锁定直流中压接触器处于断开状态，或者，利用所述接触器合闸控制电路控制直流中压接触器处于闭合状态时，则锁定交流中压接触器处于断开状态。
29.还包括用于熔断保护的快速熔断器组，所述快速熔断器组包括若干所需电流等级的快速熔断器，以利用所述快速熔断器组内的快速熔断器对配置处于交流工作模式或直流工作模式的干式负载单元进行熔断保护。
30.一种交直流通用中压干式负载的工作切换方法，包括用于形成交直流通用中压干式负载的干式负载单元组以及用于工作切换控制的工作切换控制器，其中，
31.利用工作切换控制器配置交直流通用干式负载处于上述所述的状态，以对所述交直流通用中压干式负载的工作状态切换控制。
32.本发明的优点：干式负载单元组包括若干采用三相星型连接的干式负载单元，其中，所有干式负载单元的中性点相互连接，并将所有干式负载单元的中性点相互连接后作为直流工作模式时的负极母线；
33.干式负载单元组内的干式负载单元既可以工作于交流工作模式下，又可以工作于直流工作模式下，在直流工作模式下的负载功率可以达到交流工作模式下的三分之二，可提升了干式负载单元组的利用率。在耐压和绝缘问题上，直流工作模式下各个回路最高电压均未超过绝缘材料的耐受能力，具备很好的安全性能，从而既能满足中压直流的测试需求，又能满足中压交流的测试需求，提高负载的利用率，降低测试成本，安全可靠。
附图说明
34.图1为本发明交直流通用干式中压负载的一种具体实施情况示意图。
35.图2为本发明接触器合闸控制电路二次侧的原理图。
36.图3为本发明接触器合闸控制电路二次侧自锁保护的原理图。
37.图4为本发明工作模式转接连接机构的一种实施情况示意图。
38.附图标记说明：1-母排侧连接第一铜排、2-母排侧连接第二铜排、3-母排侧连接第三铜排、4-电阻侧连接第一铜排、5-电阻侧连接第二铜排、6-电阻侧连接第三铜排、7-直流侧连接铜排、8-切换连接第一铜排、9-切换连接第二铜排以及10-切换连接第三铜排。
具体实施方式
39.下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
40.为了既能满足中压直流的测试需求，又能满足中压交流的测试需求，提高负载的利用率，降低测试成本，本发明的交直流通用中压干式负载，具体地：包括干式负载单元组，所述干式负载单元组包括若干采用三相星型连接的干式负载单元，其中，所有干式负载单元的中性点相互连接，并将所有干式负载单元的中性点相互连接后作为直流工作模式时的负极母线；
41.配置一干式负载单元处于交流工作模式或直流工作模式，其中，配置所述干式负载单元处于交流工作模式时，所述干式负载单元的负载连接端与交流工作模式下的三相交流母线适配电连接，以将所述干式负载单元配置作为中压交流干式负载；配置所述干式负载单元处于直流工作模式时，所述干式负载单元的负载连接端与直流工作模式下的正极母线适配电连接，以将所述干式负载单元配置作为中压直流干式负载；
42.工作时，干式负载单元组内的干式负载单元仅能配置处于相同的工作模式。
43.具体地，干式负载单元组内包括若干数量的干式负载单元，干式负载单元的数量可以根据实际应用需求选择，以能满足实际的测试需求为准。为适配交流中压测试，一干式负载单元包括三相子单元，干式负载单元采用三相星型连接时，将三相子单元的一端相互连接形成干式负载单元的中性点，而三相子单元的另一端相互独立，以形成负载连接端，即负载连接端具有三个连接端，通过负载连接端能适配电连接三相交流母线或正极母线。
44.具体实施时，所有干式负载单元均采用三相星型连接时，将所有干式负载单元的中性点相互连接，并将所有干式负载单元的中性点相互连接后作为直流工作模式时的负极母线。
45.干式负载单元在三相交流电压或直流电压下通用，具体工作时，当需要进行中压交流测试时，则需要将干式负载单元配置处于交流工作模式；而当需要进行中压直流测试时，则需要将所述干式负载单元配置处于直流工作模式。对干式负载单元组内的干式负载单元，在测试时，一般利用一个或多个干式负载单元接入测试中，以提供测试所需的负载功率。干式负载单元统一配置处于交流工作模式或直流工作模式，具体是指所述干式负载单元被接入中压交流测试或中压直流测试中，未利用接入测试的干式负载单元既不配置处于交流工作模式也不配置处于直流工作模式状态，此时，未利用接入的干式负载单电源的负载连接端处于断开状态，既不与三相交流母线连接，也不与正极母线连接。
