[發(fā)明專利]一種塑殼式斷路器校驗(yàn)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611020796.2
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106771995A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫俊忠;周智勇;蔡巍;吳言鳳;劉金輝;楊占錄;王闊廳;王宗亮;劉吉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍潛艇學(xué)院
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所37104
• 代理人: 張世功

1.一種塑殼式斷路器校驗(yàn)裝置，其特征在于：主體結(jié)構(gòu)包括交互系統(tǒng)、檢測電路、控制器和主電路，交互系統(tǒng)接收操作指令送入控制器，檢測電路將實(shí)時(shí)采集的電壓信號和電流信號送入控制器，控制器綜合處理操作指令與采樣信號后反饋狀態(tài)信息至交互系統(tǒng)，同時(shí)輸出控制信號至主電路，主電路根據(jù)控制信號輸出相應(yīng)的幅值、頻率、初相位可調(diào)的正弦波電壓；交互系統(tǒng)由顯示器、指示燈及按鈕、工控機(jī)和界面程序組成，工控機(jī)與顯示器、指示燈及按鈕電信息相連接，并通過RS232接口與控制器電信息相連，界面程序基于工控機(jī)與顯示器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，通過交互系統(tǒng)設(shè)置校驗(yàn)裝置的啟動、停止及相應(yīng)參數(shù)；檢測電路由互感器、電量變送器、信號放大器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，互感器包括電壓互感器和電流互感器，電量變送器、信號放大器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器組成采集板，互感器分別采樣電壓信號和電流信號后經(jīng)電量變送器與信號放大器的輸入端連接，信號放大器的輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接后經(jīng)過并行總線送入控制器；控制器由核心板、輔助板和驅(qū)動板組成，核心板包括CPU及其外圍電路，核心板通過與輔助板的連接控制校驗(yàn)裝置內(nèi)各開關(guān)，通過與驅(qū)動板的連接控制主電路正弦電壓的發(fā)生，核心板中CPU采用數(shù)字信號處理器TMS320F28335；主電路由三相電源輸入電路、整流電路、逆變電路、濾波電路和降壓電路依次連接組成，整流電路拓?fù)洳捎萌鄻蚴讲豢煽卣鳎孀冸娐吠負(fù)洳捎脝蜗鄻蚴侥孀儯β试捎媒^緣柵雙極型晶體管，濾波電路采用無源濾波結(jié)構(gòu)，其中，三相電源輸入電路包括開關(guān)A、開關(guān)B、開關(guān)C、接觸器QF、降壓變壓器T3、斷路器KM1、斷路器KM2和斷路器KM3，控制器根據(jù)校驗(yàn)對象工作范圍選擇KM2或KM3，高壓電流校驗(yàn)選擇KM2閉合，輸入電源直接接整流電路，低壓電流校驗(yàn)選擇KM3閉合，輸入電源經(jīng)降壓變壓器T3接入整流電路；整流電路包含六個(gè)二極管VD和一個(gè)支撐電容C，整流電路拓?fù)錇槿鄻蚴讲豢煽卣鳎漭敵隽}波的直流電經(jīng)過支撐電容C后減小諧波含量，輸出的直流電源接入單相橋式逆變電路；逆變電路包含單相橋式逆變電路V1、單相橋式逆變電路V2、單相橋式逆變電路V3、單相橋式逆變電路V4，逆變電路基于絕緣柵雙極型晶體管組成，由控制器輸出正弦脈寬調(diào)制波形；濾波電路中包括電感L1、電感L2、電容C1、電容C2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、斷路器KM4、斷路器KM5、斷路器KM6、斷路器KM7、斷路器KM8和斷路器KM9，濾波電路采用無源濾波結(jié)構(gòu)，控制器根據(jù)校驗(yàn)對象工作范圍選擇通過L1、C1或L2、C2，調(diào)制波經(jīng)過濾波電路后，高頻諧波被濾除，其輸出為幅值、頻率、初相位均可調(diào)的正弦電壓；降壓電路包括降壓升流變壓器T1和降壓升流變壓器T2，控制器依據(jù)校驗(yàn)對象的工作范圍選擇T1或T2，其中，T1、T2、T3、L1、L2均由交流接觸器進(jìn)行互鎖切換，正弦電壓經(jīng)過T1或T2后，即可加載到校驗(yàn)塑殼式斷路器上，對其進(jìn)行熱脫扣長延時(shí)、短延時(shí)保護(hù)特性校驗(yàn)和電磁脫扣瞬時(shí)保護(hù)特性校驗(yàn)。

2.如權(quán)利要求1所述的塑殼式斷路器校驗(yàn)裝置，其特征在于采用該裝置進(jìn)行瞬動校驗(yàn)時(shí)的具體步驟為：

(1)設(shè)定校驗(yàn)電流大小及時(shí)間參數(shù)：設(shè)定短路器瞬動校驗(yàn)所需的校驗(yàn)電流的大小及時(shí)間參數(shù)；

(2)獲得電壓電流參數(shù)：取校驗(yàn)電流值的三分之一作為額定電流值，并設(shè)置時(shí)間參數(shù)，額定電流時(shí)間參數(shù)大于校驗(yàn)電流時(shí)間參數(shù)，然后利用PID控制方法進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，得出輸出電壓及電流的波形、大小和相位；

(3)獲得未知負(fù)載回路的阻抗角、功率因數(shù)和調(diào)制比：根據(jù)輸出的電流及電壓的大小和相位，利用快速傅氏變換得出回路中的功率因數(shù)和阻抗角，再得出回路阻抗，并檢測回路穩(wěn)定時(shí)的調(diào)制比；

(4)確定回路的合閘相位：根據(jù)得出的功率因數(shù)、阻抗角和設(shè)定的額定電流，確定未知負(fù)載瞬動校驗(yàn)時(shí)的合閘相位；

(5)系數(shù)修正：將電流值設(shè)為校驗(yàn)電流大小，將調(diào)制比放大三倍，進(jìn)行系數(shù)修正；

(6)開環(huán)校驗(yàn)：根據(jù)確定的合閘相位進(jìn)行開環(huán)校驗(yàn)，輸出校驗(yàn)電流，實(shí)現(xiàn)艦用塑殼式斷路器的瞬動校驗(yàn)。