直流断路器动作特性测试仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流断路器的动作特性测试仪器，本装置包括电源开关；ＡＣ／ＤＣ电源模块；电流互感器；电压采样电路；信号处理控制单元；液晶显示器；上位机；键盘；负载控制单元；测试装置的正输出；测试装置的负输出。负载控制单元采用８４２１阵列负载技术，能实现电流的无间隙调节。装置可以进行回路级差保护测试、单一直流断路器任一电流动作曲线测试、逐一电流测试及任意电流测试、并可自动设定恢复时间，提高其测试效率及直流断路器接触电阻的测试等。向电力行业变电站直流电源回路的直流断路器动作特性提供了便携式的测量仪器，解决直流断路器动作特性现场测量的难题。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

直流断路器动作特性测试仪本技术的应用领域本技术涉及一种适用于变电站直流电源回路过流保护用的直流断路器动作特性测试仪器。本技术的技术背景直流电源回路保护以往都是采用熔断器、交流断路器、直流断路器等作为回路保护、馈线保护、负载保护的元件。随着直流断路器技术不断提高，电网安全水平的要求不断苛刻，国家电网公司规定了直流电源回路保护必须采用直流断路器，严禁交流断路器应用于直流供电回路中，严禁交直流断路器和熔断器混用。直流断路器具有动作可靠、操作简单、接线方便、故障恢复快等特点，从而得到人们的普遍认可。从直流电源母线至最终负载端， 一般要经3-4级的保护。因直流断路器动作特性不匹配，上下级之间不能满足选择性保护，经常由于一般的短路故障，引起上下级越级动作，扩大事故范围。为了解决直流断路器上下级之间选择性配合问题，电力行业制定了 DL/T5044-2004标准《电力工程直流系统设计技术规程》中明确规定各级直流断路器的保护动作电流和动作时间应满足选择性要求。目前使用较多的有进口的西门子、梅兰闩兰、ABB、施耐德等品牌直流断路器，也有国产的固安祥、天正、华通等品牌直流断路器，其品牌和电流规格及动作特性上区分达到了几百种。由于各直流断路器厂家品牌较多，动作特性不一致，其提供的动作特性曲线和实际动作特性曲线差异，在实际工作运行中，经常出现了上下级直流断路器配合不当的越级动作事件。电力行业为了加强对变电技术管理，提高电网运行水平，减少事故，规范对直流电源的运行管理。2005年10月国家电网公司制定了《国家电网十八项安全反措》、《直流电源系统设备评析标准》等企业规定和标准。明确提出了 直流断路器使用前应进行动作电流和动作特性抽检，要求各级电力公司在新投运的直流系统或设备检修时要对其回路的直流断路器进行保护动作特性测试，即动作特性测试确定在不同短路电流下断路器的脱扣时间测试。防止直流越级动作产生保护直流断路器回路上下级的正确性选择配合。到目前为止，直流断路器的测量仪器都是在试验室和生产厂家进行，其相关的测试仪器都是采用人工干预计算。采用设备主要是大型充电机、直流屏、蓄电池组、毫秒计、波形记录仪等等。这种特性测试仪器存在以下几个问题1、 设备笨重，不能便携，不易在各变电站之间现场使用。2、 对动作电流不能准确调节，测量精度差。3、 蓄电池的容量变化引起内阻变化，造成动作电流有明显差异性。4、 动作曲线需要人工绘制，准确度差，工作量大。5、 采用多种设备合成，接线复杂、安全性差。本技术的
技术实现思路
本技术的目的本技术的目的是在于为电力行业变电站直流系统现场提供一种便携式直流断路器动作曲线测试仪器。本技术技术方案为了达到上述目的，技术是这样实现的便携式直流断路器动作特性测试仪器包括1、电源开关；2、 AC/DC电源模块；3、电流互感器；4、电压采样电路；5信号处理控制单元；6液晶显示器；7上位机；8键盘；9负载控制单元；10测试仪器的正输出；11测试仪器的负输出。