46.为了确保测试的可靠性，干式负载单元组内的干式负载单元仅能配置处于相同的工作模式，即干式负载单元组内被配置的干式负载单元处于相同的工作模式，所述相同的工作模式即为交流工作模式或直流工作模式，避免在测试时，既存在配置处于交流工作模式的干式负载单元，又存在处于直流工作模式的干式负载单元。
47.当干式负载单元配置处于交流工作模式时，则所述干式负载单元的负载连接端与三相交流母线适配电连接，以作为中压交流干式负载。干式负载单元作为而当干式负载单元配置处于直流工作模式时，则所述干式负载单元的负载连接端与正极母线适配电连接，以作为中压直流干式负载。具体实施时，配置干式负载单元处于交流工作模式或直流工作模式，具体根据实际测试的场景以及要求相关，以能满足实际的测试需求为准。
48.图1中，示出了干式负载单元组的一种具体实施情况，图1中，r1～r8分别为干式负
载单元，即图1中干式负载单元组内包括八个干式负载单元，干式负载单元r1～干式负载单元r8均采用三相星型连接。干式负载单元r1～干式负载单元r8中，每相子单元均包括两个串联的电阻，具体实施时，同一干式负载单元内子单元内电阻具有相同的阻值，而不同干式负载单元内子单元内电阻可以具有不同的阻值，具体可以根据需要选择，以能满足配合所需的中压交流测试或中压直流测试为准。因此，图1中，干式负载单元r1中所包含的六个电阻阻值相同，但可与干式负载单元r8中所包含的六个电阻阻值不同。
49.本发明实施例中，干式负载单元组内的干式负载单元既可以工作于交流工作模式下，又可以工作于直流工作模式下，在直流工作模式下的负载功率可以达到交流工作模式下的三分之二，可提升了干式负载单元组的利用率。在耐压和绝缘问题上，直流工作模式下各个回路最高电压均未超过绝缘材料的耐受能力，具备很好的安全性能，从而既能满足中压直流的测试需求，又能满足中压交流的测试需求，提高负载的利用率，降低测试成本，安全可靠。
50.进一步地，对任一干式负载单元，包括与所述干式负载单元适配的一交流中压接触器以及一直流中压接触器，其中，
51.干式负载单元通过工作模式转接连接机构与交流中压接触器主触点的出线端适配连接，或与直流中压接触器主触点的出线端适配连接，交流中压接触器主触点的进线端与三相交流母线适配电连接，直流中压接触器主触点的进线端与正极母线适配电连接；
52.配置干式负载单元处于交流工作模式时，控制所述交流中压接触器的主触点闭合且直流中压接触器的主触点断开，以使得所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及交流中压接触器处于闭合状态的主触点与三相交流母线电连接；
53.配置干式负载单元处于直流工作模式时，控制所述交流中压接触器的主触点断开且直流中压接触器的主触点闭合，以使得所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及直流中压接触器处于闭合状态的主触点与正极母线电连接。
54.具体实施时，为了能配置一干式负载单元进入交流工作模式或直流工作模式，对任一干式负载单元，均包括一交流中压接触器以及一直流中压接触器，所述交流中压接触器、直流中压接触器具体的类型等以能满足实际的测试耐压为准，如中压交流为ac 10.5kv，中压直流为dc 4kv时，则干式负载单元以及设置交流中压接触器、直流中压接触器均需满足相应的电压等级，具体与现有相一致，此处不再赘述。
55.为了能干式负载单元与交流中压接触器或直流中压接触器的适配电连接，本发明实施例中，通过工作模式转接连接机构能实现干式负载单元与交流中压接触器或直流中压接触器间的适配连接，图1中未示出工作模式转接连接机构，但图4中示出了工作模式转接连接机构的一种具体实施情况。
56.为了提高测试的稳定性与可靠性，干式负载单元相应的负载连接端通过工作模式转接连接机构与交流中压接触器主触点的出线端适配连接，或与直流中压接触器主触点的出线端适配连接，从而，一般情况下，干式负载单元不会被配置，即正常情况下，干式负载单元不会被接入并配置进入交流工作模式或直流工作模式，即只有根据测试要求需要将一干式负载单元接入时，才会选择控制交流中压接触器的主触点闭合或直流中压接触器的主触点闭合。
