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一种电力直流系统短路电流测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电力直流系统短路电流测试装置，包括数据采集模块、分流器、测试模块、计算机和接口模块；本实用新型的有益效果是：本实用新型测试预估出实际短路电流，避免了直接短路时产生的大电流对蓄电池组的冲击，减小了对蓄电池寿命的影响；本实用新型的操作安全、可靠，不会引起上一级保护电器越级跳闸造成其他正常馈线回路失电而导致电力事故，同时也消除了试验过程中大电流对人身安全危害的隐患；本实用新型通过计算机进行操作，整个测试过程自动完成，无需人工干预，操作简单，使用方便。
【专利说明】—种电力直流系统短路电流测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力直流电源系统【技术领域】，涉及一种电力直流系统短路电流测试装置。
【背景技术】
[0002]直流电源系统正常运行时，直流系统为断路器提供合闸电源，为继电保护及自动装置、通讯等提供工作电源；故障时，特别是交流电源中断的情况下，直流系统为继电保护及自动装置、断路器的合跳闸、事故照明提供安全可靠的直流电源。直流系统是电力系统继电保护、自动装置和断路器正确动作的基本保证，变电站的安全运行对直流供电可靠性有很高的要求。直流断路器选择的合理性和级差配合的正确性可保证在紧急情况下，直流电源系统为高压交流断路器跳合闸及保护、通信和自动装置提供可靠电源。因此如何判断直流断路器选择的合理性和级差配合的正确性是目前迫切需要研究的课题。
[0003]直流电源保护电器的选择性不仅与保护电器本身的特性有关，也与直流电源系统各级短路电流有关。直流保护电器需要根据直流电源系统各级短路电流的大小来配置，并根据短路电流大小来校验直流短路器的选择性。因此需要测试或计算直流电源短路电流的大小。近年来，部分电力运行单位利用变电站现场蓄电池组对直流保护电器的级差配合进行短路模拟试验，采用示波器、万用表等仪器测试短路电流、分断时间，来校验变电站现场直流系统级差配合的选择性；该方法能真正模拟现场实际短路故障并校验直流系统保护电器级差配合情况，但测试过程中，一旦待测直流馈线回路级差配合不能满足选择性保护的要求，就会引起上一级保护电器越级跳闸，造成其他正常馈线回路失电而导致电力事故，无法保证试验的安全性，且测试过程及数据分析需全部人工完成，操作繁琐，安全隐患较多。在某一级真实模拟直流短路，用一次短路电流校验直流断路器上下级的配合，该方法直截了当，在短路电流较小时，效果良好，但在模拟大电流短路时有一定的危险性，对电源设备的寿命也有一定的影响。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可延长蓄电池使用寿命的、安全简单的电力直流系统短路电流测试装置。
[0005]为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种电力直流系统短路电流测试装置，包括数据采集模块、分流器、测试模块、计算机和接口模块；
[0006]所述电力直流系统短路电流测试装置正采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 + ;所述电力直流系统短路电流测试装置负采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 -;所述电力直流系统短路电流测试装置的正主接线端为El +端口；所述电力直流系统短路电流测试装置的负主接线端为El -端口 ；
[0007]所述数据采集模块的数据输出端与所述计算机的通讯端口相连接；所述计算机通过USB端口与所述接口模块相连接；所述接口模块接所述测试模块的相应控制输入端；[0008]所述测试模块的测试输入端接正主接线端El +端口 ；所述测试模块的测试输出端经所述分流器的一次接线端子接负主接线端El -端口；
[0009]所述分流器的二次输出端接所述数据采集模块的相应输入端。
[0010]所述测试模块包括第I至第η测试支路，所述第I至第η测试支路的结构相同，其包括绝缘栅双极型晶体管V1-Vn和电阻R1-Rn，其中，η为大于I的整数；所述第I测试支路包括绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1，所述绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1串联后接在正主接线端El +端口与所述分流器的一次接线端子之间。
[0011]所述绝缘栅双极型晶体管V1-Vn的型号均为CM200Y-24NF。
[0012]所述数据采集模块的型号为ΙΡΑΜ-4017 ;所述分流器的型号为FL_2 ;所述计算机的型号为研华AWS-8430 ;所述接口模块的型号为PC1-1758UD1-A。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型测试预估出实际短路电流，避免了直接短路时产生的大电流对蓄电池组的冲击，减小了对蓄电池寿命的影响；本实用新型的操作安全、可靠，不会引起上一级保护电器越级跳闸造成其他正常馈线回路失电而导致电力事故，同时也消除了试验过程中大电流对人身安全危害的隐患；本实用新型通过计算机进行操作，整个测试过程自动完成，无需人工干预，操作简单，使用方便。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0015]由图1所示的实施例可知，本实用新型包括包括数据采集模块、分流器、测试模块、计算机和接口模块；
