[發(fā)明專利]高壓開關動特性測試儀

無效

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• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101813752A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 邱凌;程保勝;龍超;程行斌
• 申請（專利權）人: 武漢新電電氣技術有限責任公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

技術領域

本發(fā)明涉及一種對電力系統(tǒng)中重要的控制與保護設備高壓開關(也叫高壓斷路器)的機械動作特性進行校驗的儀器，尤其涉及一種采用多路傳感器獲取測量信號、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和工控機實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的快速采集和數(shù)據(jù)處理的方法。

背景技術

高壓開關(也叫高壓斷路器)是電力系統(tǒng)中重要的控制與保護設備，對電網(wǎng)的安全運行起著至關重要的作用。高壓開關的可靠性在很大程度上取決于其機械操作系統(tǒng)的可靠性。按照國標和規(guī)程規(guī)范要求，必須定期進行機械動作特性參數(shù)校驗。

現(xiàn)有的高壓開關機械特性檢測所需測量的數(shù)據(jù)量比較多，所需要的采集速率比較大，數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理相對比較麻煩。有些采用減小采集速率來減小存儲和處理的數(shù)據(jù)量的方法，無法細致反應開關觸頭機械動作過程，造成測量結果誤判。目前尚無方便有效的機械特性檢測儀器。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術存在的上述缺點和不足，提供一種高壓開關動特性測試儀，采用多路傳感器獲取測量信號、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和工控機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集和數(shù)據(jù)處理，并完成各種數(shù)據(jù)的測量和顯示。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括分合閘線圈供電電源、分合閘線圈供電電路、電流傳感器、電流傳感器引線、線位移傳感器、線位移傳感器引線、角位移傳感器、角位移傳感器引線、斷口狀態(tài)測量電路、斷口狀態(tài)測量引線、數(shù)據(jù)高速采集暫存單元、PC104總線接口、工控機、液晶顯示器、鍵盤和鼠標等組件，其供電電源采用自帶分合閘線圈供電電源，其分別給分閘線圈和合閘線圈供電，通過多路傳感器分別獲取信號，并用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和工控機實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速采集和數(shù)據(jù)處理，完成各種數(shù)據(jù)的測量、處理和顯示。

分合閘線圈供電電路由電量隔離電壓傳感器、電壓升降控制電路和控制開關組成，電量隔離電壓傳感器分別與分合閘線圈供電電源、電壓升降控制電路和控制開關相連。由電量隔離電壓傳感器將分合閘線圈供電電源產生的電壓信號轉變低電壓信號，由電壓升降控制電路測量該信號的大小，并控制分合閘供電電源電壓的升降。當分合閘供電電源電壓升降完成后，由控制開關將分合閘線圈供電電源輸出到分閘線圈或合閘線圈。

斷口狀態(tài)測量電路由兩個相互隔離的直流電源和12個電阻組成，通過電阻分壓器低壓側上電壓的高低來判斷高壓開關斷口狀態(tài)。

通過電流傳感器、線位移傳感器、角位移傳感器及6路斷口狀態(tài)測量電路得到的測量信號，引入到數(shù)據(jù)高速采集暫存單元，通過A/D轉換，再由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)將各路數(shù)據(jù)高速采集，并暫存入隨機存取存儲器(RAM)中，由PC104總線接口將暫存的數(shù)據(jù)快速傳入工控機，由工控機分析、計算及結果顯示等。

本發(fā)明結構的連接特征在于：

所述分合閘線圈供電電源(1)、分合閘線圈供電電路(2)、電流傳感器(3)電流傳感器引線(4)依次相連，再與數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)相連；線位移傳感器(5)、線位移傳感器引線(6)相連，再與數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)相連；角位移傳感器(7)、角位移傳感器引線(8)相連，再與數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)相連；斷口狀態(tài)測量電路(9)、斷口狀態(tài)測量引線(10)相連，再與數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)相連；數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)、PC104總線接口(12)、工控機(13)依次相連；工控機(13)再分別與液晶顯示器(14)、鍵盤(15)和鼠標(16)相連。

所述分合閘線圈供電電源(1)輸出直流電壓為0～220V可調的開關電源。

所述分合閘線圈供電電路(2)是由一個電量隔離電壓傳感器(2.1)、一個電壓升降控制電路(2.2)和一個控制開關(2.3)組成，其電量隔離電壓傳感器(2.1)分別與分合閘線圈供電電源(1)、電壓升降控制電路(2.2)和控制開關(2.3)相連；控制開關(2.3)分別與分合閘線圈供電電源(1)、分合閘線圈相連；所述的控制開關(2.4)采用單刀雙擲開關。

所述電流傳感器(3)是由一個穿心磁平衡式霍爾電流傳感器組成。

所述斷口狀態(tài)測量電路(9)是由兩個相互隔離的直流+12V電源Vcc1、Vcc2和12個電阻組成，斷口狀態(tài)測量引線(10)將斷口狀態(tài)測量電路(9)的信號檢測點D1、D2、D3、D4、D5、D6與數(shù)據(jù)高速采集暫存單元(11)相連。