57.具体实施时，交流中压接触器主触点的进线端与三相交流母线适配电连接，直流
中压接触器主触点的进线端与正极母线适配电连接；交流中压接触器主触点的出线端、直流中压接触器主触点的出线端均与所述工作模式转接连接机构对应连接。
58.一干式负载单元通过工作模式转接连接机构与一对应的交流中压接触器以及一对应的直流中压接触器配合时，控制所述交流中压接触器的主触点闭合且直流中压接触器的主触点断开，以配置所述干式负载单元处于交流工作模式，此时，所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及交流中压接触器处于闭合状态的主触点与三相交流母线电连接。此外，控制所述交流中压接触器的主触点断开且直流中压接触器的主触点闭合时，配置干式负载单元处于直流工作模式时，此时，所述干式负载单元的负载连接端通过工作模式转接连接机构以及直流中压接触器处于闭合状态的主触点与正极母线电连接。
59.因此，由上述说明可知，对一干式负载单元，由于与所述干式负载单元适配的交流中压接触器、直流中压接触器相应的主触点不同时处于闭合状态，即能确保所述干式负载单元工作时的可靠性。
60.图1中，接触器kj1～接触器kj8为中压交流接触器，接触器kz1～接触器kz8为中压直流接触器，其中，中压交流接触器kj1、中压直流接触器kz1与干式负载单元r1对应，中压交流接触器kj2、中压直流接触器kz1与干式负载单元r2对应，其余情况依次类推，可以参考图1的图示，此处不再一一列举说明。
61.图1中，中压交流接触器kj1的主触点闭合且中压直流接触器kz1的主触点断开时，则干式负载单元r1的负载连接端能与三相交流母线电连接，此时，干式负载单元r1被配置处于交流工作模式。而当中压交流接触器kj1的主触点断开且中压直流接触器kz1的主触点闭合时，则干式负载单元r1的负载连接端与正极母线电连接，此时，干式负载单元r1被配置处于直流工作模式。其他干式负载单元的具体情况可以参考所述干式负载单元r1的情况说明，此处不再一一具体说明。
62.进一步地，所述工作模式转接连接机构包括与交流中压接触器主触点出线端适配连接的母排侧连接单元、与干式负载单元负载连接端适配的电阻侧连接单元、用于连接直流中压接触器主触点出线端的直流侧连接体以及用于切换连接状态的切换连接单元，其中，
63.电阻侧连接单元通过切换连接单元与母排侧连接单元对应电连接时，以使得干式负载单元能与三相交流母线电连接；电阻侧连接单元通过切换连接单元与直流侧连接体对应电连接时，以使得干式负载单元能与正极母线电连接。
64.为了能实现转接连接，本发明实施例中，工作模式转接连接机构包括母排侧连接单元、电阻侧连接单元、直流侧连接体以及用于切换连接状态的切换连接单元，通过母排侧连接单元与交流中压接触器主触点的出线端适配连接，通过电阻侧连接单元与干式负载单元的负载连接端适配连接，通过直流侧连接体与直流中压接触器主触点出线端适配连接。
65.具体地，电阻侧连接单元通过切换连接单元与母排侧连接单元对应电连接时，以使得干式负载单元能与三相交流母线电连接，即实现将干式负载单元配置进入交流工作模式。电阻侧连接单元通过切换连接单元与直流侧连接体对应电连接时，以使得干式负载单元能与正极母线电连接，即实现将干式负载单元配置进入直流工作模式。
66.进一步地，所述母排侧连接单元包括三根并列的母排侧连接铜排，三根并列的母
排侧连接铜排分别与交流中压接触器的主触点对应电连接；
67.所述电阻侧连接单元包括三根并列的电阻侧连接铜排，三根电阻侧连接铜排与母排侧连接单元内的三根母排侧连接铜排一一正对应，且三根电阻侧连接铜排与干式负载单元的负载连接端对应电连接；
68.所述切换连接单元包括至少三根切换连接铜排，利用三根切换连接铜排使得电阻侧连接铜排与母排侧连接铜排一一正对应连接，或者，利用三根切换连接铜排使得电阻侧连接铜排均与直流侧连接体电连接。
