[發明專利]開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法及其系統

在審

• 申請號: 201310679851.9
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN103677033A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 趙剛;馬炳烈
• 申請（專利權）人: 甘肅長城電工電器工程研究院有限公司;天水長城開關廠有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

????本發明涉及一種自動穩流控制領域，具體涉及一種開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法及其系統。

背景技術

隨著我國電力及開關設備制造業的飛速發展，近幾年開關設備應用越來越多，由于部分的現場開關設備溫度過高而引起事故頻發。這就迫使開關設備制造商或研究機構在實驗室模擬現場環境，通過對開關設備通以穩定的電流研究開關設備的溫度特性及變化是否符合國家相關標準。在實驗室對開關設備大電流溫升研究試驗過程中由于電網的波動或附近環境中負載投切的變化，致使試品的試驗電流不能穩定。原有穩流采用了模擬電路控制飽和電抗器來調節電流的方法，主要依靠人工手動調控、測量試驗參數，致使控制精度低，調試工作量大，數據報表與實際不符等現象，工作人員對試驗結果的負面干擾很大，可靠性不高，而且增大了勞動強度，降低了工作效率。

發明內容

????本發明針對現有技術中存在的問題，提供一種開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法及其系統。

????本發明的開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法，包括以下步驟：

電源輸出電流經過升流變壓器變壓，電流互感器采集的電流信號送給變送器轉換為模擬信號，A/D轉換器將模擬信號轉換為PLC的數字信號，即實時采樣X；

?PLC將上述實時采樣X與預先設定好的額定電流參數A1相比較，先判斷A1≤X≤A1（1+△X1）是否成立，如果成立，則繼續判斷A1≤X≤A1（1+△X2）是否成立，如果成立，返回步驟，進行下一個數據的采集；

如果A1≤X≤A1（1+△X1）不成立，PLC發出控制信號到粗調調壓器，經粗調調壓器粗調到A1≤X≤A1（1+△X1）成立；如果A1≤X≤A1（1+△X2）不成立，經微調調壓器微調到A1≤X≤A1（1+△X2）成立；

其中，△X1為額定電流參數A1的大誤差百分比，△X2為額定電流參數A1的小誤差百分比。

所述步驟中額定電流參數A1的大誤差百分比△X1≤5%；額定電流參數A1的小誤差百分比△X2≤2%。

所述步驟中PLC的工作方法為，粗調時，當X<A1時，PLC驅動粗調調壓器的電機正轉，當X>?A1（1+△X1）時，PLC驅動粗調調壓器的電機反轉。

所述步驟中PLC的工作方法為，微調時，當X<A1時，PLC驅動微調調壓器的電機正轉，當X>?A1（1+△X2）時，PLC驅動微調調壓器的電機反轉。

實現上述的開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法的系統，其包括依次連接的電源、變壓器、電流互感器、變送器、A/D轉換器及PLC，其中PLC與電源之間分別設有粗調調壓器和微調調壓器。

為了方便操作控制，所述PLC還連接有人機界面。

為了將每相作為一個小閉環，使每相之間的電流平衡，所述變送器為三路電流變送器。

該方法分別由接觸式調壓器、大電流變壓器、變送器及高抗干擾電子線路組成閉環的自動調控系統，對所設定的試驗電流進行自動跟蹤，從而實現了溫升試驗大電流的自動穩定。

????本發明相對現有技術具有以下優點：

1、本發明是在模擬現場電流的基礎上實現電流的自動穩定，通過試驗的方式提供穩定所需的電流，采用儀器儀表測量試品的溫升，檢驗產品是否符合標準規范，提高了電流的穩定性。

2、本發明能有效的限制人對試驗結果的負面干擾，為開關設備的產品研發和出廠試驗提供了重要的平臺，避免了運行在現場的開關設備由于溫度過高而引起事故頻發。

3、本發明由于PID調節器由可編程控制器軟件實現，使得整個系統的接線簡單，易于安裝，維護量減小，減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率；大電流穩定測控人機界面友好，操作直觀簡單，功能齊全。?

4、本發明無需同步信號，無相序要求，使系統變得易于調試。

5、本發明電源中的飽和電抗器的控制特性是非線性的，可編程控制器能自動識別其工作范圍，從而自動改變控制參數，提高了輸出電流的穩流精度。

6、本發明操作簡單，可方便地與計算機或其它設備通訊。

7、本發明能夠實現在自動穩流的基礎上，也具有傳統的手動調壓方式。

附圖說明

圖1為本發明的控制方法流程圖；

圖2為本發明的控制系統示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的開關設備試驗用大電流自動穩流控制方法及其系統做進一步的詳細說明。