專利名稱：便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流斷路器現(xiàn)場(chǎng)級(jí)差配合試驗(yàn)儀器，特別涉及一種適用于變電站直流電源回路的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀器。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)直流饋電網(wǎng)的配電采用直流斷路器作為保護(hù)電器。由于上下級(jí)直流斷路器保護(hù)動(dòng)作特性不匹配，在直流系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)下級(jí)用電設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，經(jīng)常引直上一級(jí)直流斷路器的越級(jí)跳閘，從而引起其它饋電線路的斷電事故，進(jìn)而引起變電站一次設(shè)備如高壓開(kāi)關(guān)、變壓器、電容器等的事故。此類事故已在國(guó)內(nèi)外發(fā)生多起，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)于新裝和運(yùn)行中的直流保護(hù)斷路器，規(guī)定了必須進(jìn)行安秒特性測(cè)試，保證性能與設(shè)計(jì)相符，以確保直流回路級(jí)差配合的正確性。2005年頒布的《直流電源系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范》第十二條第八款規(guī)定“直流熔斷器和空氣斷路器應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷休或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)配置和整定，并定期進(jìn)行核對(duì)，防止因其不正確動(dòng)作而擴(kuò)大事故”;《直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督規(guī)定》第二十七條規(guī)定"...自動(dòng)空氣斷路器使用前應(yīng)進(jìn)行特性和動(dòng)作電流抽查。…”；《預(yù)防直流電源系統(tǒng)事故措施》第十一條中規(guī)定“…使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽查…”。所以對(duì)系統(tǒng)中的直流斷路器做經(jīng)常的、嚴(yán)格的、準(zhǔn)確的參數(shù)測(cè)試，特別是對(duì)安秒特性做定量測(cè)試和極間配合試驗(yàn)是非常必要的。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的直流斷路安秒特性測(cè)試儀，主要采用蓄電池或可控硅作為試驗(yàn)電源，采用蓄電池做試驗(yàn)，雖然價(jià)格便宜，但由于存在蓄電池的維護(hù)和自然壽命，使設(shè)備本身的維護(hù)性變差，尤其是電池是否充滿、是否老化將直流影響測(cè)試電流的穩(wěn)定，而斷路器過(guò)載特性的測(cè)試持續(xù)性很差，穩(wěn)流精度小于或等于2，無(wú)法滿足測(cè)試要求。對(duì)于直流斷路器現(xiàn)場(chǎng)級(jí)差配合試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)類似試驗(yàn)儀器和方法，以往對(duì)于直流斷路的級(jí)差配合，主要采用估算短路電流的方法進(jìn)行。但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，估算短路電流和實(shí)際的短路電流往往存在較大的差距，導(dǎo)致上下級(jí)直流斷路器的級(jí)差不能有效配合，造成嚴(yán)重的安全隱患。因此研究新型級(jí)差配合的試驗(yàn)技術(shù)、儀器和方法具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義因此需要一種采用高精度試驗(yàn)電源和微處理器控制的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)差配合測(cè)試儀器。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供因此需要一種采用高精度試驗(yàn)電源和微處理器控制的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)差配合測(cè)試儀器。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，包括恒流源、負(fù)載、第一接觸器、第二接觸器和檢測(cè)端子，所述負(fù)載、第一接觸器串聯(lián)后接在大功率恒流源的兩端，所述第二接觸器一端接在負(fù)載和第一接觸器連接的共同端點(diǎn)，所述第二接觸器的另一端與檢測(cè)端子的一端連接，所述第一接觸器的另一端與檢測(cè)端子的另一端連接。[0010] 進(jìn)一步，所述恒流源包括蓄電池、脈寬控制系統(tǒng)、IGBT功率管Tl、諧振電感L2、放電電阻RL、諧振電容Cl、續(xù)流二級(jí)管Dl和續(xù)流電感Li，所述脈寬控制系統(tǒng)設(shè)有控制端口、輸出端口、第一輸入端口、第二電壓輸入端口和第二電流輸入端口，所述蓄電池的放電電流從蓄電池正極經(jīng)IGBT功率管Tl、諧振電感L2到續(xù)流二級(jí)管Dl的負(fù)極及諧振電容Cl的正極，然后，通過(guò)放電電阻RL回到蓄電池負(fù)極，在續(xù)流二極管Dl負(fù)極與諧振電容Cl之間串接續(xù)流電感Li，放電電流信號(hào)從蓄電池正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二輸電流入端口，放電電阻端電壓信號(hào)從放電電阻正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二電壓輸入端口，諧振電感L2端電壓信號(hào)從諧振電感L2引入脈寬控制系統(tǒng)第一輸入端口，脈寬控制系統(tǒng)的控制端口外接IGBT功率管Tl ； 進(jìn)一步，所述恒流源還包括PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)用于控制預(yù)設(shè)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，所述PLC控制系統(tǒng)與脈寬控制系統(tǒng)的輸出端口連接；進(jìn)一步，所述檢測(cè)端子的兩個(gè)接線口分別設(shè)置有用于連接待測(cè)部件的接線夾；進(jìn)一步，還包括IXD顯示器，所述IXD顯示器與PLC控制系統(tǒng)連接用于顯示測(cè)試所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息；進(jìn)一步，還包括數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口與PLC控制系統(tǒng)連接用于導(dǎo)出測(cè)試獲取的數(shù)據(jù)；進(jìn)一步，所述恒流源為大功率恒流源；進(jìn)一步，所述負(fù)載為大功率鋁合金負(fù)載。