69.图4中示出了工作模式转接连接机构的一种具体实施情况，母排侧连接单元采用三根母排侧连接铜排时，能提高汇流能力。对母排侧连接单元内的三根母排侧连接铜排，分别为图4中的母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2、母排侧连接第三铜排3，母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2以及母排侧连接第三铜排3并列分布，其中，母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2以及母排侧连接第三铜排3可以采用完全相同的形式，具体可以根据需要选择。
70.母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2、母排侧连接第三铜排3间相互平行，母排侧连接第一铜排1的第一端、母排侧连接第二铜排2的第一端以及母排侧连接第三铜排3的第一端与交流中压接触器的主触点对应连接，具体是指与交流中压接触器主触点的出线端对应连接。
71.图4中，电阻侧连接单元内三根并列的电阻侧连接铜排分别为：电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6，电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6并列分布，且可以采用完全相同的形式，具体可以根据需要选择。
72.三根电阻侧连接铜排与母排侧连接单元内的三根母排侧连接铜排一一正对应，具体是指电阻侧连接第一铜排4与母排侧连接第一铜排1正对应，电阻侧连接第二铜排5与母排侧连接第二铜排2正对应，母排侧连接第三铜排3与电阻侧连接第三铜排6正对应；所述正对应即为呈同轴分布。正对应后，电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6相对应的第一端分别邻近母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2、母排侧连接第三铜排3相对应的第二端，电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6相对应的第二端与干式负载单元的负载连接端对应连接，所述对应连接即指与干式负载单元内相应子单元的端部连接。
73.图4中，直流侧连接体即为直流侧连接铜排7，直流侧连接铜排7与电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6呈并列分布，且可以采用相同的形式。具体地，直流侧连接铜排7的第一端与电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6相对应的第一端对齐，直流侧连接铜排7的第二端与一相应的中压直流接触器主触点的出线端连接。
74.图4中，切换连接单元内的三根切换连接铜排分别为：切换连接第一铜排8、切换连接第二铜排9以及切换连接第三铜排10；当母排侧连接单元、电阻侧连接单元以及直流侧连接体采用上述实施形式时，可利用切换连接第一铜排8实现母排侧连接第一铜排1与电阻侧连接第一铜排4导电连接，利用切换连接第二铜排9实现母排侧连接第二铜排2与电阻侧连接第二铜排5导电连接，利用切换连接第三铜排10实现母排侧连接第三铜排3与电阻侧连接
第三铜排6导电连接，此时，即实现将干式负载单元配置进入交流工作模式。
75.当需要配置进入直流工作模式时，则将切换连接第一铜排8的两端分别与电阻侧连接第一铜排4以及电阻侧连接第二铜排5相对应的第一端电连接，切换连接第二铜排9的两端分别与电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6相对应的第一端导电连接；切换连接第三铜排10的两端分别与电阻侧连接第三铜排6以及直流侧连接铜排7相应的第一端连接。
76.因此，切换连接第一铜排8、切换连接第二铜排9以及切换连接第三铜排10需要能满足上述配置进入交流工作模式以及直流工作模式所需的对应连接状态。由于进入交流工作模式与直流工作模式时，切换连接单元所连接的方式不同，具体实施时，可手动调节切换连接第一铜排8、切换连接第二铜排9以及切换连接第三铜排10所需的连接状态，或者采用自动调整所需的连接状态，具体以能满足配置进入所需的工作模式为准，此处不再赘述。当然，在具体实施时，工作模式转接连接机构还可以采用其他所需的实施形式，具体可以根据需要，以能满足实际配置工作模式需求为准。