电源开关1输入端接220V交流电源；电源开关1输出端和AC/DC电源模块2的输入端相接；AC/DC电源模块2的+ 输出端穿过电流互感器3的电流环，电流互感器是采用穿芯式电流互感器；AC/DC电源模块2第2输出端和电压采样电路4的输入端相接；电流互感器3的输出端和测量分析单元5输入端相接；电压采样回路4输出端和测量分析单元5输入端相并接；测量分析单元5输出端1和液晶显示器6输入端相接；测量分析单元5输出端2和上位机7相接，上位机可以采用台式计算机也可以采用笔记本电脑;测量分析单元5输出端3和键盘8相接;AC/DC电源模块2的+ 输出端穿过电流互感器3的电流环后和负载控制单元9的输入端1相接；负载控制单元9的输入端2和测量分析单元5的输出端4相接。负载控制单元9的输出5端和测试仪正输出端10相接；AC/DC电源模块2的-输出端和测试仪的负输出端11相接。本技术和现有技术中的直流断路器动作特性测试仪器及以往的直流断路器动作特性测试仪产品相比，具有以下几个优点1、 使用安全可靠，不需要带任何防护装置。本测试仪器的测试电压仅为直流DC+6V，最大电流达1500A;直流DC+6V的 电压低于国际安全电压36V，所以是一个绝对安全的工作电压。它不会造成任何 的人身事故问题，就是带电操作也没有任何问题。有些断路器的测试需要在裸体 状态下进行，采用本测试仪器是在绝对安全范围内，不需要带任何防护装置都可 以随意测试，不会对人身安全造成伤害。2、 本仪器测试适应于任何品牌类型的直流断路器。直流断路器从工作特性上区分，最常用的有A、 B、 C、 D四种工作特性，额 定电流规格分别有IA、 2 A、 3 A、 5 A、 6 A、 10 A、 12 A、 16 A、 20 A 、 25A、 30 A、 40 A、 45 A、 50 A、 63 A、 100 A几种。A特性直流断路器表示小于5倍 额定电流下瞬时动作(速动)《10ms， B特性直流断路器表示在3-7倍额定电流 下瞬时动作《10ms， C特性直流断路器表示在5-10倍额定电流下瞬时动作《 10ms， D特性直流断路器表示在大于10倍额定电流下瞬时动作《10ms。本测试 仪最大电流达1500A (瞬时大于10ms)，所以测试电流和时间上完全可满足现有 常用规格型号的直流断路器。3、 整个测试仪器重量小于30kg，可以携带到任何变电站现场使用。 本测试仪器采用豪华铝合金箱做外包装箱，外铝合金包装两侧设有手柄，箱底下设有四个小轮子，便于移动、运输，整体重量小于30kg，两个人就可抬动。 可以在任一变电站现场做测试，解决了以前的采用直流屏做电源需附带上毫秒 计、负载箱、波形记录仪等设备无法现场移动测量的弊病。4、 测试仪器上位机软件可以自动完成被测直流断路器的动作曲线并可以和国家 标准和国际标准所规定曲线相比较。被测试的直流断路器经本测试仪器测试后，其各种电流下的动作电流和时间 曲线关系，能自动在上位机软件界面上显示，上位机曲线图还可以根据国家 GB/T14048. 1-2000或国际IEC60898. 1-2003标准中规定的标准曲线做参考，与 实际测量曲线数据比较，准确判断其动作曲线是否合格。有关回路的直流断路器经该测试仪器测试后，可以确定其回路之间的上下级级差是否具有选择性保护， 是否会产生越级动作现象，能有力提高电力系统变电站直流电源的安全水平。本技术附图 为了更好的进---歩说明，下面附图予以详细说明。 附附图说明图1、测试仪器总结构图 附图2、本技术负载和电流控制图 附图3、计算机软件测试的直流断路器动作特性曲线图本技术的具体实施以下结合附图对本技术予以详细的说明本测试仪器总体包括1、电源开关；2、 AC/DC电源模块；3、电流互感 器；4、电压采样电路；5、信号处理控制单元；6、液晶显示器；7、上位机；8、 键盘；9、负载控制单元；10、测试仪器的正输出；11、测试仪器的负输出。