[發明專利]一種智能型雙跳圈模擬斷路器

有效

• 申請號: 201810234297.6
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108761318B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 蘇亮;馬凱寧;暴立勇;尹馥玫;丁福利;張志國
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;H02H7/26
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

本發明主要涉及電力設備技術檢驗領域，為了改變現有保護試驗中高壓斷路器頻繁動作對壽命產生影響的現狀，并解決現有斷路器模擬裝置功能不夠全面、模擬效果不夠好的問題。本發明提出了一種智能型雙跳圈模擬斷路器，包括單片機控制電路、跳合閘電路、跳合閘模擬量采集回路、跳合閘參數設定電路、工作電源、開關電源。通過外部通信端口與上位機實現互聯，由上位機下發指令通過單片機控制單元對模擬斷路器的分合閘時間、分合閘電流、及分合閘邏輯判斷進行精準模擬。

技術領域

本發明主要涉及電力設備技術檢驗領域，具體涉及一種智能型模擬斷路器。

背景技術

在繼電保護試驗中，斷路器要頻繁的分合閘操作，因此會對斷路器的使用壽命造成影響。在生產及工程實用化階段使用大型斷路器進行單臺繼電保護設備的測試也是不現實的方案。因此目前大部分繼電保護設備的跳合閘實驗均采用模擬斷路器的方案進行測試。模擬斷路器通過內部電路來模擬大型斷路器動作中動作線圈的特性，外形小巧、方便攜帶，非常適合繼電保護設備在生產及野外工程中應用。但是目前所使用的模擬斷路器產品功能尚不夠全面，存在以下缺點：(1)模擬斷路器的分合閘時間由于硬件方案所限固定為幾個檔位，參數不能按照預期進行更詳細的設定。(2)模擬斷路器的分合閘電流為幾個固定檔位，不能隨意設置。(3)模擬斷路器內部設計復雜，通過繼電器等粗放元件設計，不能達到精度要求。(4)自動化水平較低，人機交互性差，不能對實驗數據進行統一管理，不便后續對數據進一步分析。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明公開了一種用于繼電保護試驗中代替真實高壓斷路器的斷路器模擬設備，本發明的目的在于改變現有保護試驗中高壓斷路器頻繁的動作對壽命產生影響的現狀，并解決現有斷路器模擬裝置功能不夠全面，模擬效果不夠好的問題。

為實現上述目的，本發明的具體方案如下：

一種智能型雙跳圈模擬斷路器，包括單片機控制電路、跳合閘電路、跳合閘模擬量采集回路、跳合閘參數設定電路、開關電源、工作電源。

所述單片機控制電路其主要特征在于：主要由單片機控制部分和周邊電路構成。單片機控制部分具備通信功能，能夠使本發明完成與上位機進行指令交換，按照上位機的指令對本發明其他功能模塊控制，并將本發明工作狀態上送上位機。所述周邊電路包括電源芯片、復位芯片、EEPROM存儲芯片、晶振、通信芯片、總線控制芯片等維持單片機控制部分基本功能的工作環境。

所述跳合閘電路主要特征在于：主要由大功率電阻、大功率MOSFET開關管、防反二極管、大功率采樣電阻串聯組成。大功率電阻串入回路主要作用是在額定跳合閘電壓情況下限制跳合閘電路中電流的作用，防止超出回路電流安全上限。大功率MOSFET開關管其主要作用是由門極電壓對跳合閘電路中電流大小進行控制。防反二極管主要作用在于防止跳合閘電路中出現的反向電流，對回路中大功率MOSFET開關管反向損壞。大功率采樣電阻的主要作用是產生一個采樣電壓反饋至單片機控制電路，根據試驗設定進行大功率MOSFET開關管工作狀態的控制。在實際應用組態中可設置9路，即三組跳合閘方式。分別為A、B、C三相合閘，第一組A、B、C三相跳閘，第二組A、B、C三相跳閘。

所述跳合閘模擬量采集回路其主要特征在于：由主要由運算放大器及隔離線性光電耦合元件構成。跳合閘電路中大功率采樣電阻測得電壓經運算放大器通過隔離線性光電耦合元件后，再經運算放大器放大送至單片機控制電路中單片機模擬采樣。在實際組態中每一個跳合閘電路均設置一個跳合閘模擬量采集回路。