77.进一步地，所述干式负载单元组内所有干式负载单元的中性点相连，且配置用于测量干式负载单元中性点对地电压状态的电压传感器；
78.通过电压传感器所测量的中性点对地电压，配置基于所述中性点对地电压的负载工作状态监测，其中，所配置的负载工作状态监测包括交流工作模式下的切换异常监测、交流工作模式下的负载健康状态监测和/或直流工作模式下的对地绝缘状态监测。
79.本发明实施例中，将所有干式负载单元的中性点相连，经电压传感器接地后，利用电压传感器测量干式负载中性点对地电压状态，图1中，pt12即为所配置的电压传感器。具体实施时，利用电压传感器测量得到中性点对地电压后，即可实施基于所述中性点对地电压的负载工作状态监测，配置的负载工作状态监测包括交流工作模式下的切换异常监测、交流工作模式下的负载健康状态监测和/或直流工作模式下的对地绝缘状态监测。
80.下面对负载工作状态监测的具体情况进行具体详细说明。
81.对交流工作模式下的切换异常监测，根据所述中性点对地电压确定中压交流干式负载中性点偏移时，则进行中性点偏移报警。
82.具体地，交流工作模式下，母排侧连接第一铜排1、母排侧连接第二铜排2、母排侧连接第三铜排3并列间隔分布，且分别与电阻侧连接第一铜排4、电阻侧连接第二铜排5以及电阻侧连接第三铜排6正对应；切换连接第一铜排8、切换连接第二铜排9以及切换连接第三铜排10相应的长度严格按照间隔的长度进行设计。
83.而在将一干式负载单元由直流工作模式切换到交流工作模式的情况下，如存在切换连接第一铜排8、切换连接第二铜排9以及切换连接第三铜排10中的一个未拆除或未按需切换的情况，此时，干式负载单元的中性点会发生偏移，中性点处的电压传感器能快速检测的中性点对地电压异常，即可确定中压交流干式负载中性点便宜，此时，应及时发出警报。
84.具体实施时，正常情况下，由于负载不可能是严格三相对称，因此，中性点对地电压会是一个较小的值，如10v，但存在上述未拆除或未按需切换的情况下，中性点对地电压幅值会变大到某相的相电压幅值，如6300v，则通过这种数量级上的差异可以识别出中性点电压偏移。同时，在交流工作模式下，由于干式负载单元中处于某一相断开，两相工作(仍处于短接相的电阻与断开相电阻并联)的状态，除负载功率异常外不会造成其他的危险(三相
均未按交流模式恢复铜排连接的极端情况下，所述干式负载单元处于完全断开状态，所述干式负载单元处于失效但不会造成危险，所述失效即不能作为一个有效的负载)。
85.在直流工作模式下，若有铜排仍处于交流模式连接方式(所述处于交流模式连接，具体是指母排侧连接铜排中的一个与电阻侧连接铜排中正对应的一个存在导电连接)时，则所述干式负载单元的阻值变大，上位机检测到发送出的加载幅度与实际加载幅度不同，随即发出报警。在所述情况下，连接正确的干式负载单元工作状态与正常工况一致，并不会发生故障。而未正确连接的干式负载单元，由于其中压交流接触器触点耐压高于直流电压值，同样可以保持触点不被击穿。因此，在直流模式下，所述干式负载单元同样可以保证在干式负载单元在误/错接下的负载电气安全。
86.具体实施时，由于每个负载回路阻值固定，因此，它的额定电流也应当是固定的。如对于交流工作模式下原额定功率是800kw的某个负载电源，现在干式负载投入后，发现增加的功率比如只有400kw时，即可认为出现了异常情况，即800kw为发送出的加载幅度，而400kw为实际加载幅度。上述过程中，在电压不变情况下，主要通过检测负载电流的变化情况获得确定。
87.进一步地，交流工作模式下的负载故障监测时，利用电压传感器确定中性点对地电压幅值以及所述中性点对地电压的相位；
88.一干式负载单元被配置作为中压交流干式负载时，确定所述当前干式负载单元接入交流母线前后相对应的中性点对地电压向量差，以根据所确定中性点对地电压向量差确定中压交流干式负载的健康状态。
89.具体地，在交流工作模式下，干式负载单元的中性点通过铜排连接，电压传感器除测量中性点对地电压幅值外，同时监测对地电压相位。通过测量的中性点对地电压可监测干式负载单元中性点对地电压，可以反映三相干式负载单元的工作情况，监测任一干式负载单元是否均衡，发生干式负载单元不均衡时，干式负载单元配置进入交流工作模式后，中性点对地电压的相位和幅值与配置进入交流工作模式前相比会同时发生改变。