图 1中所示本测试仪器的总体结构框图，主要电路连接为丄电源开关1输入端接220V 交流电源；电源开关1输出端和AC/DC电源模块2的输入端相接；AC/DC电源模 块2的+ 输出端穿过电流互感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流断路器的动作特性测试仪；本测试装置由：电源开关（１）；ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）；电流互感器（３）；电压采样电路（４）；信号处理控制单元（５）；液晶显示器（６）；上位机（７）；键盘（８）；负载控制单元（９）；测试装置正输出（１０）；测试装置负输出（１１）构成；其特征为：电源开关（１）输入端接２２０Ｖ交流电源；电源开关（１）输出端和ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）的输入端相接；ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）的“＋”输出端穿过电流互感器（３）的电流环，电流互感器是采用穿芯式的电流互感器；ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）的２输出端和电压采样电路（４）的输入端相接；电流互感器（３）的输出端和测量分析单元（５）输入端相接；电压采样回路（４）输出端和测量分析单元（５）输入端相并接；测量分析单元（５）的１输出端和液晶显示器（６）输入端相接；测量分析单元（５）的２输出端和上位机（７）相接；测量分析单元（５）的３输出端和键盘（８）相接；ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）的“＋”输出端穿过电流互感器（３）的电流环后和负载控制单元（９）的１输入端相接；负载控制单元（９）的２输入端和测量分析单元（５）的４输出端相接；负载控制单元（９）的输出端和测试仪正输出端（１０）相接；ＡＣ／ＤＣ电源模块（２）的“－”输出端和测试仪负输出端（１１）相接。...

【技术特征摘要】
1、一种直流断路器的动作特性测试仪；本测试装置由电源开关(1)；AC/DC电源模块(2)；电流互感器(3)；电压采样电路(4)；信号处理控制单元(5)；液晶显示器(6)；上位机(7)；键盘(8)；负载控制单元(9)；测试装置正输出(10)；测试装置负输出(11)构成；其特征为电源开关(1)输入端接220V交流电源；电源开关(1)输出端和AC/DC电源模块(2)的输入端相接；AC/DC电源模块(2)的“+”输出端穿过电流互感器(3)的电流环，电流互感器是采用穿芯式的电流互感器；AC/DC电源模块(2)的2输出端和电压采样电路(4)的输入端相接；电流互感器(3)的输出端和测量分析单元(5)输入端相接；电压采样回路(4)输出端和测量分析单元(5)输入端相并接；测量分析单元(5)的1输出端和液晶显示器(6)输入端相接；测量分析单元(5)的2输出端和上位机(7)相接；测量分析单元(5)的3输出端和键盘(8)相接；AC/DC电源模块(2)的“+”输出端穿过电流互感器(3)的电流环后和负载控制单元(9)的1输入端相接；负载控制单元(9)的2输入端和测量分析单元(5)的4输出端相接；负载控制单元(9)的输出端和测试仪正输出端(10)相接；AC/DC电源模块(2)的“-”输出端和测试仪负输出端(11)相接。2、 根据权利1所述的直流断路器的动作特性测试仪，其特征是负载控制单元(9)，其中包括开关管(P1)、开关管(P2)、开关管(P3)、开关管(P4)、开 关管(P5)、开关管(P6)、开关管(P7)，直流接触器(J1)、直流接触器(J2)、直流 接触器(J3)、直流接触器(J4)、直流接触器(J5)、直流接触器(J6)，电阻(Rl)、 直流接触器(R2)、直流接触器(R3)、直流接触器(R4)、直流接触器(R5)、直流接 触器(R6)、直流接触器(R7)、直流接触器(R8)、直流接触器(R9)、直流接触器 (RIO)、直流接触器(Rll)、直流接触器(R12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈书欣，陈为志，王卫东，
申请(专利权)人：陈书欣，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]