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型采用高精度試驗(yàn)電源和微處理器控制，該儀器可以在規(guī)定條件下(過(guò)載特性、短路特性、溫度、測(cè)試電流等)對(duì)直流斷路器的機(jī)械脫扣特性及安秒特性進(jìn)行精確的測(cè)試，克服以往國(guó)內(nèi)對(duì)級(jí)差配合采用估算短路電流方法所帶來(lái)的缺點(diǎn)和安全隱患；本實(shí)用新型采用試驗(yàn)電源恒流控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)O 500A范圍內(nèi)直流試驗(yàn)電流無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；采用微處理器控制技術(shù)，對(duì)斷路器電流和分?jǐn)鄷r(shí)間的進(jìn)行高精度測(cè)試，最小時(shí)間分辯率0. Ims ；采用彩頁(yè)LCD面板顯示，清晰、直觀。操作系統(tǒng)為全中文界面，人機(jī)界面友好，菜單操作簡(jiǎn)單易學(xué)；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集測(cè)試數(shù)據(jù)，生成測(cè)試報(bào)告、列出特性曲線并打印，同時(shí)可以將測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，從而極大的降低了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率；具有多種故障保護(hù)功能，結(jié)合直流管理中心的豐富現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，確?，F(xiàn)場(chǎng)短路測(cè)試安全、可靠、準(zhǔn)確；控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠抗干擾性強(qiáng)，測(cè)試儀裝有接線夾接線方便，體積小、重量輕、便于攜帶。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書和權(quán)利要求書來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1為主電路原理圖；圖2為大功率恒流源原理圖。[0022]圖中，1為恒流源、2為第一接觸器、3為負(fù)載、4為第二接觸器、5為檢測(cè)端子。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。圖1為主電路原理圖；如圖所示本實(shí)用新型提供的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，包括恒流源、負(fù)載、第一接觸器、第二接觸器和檢測(cè)端子，所述負(fù)載、第一接觸器串聯(lián)后接在大功率恒流源的兩端，所述第二接觸器一端接在負(fù)載和第一接觸器連接的共同端點(diǎn)，所述第二接觸器的另一端與檢測(cè)端子的一端連接，所述第一接觸器的另一端與檢測(cè)端子的另一端連接。圖2為大功率恒流源原理圖，如圖所示作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述恒流源包括蓄電池、脈寬控制系統(tǒng)、IGBT功率管Tl、諧振電感L2、放電電阻RL、諧振電容Cl、續(xù)流二級(jí)管Dl和續(xù)流電感Li，所述脈寬控制系統(tǒng)設(shè)有控制端口、輸出端口、第一輸入端口、第二電壓輸入端口和第二電流輸入端口，所述蓄電池的放電電流從蓄電池正極經(jīng)IGBT功率管Tl、諧振電感L2到續(xù)流二級(jí)管Dl的負(fù)極及諧振電容Cl的正極，然后，通過(guò)放電電阻RL回到蓄電池負(fù)極，在續(xù)流二極管Dl負(fù)極與諧振電容Cl之間串接續(xù)流電感Li，放電電流信號(hào)從蓄電池正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二輸電流入端口，放電電阻端電壓信號(hào)從放電電阻正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二電壓輸入端口，諧振電感L2端電壓信號(hào)從諧振電感L2引入脈寬控制系統(tǒng)第一輸入端口，脈寬控制系統(tǒng)的控制端口外接IGBT功率管Tl。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述恒流源還包括PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)用于控制預(yù)設(shè)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，所述PLC控制系統(tǒng)與脈寬控制系統(tǒng)的輸出端口連接，本實(shí)用新型的PLC控制系統(tǒng)采用西門子工業(yè)級(jí)PLC控制器。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測(cè)端子的兩個(gè)接線口分別設(shè)置有用于連接待測(cè)部件的接線夾。使用是將待測(cè)斷路器可靠接入檢測(cè)端子，使檢測(cè)端子的標(biāo)有正的一端接斷路器電流流入端，使檢測(cè)端子的標(biāo)有負(fù)的一端接斷路器電流流出端。