90.具体实施时，电压传感器可以给出完整的中性点对地电压的波形。比如在一干式负载单元接入前，中性点对地电压幅值为5v，以当前电压波形的初始相位角为0度的初始相位。将当前干式负载单元接入后，通过检测接入后的中性点对地电压的波形可以得到当前中性点对地电压幅值和相对投入前相位角的变化量。比如接入前中性点对地电压幅值、相位为5v(0
°
)，当前中性点对地电压幅值、相位为4v(30
°
)，那么，由于当前干式负载单元的不平衡造成的中性点电压的变化量就是两者的向量差即：5v(0
°
)-4v(30
°
)＝3(-60
°
)，再通过所述向量差即可知道在干式负载单元中出现阻值变大的负载相及阻值变大的大致数值。
91.以干式负载单元r1以及干式负载单元r2为例进行具体说明，具体地，干式负载单元r1处于完好状态，干式负载单元r1配置进入交流工作模式后，干式负载单元r1的三相完全对称，此时，干式负载单元r1的中性点对地电压的相位和幅值均为0。干式负载单元r2内的a相电阻因为电阻丝烧断造成a相阻值增大，配置干式负载单元r2进入交流工作模式后，干式负载单元r2内a相相电压会高于b相、c两相的电压。干式负载单元r2的中性点会向a相偏移。此时，电压传感器检测到中性点对地电压的幅值和相位均出现变化。根据变化情况，可以得到中性点偏移的情况，从而计算出当前干式负载单元r2内三相负载阻值不平衡的情况。对任一干式负载单元，所述均衡即为所述干式负载单元的三相子单元电阻值相同，任一
相子单元的电阻值不同，即为非均衡。
92.根据干式负载单元配置进入交流工作模式前后中性点对地电压的相位和幅值的变化情况，计算进入交流工作模式前后中性点对地电压的向量差，可以精确定位发生故障电阻丝的相位，了解电阻丝故障情况，为评价电阻丝健康状况提供依据。
93.具体实施时，一个干式负载单元里的电阻丝是由几十或几百根固定阻值的电阻丝通过串联并联组成的，由于负载工作时负载内局部温度会比其他地方高因此在这些温度较高的位置工作的电阻丝容易烧断，这样就会造成该电阻单元某一相总体阻值的上升，使干式负载单元出现三相不平衡的情况。
94.在直流工作模式下，电压传感器测量的中性点对地电压即为负极母线对地电压。在发生干式负载单元对地绝缘下降时，在测试设备(如直流发电机)的中性点接地的情况下，中性点对地电压会由零向对地绝缘高的极性发生偏移且正负极对地绝缘偏差越大，这种漂移越明显。因此，通过监测负极母线对地电压偏离(-dc 2000v)程度，可以评价干式负载单元对地绝缘情况。结合干式负载单元配置进入直流工作模式前后的情况，可以监测具体发生干式负载单元对的绝缘下降的位置和极性。
95.具体地，上述正负极对地绝缘中，正极指正极母线至直流接触器母线侧，负极对地绝缘指从直流中压接触器负载侧的、干式负载单元、负极母线。在正负极对地绝缘均良好时，此时，正极对地电压应该为2000v，负极对地电压为-2000v。电压传感器测得的对地电压应该为-2000v。若电压传感器测得的中性点对地电压为-1900v时，则证明正极对地电压此时上升到了2100v，电压中性点向负极偏移了100v，即此时负极绝缘相比于正极绝缘出现了下降(即下降的位置和极性)，反之同理，此处不再赘述。
96.进一步地，还包括用于控制交流中压接触器以及直流中压接触器相应开闭状态的接触器合闸控制电路，其中，
97.利用所述接触器合闸控制电路控制交流中压接触器处于闭合状态时，则锁定直流中压接触器处于断开状态，或者，利用所述接触器合闸控制电路控制直流中压接触器处于闭合状态时，则锁定交流中压接触器处于断开状态。
98.由于任一干式负载单元均与一交流中压接触器以及一直流中压接触器对应适配连接，因此，需要利用接触器合闸控制电路进行交流中压接触器以及直流中压接触器开闭的控制。本发明实施例中，交流中压接触器、直流中压接触器采用一套接触器合闸控制电路进行控制。
