[發(fā)明專利]低壓電器設(shè)備過載、斷相保護特性測試裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610045301.5
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105548795B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郎福成;張紅奎;張旭;王宇鹍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種低壓電器設(shè)備過載、斷相保護特性測試裝置,其特征在于:該裝置包括大電流發(fā)生器（1）、調(diào)壓器（2）、調(diào)流電動機（3）、IGBT（4）、驅(qū)動保護電路（5）、AVR單片機（6）、電動轉(zhuǎn)換開關(guān)（7）、控制電源（8）、電流互感器（9）和信號調(diào)理電路（10）、顯示單元（12）、控制面板（13）、通訊模塊（14）和工控機（15）；其中AVR單片機（6）與大電流發(fā)生器（1）連接，大電流發(fā)生器（1）的輸入端與調(diào)壓器（2）的電流輸出相連接，調(diào)壓器（2）旋轉(zhuǎn)主軸與調(diào)流電動機（3）的主軸相連接，調(diào)流電動機（3）的控制端通過IGBT（4）及驅(qū)動保護電路（5）與AVR單片機（6）的信號輸出端（PA0）相連接，電動轉(zhuǎn)換開關(guān)（7）的控制端與AVR單片機（6）的PA1相連接，電流互感器（9）的測試端與測試試品（16）導線相連接，控制電源（8）的電壓調(diào)節(jié)端與AVR單片機（6）的信號輸出端（PA2）相連接，控制電源（8）的電壓輸出端和試品（16）電源接線端子相連接，電流互感器（9）的信號輸出端與信號調(diào)理電路（10）的輸入端相連接，信號調(diào)理電路（10）的輸出端與AVR單片機（6）的輸入端（PA3）相連接，試品轉(zhuǎn)接裝置（11）輸入端與大電流發(fā)生器（1）的電流輸出端相連接，試品轉(zhuǎn)接裝置（11）的輸出端和試品（16）主回路相連接，顯示單元（12）的輸入端和AVR單片機（6）的PB0-PB5、PC0-PC2相連接，控制面板（13）的輸出端與AVR單片機（6）的輸入端（PA4-PA7）相連接，工控機（15）通過通訊模塊(14)與AVR單片機(6)的通訊接口SPI相連接；

大電流發(fā)生器（1）容量為60KW，由四個不同的磁路并聯(lián)組成，分別為兩個10KW和兩個20KW的磁路，其中一個10KW磁路的輸出電流值可調(diào)，另外一個10KW磁路和兩個20KW磁路輸出電流為固定值，通過不同的組合方式可以產(chǎn)生0-60KW的輸出功率，電動轉(zhuǎn)換開關(guān)（7）的檔位和大電流發(fā)生器（1）對應(yīng)的功率輸出關(guān)系如下所示：

第1個“0”位：全部斷開；“1”位：可投入0~10KW可調(diào)；

第2個“0”位：全部斷開；“2”位：可投入0~10KW可調(diào)+10KW全壓；

第3個“0”位：全部斷開；“3”位：可投入0~10KW可調(diào)+20KW全壓；

第4個“0”位：全部斷開；“4”位：可投入0~10KW可調(diào)+10KW全壓+20KW全壓；

第5個“0”位全部斷開；“5”位：可投入0~10KW可調(diào)+20KW全壓+20KW全壓；

第6個“0”位：全部斷開；“6”位：可投入0~10KW可調(diào)+10KW全壓+20KW全壓+20KW全壓，此時大電流發(fā)生裝置滿負荷。

2.利用權(quán)利要求1所述的低壓電器設(shè)備過載、斷相保護特性測試裝置所實施的測試方法，其特征在于：

（1）、根據(jù)試品額定電流值，選擇合適的連接導線，完成試品主回路電路連接；

（2）、將試品控制變壓器一次側(cè)與主回路斷開，根據(jù)試品的額定電壓選擇控制電源的檔位，完成試品控制電源的連接；

（3）、根據(jù)要進行試驗的項目，確定試驗電流，AVR單片機按照控制面板上輸入的控制指令控制電動機和電動轉(zhuǎn)換開關(guān)，調(diào)節(jié)大電流發(fā)生器的電流輸出，同時AVR單片機實時檢測電流值，直到達到需要的電流值；

（4）、AVR單片機開啟計時器，重新啟動大電流發(fā)生器的電流輸出，并記錄給定電流到保護器動作的時間；

（5）、關(guān)閉大電流發(fā)生器的電流輸出，拆卸試品與大電流發(fā)生器及控制電源的連接線，整理實驗工具，完成過載特性測試試驗。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓電器設(shè)備過載、斷相保護特性測試方法，其特征在于：AVR單片機為實驗裝置的核心，負責完成控制指令接收、驅(qū)動信號發(fā)送、實驗電流調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)顯示和通訊功能，AVR單片機的功能通過下述程序?qū)崿F(xiàn)的，低壓電器設(shè)備過載、斷相保護特性測試軟件流程如下：

步驟1、初始化；

步驟2、系統(tǒng)自檢；

步驟3、控制指令接收；

步驟4、電流調(diào)解；

步驟5、電流檢測；

步驟6、是否達到預(yù)計值；達到執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟4；

步驟7、保護時間測試

步驟8、狀態(tài)顯示；

步驟9、數(shù)據(jù)通訊；

步驟10、結(jié)束。