[發明專利]特種斷路器機械特性測試裝置

有效

• 申請號: 201110219314.7
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102411124A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 嚴昱;鐘國平;肖亮嘉;劉艷;韓桂芹;袁娟
• 申請（專利權）人: 廣東威恒輸變電工程有限公司
• 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

本發明涉及一種對電力系統中使用的特種斷路器的機械特性進行校驗的設備；尤其涉及一種適用于帶合閘電阻的斷路器和西門子公司的石墨觸頭斷路器機械特性測試系統。

技術背景

斷路器是電力系統中重要的控制與保護設備，對電網的安全運行起著至關重要的作用，斷路器的可靠性在很大程度上取決于其機械操作系統的可靠性。按照GB50150-2006《電氣設備交接試驗標準》要求，交接試驗必須進行機械特性參數試驗。

斷路器種類繁多，其中帶合閘電阻的斷路器和西門子公司的石墨觸頭斷路器測試方法特殊，數據分析復雜，對相關的測試儀器性能要求高，目前尚無有效方便的測試系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種滿足現場對帶合閘電阻的斷路器和西門子公司的石墨觸頭斷路器的試驗要求、測試精確度高的特種斷路器機械特性測試裝置。

為實現此目的，本發明所設計的特種斷路器機械特性測試裝置，包括測試電流源、電流傳感器、恒流源、斷口電壓傳感器、多通道數據調理電路、多通道AD轉換器速度傳感器、速度測量電路、分合閘控制電路、斷口錄波電路、現場可編程門陣列(FPGA)、PC104總線接口、工控機、觸摸顯示器；

所述測試電流源輸出端連接電流傳感器，所述10A恒流源輸出端連接斷口電壓傳感器，電流傳感器和斷口電壓傳感器的輸出端連接到多通道數據調理電路，多通道數據調理電路輸出端連接多通道AD轉換器，多通道AD轉換器輸出端連接所述現場可編程門陣列FPGA；

所述速度傳感器的輸出端連接速度測量電路，速度測量電路輸出端連接現場可編程門陣列FPGA；

所述斷口錄波電路輸出端連接到現場可編程門陣列FPGA，可編程門陣列FPGA的輸出端連接分合閘控制電路的輸入端；

所述現場可編程門陣列FPGA、PC104總線接口、工控機和觸摸顯示器依次相連接。

在上述技術方案中，所述測試電流源通過內部限流電阻R與內部直流恒壓源電路相串聯，再與被測斷路器的合閘電阻串聯，產生0-100mA的直流測試電流，在測試電流源的輸出測試回路中設有用于連接帶合閘電阻斷路器斷口的接線端子。

進一步地，所述恒流源為輸出10A電流的直流源，在恒流源的輸出測試回路中設有用于連接斷路器石墨觸頭端口的接線端子。

進一步地，設有六路測試電流源，每路測試電流源通過內部限流電阻R與內部直流恒壓源電路相串聯，再與被測斷路器的合閘電阻串聯，產生0-100mA的直流測試電流，在每個測試電流源的輸出測試回路中設有用于連接帶合閘電阻斷路器斷口的接線端子。

進一步地，設有六路恒流源電路，每路恒流源電路為輸出10A電流的直流源，在每路恒流源的輸出測試回路設有用于連接斷路器石墨觸頭端口的接線端子。

在上述技術方案中，多通道數據調理電路分別對六路電流傳感器輸出的電流信號進行電流到電壓的變換，并對轉換后的電壓信號進行信號調理。多通道數據調理電路分別對六路電流傳感器輸出的電流信號進行電流到電壓的變換，并對轉換后的電壓信號進行信號調理。同時，多通道數據調理電路還分別對六路斷口電壓傳感器輸出的電壓信號進行調理。經過信號調理后的12通道電壓信號由6通道的信號繼電器的動作進行切換。完成石墨觸頭斷口斷路器或者帶合閘電阻斷口斷路器的測試。

所述多通道AD轉換器同時對六路電壓信號進行同步模數轉換，并將轉換的多通道數據高速輸出到現場可編程門陣列(FPGA)

所述分合閘控制電路由恒壓源，動作電流傳感器和功率開關組成，動作電流傳感器穿心連接在恒壓源與功率開關相串聯的測試回路中，測試回路連接到控制輸出端，當功率開關導通時將恒定的電壓施加到被測的分閘線圈或合閘線圈。同時，動作電流傳感器完成對分合閘線圈電流的隔離轉換和處理。

所述斷口錄波電路由光電隔離器完成斷口電壓的隔離轉換，并對轉換后的信號進行離散采樣。得到斷口的動作波形。

由上述技術方案可知，特種斷路器機械特性測試裝置通過分合閘控制電路完成斷路器的分閘和合閘。速度測量電路完成斷路器動作過程中機械運動部分運行速度的測量。斷口錄波電路完成記錄斷路器動作時斷口的實時波形。多通道數據調理電路完成測試項目所需通道的切換，后由多通道AD轉換器進行實時的大動態范圍的采樣。再由現場可編程門陣列(FPGA)將各數據進行高速暫存到數據存儲器中，數據存儲器中的數據根據觸摸顯示器的人機交互的指令，通過PC104總線接口將暫存的數據高速傳入工控機，由工控機分析、計算及結果顯示等。