99.具体地，利用所述接触器合闸控制电路控制交流中压接触器处于闭合状态时，则锁定直流中压接触器处于断开状态，或者，利用所述接触器合闸控制电路控制直流中压接触器处于闭合状态时，则锁定交流中压接触器处于断开状态。即接触器合闸控制电路在工作时，可实现交流中压接触器、直流中压接触器工作时的互锁，对同一干式负载单元，避免出现交流中压接触器以及直流中压接触器同时存在闭合的情况，确保干式负载单元工作时的稳定性与可靠性。
100.图2和图3中，为接触器合闸控制电路的一种具体实施情况，图2中，kz1～kz8为中压直流接触器kz1～kz8相对应的线圈，kj1～kz8为中压交流接触器kj1～kj8相对应的线圈，kmz1～kmz8为中间接触器kmz1～kmz8相对应的常开触点，kmj1～kmj8为中间接触器kmj1～kmj8相对应的常开触点。qk4、qk8为电源开关，dc 110v为将外部220v的电源转换为
直流110v的转换器。
101.图3中，qk2、qk6为电源开关，dc 24v为将外部220的电源转换为直流24v的转换器，其中，包含中间接触器kmz1～kmkz8线圈的部分为直流中压接触器的控制部分，具体地，1jz1、1jz3、1jz5、1jz7、1jz9、1jz11、1jz13、1jz15为直流中压接触器相对应的合闸按钮，1jz2、1jz4、1jz6、1jz8、1jz10、1jz12、1jz14、1jz16为直流中压接触器相对应的分闸按钮，kmz1分别为中间接触器的线圈以及常开触点。
102.以中压直流接触器kz1所对应的干式负载单元r1为例，1jz1为干式负载单元r1的合闸按钮，1jz2为干式负载单元r1的分闸按钮，kmj1为中间接触器kmj1的常闭触点，中间接触器kmz1的常开触点与合闸按钮1jz1并联。正常工作下，合闸按钮1jjz1闭合，此时，分闸按钮1jz2和kmj1的常闭都为闭合态，与和在按钮1jz1并联的常开触点kmz1闭合，以形成自锁，同时，由于中间接触器kmz1的常开触点闭合，使得中压直流接触器kz1的线圈得电吸合，中压直流接触器kz1正常合闸。
103.若一开始中压交流接触器kj1处于合闸(则中间接触器kmj1的常闭点断开)，此时，由于kmj1断开，中间接触器kmz1的线圈无法得电吸合，中压直流接触器kz1无法合闸。同时，在中压直流接触器kz1合闸时，当误按中压交流接触器kj1的合闸按钮，中压直流接触器kz1也会由于中间接触器kmj1的常闭触点断开而断开，即能实现互锁的功能。
104.其他中压直流接触器kz2～kz8的具体情况，可以参考所述直流中压接触器kz1的说明，此处不再一一举例说明。
105.具体地，包含中间接触器kmj1～kmmj8线圈的部分为交流中压接触器的控制部分，具体地，2jz1、2jz3、2jz5、2jz7、2jz9、2jz11、2jz13、2jz15为交流中压接触器相对应的合闸按钮，2jz2、2jz4、2jz6、2jz8、2jz10、2jz12、2jz14、2jz16为交流总压接触器相对应的分闸按钮，kmj1分别为中间接触器的线圈以及常开触点。
106.对交流中压接触器的控制，具体可以参考上述关于中压直流接触器kz1的分合闸控制说明，此处不再具体说明。
107.进一步地，还包括用于熔断保护的快速熔断器组，所述快速熔断器组包括若干所需电流等级的快速熔断器，以利用所述快速熔断器组内的快速熔断器对配置处于交流工作模式或直流工作模式的干式负载单元进行熔断保护。
108.具体实施时，利用快速熔断器组进行熔断保护，所述熔断保护器需要满足所需电流等级的熔断保护。图1中，qs1为三相交流母线的开关，qs2为正极母线与负极母线的开关。快速熔断器组包括熔断器fu1～熔断器fu8，以及熔断器f1～熔断器f9，其中，熔断器fu1～熔断器fu8为与交流中压接触器适配的熔断器，f1可以为对中性点接地熔断保护，f2～f9为与直流中压接触器适配的熔断器。当然，在具体实施时，快速熔断器组，还可以采用其他形式，以能实现快速熔断保护为准。
109.综上，可得到交直流通用中压干式负载的工作切换方法，包括用于形成交直流通用中压干式负载的干式负载单元组以及用于工作切换控制的工作切换控制器，其中，
110.利用工作切换控制器配置交直流通用干式负载处于上述所述的状态，以对所述交直流通用中压干式负载的工作状态切换控制。
111.具体实施时，实现干式负载单元组内干式负载单元配置进入直流工作模式或交流工作模式的具体切换控制方式以及过程可以参考上述说明，此处不再赘述。