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括IXD顯示器，所述IXD顯示器與PLC控制系統(tǒng)連接用于顯示測(cè)試所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息；本實(shí)用新型采用7"真彩色觸摸屏來(lái)作為顯示器，操作簡(jiǎn)單、方便。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口與PLC控制系統(tǒng)連接用于導(dǎo)出測(cè)試獲取的數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口采用USB2. 0輸出。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述恒流源為大功率恒流源；本實(shí)用新型采用高頻穩(wěn)流裝置。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述負(fù)載為大功率鋁合金負(fù)載。本實(shí)用新型提供的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀的使用包括下面的步驟( 1)妥善接好安全接地線；(2)按設(shè)備電源要求確認(rèn)三相交流380V (士 15%)，連接電源；(3)將待測(cè)斷路器可靠接入檢測(cè)端子；(4)接通電源，根據(jù)觸摸屏顯示軟件操作界面進(jìn)行操作；設(shè)定各參數(shù)；(5)合上待測(cè)斷路器，使其處于接通狀態(tài)；[0038](6)系統(tǒng)確認(rèn)待測(cè)斷路器狀態(tài)，測(cè)試電流，待斷路器脫扣后，斷路器冷卻后再操作；(7)測(cè)試數(shù)據(jù)查看和導(dǎo)出。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)參照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于包括恒流源、負(fù)載、第一接觸器、第二接觸器和檢測(cè)端子，所述負(fù)載、第一接觸器串聯(lián)后接在大功率恒流源的兩端，所述第二接觸器一端接在負(fù)載和第一接觸器連接的共同端點(diǎn)，所述第二接觸器的另一端與檢測(cè)端子的一端連接，所述第一接觸器的另一端與檢測(cè)端子的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于所述恒流源包括蓄電池、脈寬控制系統(tǒng)、IGBT功率管Tl、諧振電感L2、放電電阻RL、諧振電容Cl、續(xù)流二級(jí)管Dl和續(xù)流電感Li，所述脈寬控制系統(tǒng)設(shè)有控制端口、輸出端口、第一輸入端口、第二電壓輸入端口和第二電流輸入端口，所述蓄電池的放電電流從蓄電池正極經(jīng)IGBT功率管Tl、諧振電感L2到續(xù)流二級(jí)管Dl的負(fù)極及諧振電容Cl的正極，然后，通過(guò)放電電阻RL回到蓄電池負(fù)極，在續(xù)流二極管Dl負(fù)極與諧振電容Cl之間串接續(xù)流電感Li，放電電流信號(hào)從蓄電池正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二輸電流入端口，放電電阻端電壓信號(hào)從放電電阻正極引入脈寬控制系統(tǒng)第二電壓輸入端口，諧振電感L2端電壓信號(hào)從諧振電感L2引入脈寬控制系統(tǒng)第一輸入端口，脈寬控制系統(tǒng)的控制端口外接IGBT功率管Tl。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于所述恒流源還包括PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)用于控制預(yù)設(shè)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，所述PLC控制系統(tǒng)與脈寬控制系統(tǒng)的輸出端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于所述檢測(cè)端子的兩個(gè)接線口分別設(shè)置有用于連接待測(cè)部件的接線夾。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于還包括LCD顯示器，所述IXD顯示器與PLC控制系統(tǒng)連接用于顯示測(cè)試所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于還包括數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口與PLC控制系統(tǒng)連接用于導(dǎo)出測(cè)試獲取的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于所述恒流源為大功率恒流源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，其特征在于所述負(fù)載為大功率鋁合金負(fù)載。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種便攜式直流斷路器特性測(cè)試儀，包括恒流源、負(fù)載、第一接觸器、第二接觸器和檢測(cè)端子，負(fù)載、第一接觸器串聯(lián)后接在大功率恒流源的兩端，第二接觸器一端接在負(fù)載和第一接觸器連接的共同端點(diǎn)，第二接觸器的另一端與檢測(cè)端子的一端連接，第一接觸器的另一端與檢測(cè)端子的另一端連接；還包括脈寬控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、檢測(cè)端子，本實(shí)用新型采用高精度試驗(yàn)電源和微處理器控制，該儀器可以在規(guī)定條件下對(duì)直流斷路器的機(jī)械脫扣特性及安秒特性進(jìn)行精確的測(cè)試，克服以往國(guó)內(nèi)對(duì)級(jí)差配合采用估算短路電流方法所帶來(lái)的缺點(diǎn)和安全隱患；采用微處理器控制技術(shù)，對(duì)斷路器電流和分?jǐn)鄷r(shí)間的進(jìn)行高精度測(cè)試，體積小、重量輕、便于攜帶。
文檔編號(hào)G01R31/327GK202159123SQ201120259500
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者趙應(yīng)春 申請(qǐng)人:重慶市電力公司檢修分公司