[0016]所述电力直流系统短路电流测试装置正采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 + ;所述电力直流系统短路电流测试装置负采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 -;所述电力直流系统短路电流测试装置的正主接线端为El +端口；所述电力直流系统短路电流测试装置的负主接线端为El -端口 ；
[0017]所述数据采集模块的数据输出端与所述计算机的通讯端口相连接；所述计算机通过USB端口与所述接口模块相连接；所述接口模块接所述测试模块的相应控制输入端；
[0018]所述测试模块的测试输入端接正主接线端El +端口 ；所述测试模块的测试输出端经所述分流器的一次接线端子接负主接线端El -端口；
[0019]所述分流器的二次输出端接所述数据采集模块的相应输入端。
[0020]所述测试模块包括第I至第η测试支路，所述第I至第η测试支路的结构相同，其包括绝缘栅双极型晶体管V1-Vn和电阻R1-Rn，其中，η为大于I的整数；所述第I测试支路包括绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1，所述绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1串联后接在正主接线端El +端口与所述分流器的一次接线端子之间。
[0021]所述绝缘栅双极型晶体管V1-Vn的型号均为CM200Y-24NF。
[0022]所述数据采集模块的型号为ΙΡΑΜ-4017 ;所述分流器的型号为FL_2 ;所述计算机的型号为研华AWS-8430 ;所述接口模块的型号为PC1-1758UD1-A。
[0023]本实用新型的工作过程如下:首先断开所测直流电源系统某一级直流断路器负荷侧预设短路点处实际负荷，在该点测量直流电源的开路电压；再在该预设短路点处经过电阻性负载，进行小电流瞬时放电产生电流突变，测量此时的回路电压和小电流；然后计算出直流系统回路等效电阻；最后估算出该点实际短路电流。
[0024]测试试验时，解开现场直流系统待测馈线回路预设短路点直流断路器下口实际负荷，在该断路器下口负、正接线端，一方面对应连接所述电力直流系统短路电流测试装置的正主接线端为El +端口和负主接线端为El -端口，另一方面其对应连接所述电力直流系统短路电流测试装置正采样端子E2 +和负采样端子E2 -;再闭合预设短路点直流断路器，并保证待测直流馈线回路上其它所有直流保护电器都处于合位。由计算机机通过USB接口与数据采集模块通信，由数据采集模块电压采样端采集直流开路电压；再由计算机经USB接口通过接口模块连接测试模块绝缘栅双极型晶体管IGBT管G极，控制电阻性负载接通个数产生合适的测试小电流，同时由计算机通过USB接口连接数据采集模块，由数据采集模块电压、电流采样端分别采集直流回路电压和电流；然后计算出直流系统直流断路器下口预设短路点处等效电阻，再估算出该点真实短路电流，其他位置的短路电流测试预估方法相同。测试完成后安全拆除试验连接线，并恢复现场。
【权利要求】
1.一种电力直流系统短路电流测试装置，其特征在于:包括数据采集模块、分流器、测试模块、计算机和接口模块； 所述电力直流系统短路电流测试装置正采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 + ;所述电力直流系统短路电流测试装置负采样端子为所述数据采集模块的电压采样端E2 -;所述电力直流系统短路电流测试装置的正主接线端为El +端口；所述电力直流系统短路电流测试装置的负主接线端为El -端口 ； 所述数据采集模块的数据输出端与所述计算机的通讯端口相连接；所述计算机通过USB端口与所述接口模块相连接；所述接口模块接所述测试模块的相应控制输入端； 所述测试模块的测试输入端接正主接线端El +端口 ；所述测试模块的测试输出端经所述分流器的一次接线端子接负主接线端El -端口； 所述分流器的二次输出端接所述数据采集模块的相应输入端。
2.根据权利要求1所述的一种电力直流系统短路电流测试装置，其特征在于:所述测试模块包括第I至第η测试支路，所述第I至第η测试支路的结构相同，其包括绝缘栅双极型晶体管V1-Vn和电阻R1-Rn，其中，η为大于I的整数；所述第I测试支路包括绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1，所述绝缘栅双极型晶体管V1与所述电阻R1串联后接在正主接线端El +端口与所述分流器的一次接线端子之间。
3.根据权利要求2所述的一种电力直流系统短路电流测试装置，其特征在于:所述绝缘栅双极型晶体管V1-Vn的型号均为CM200Y-24NF。
4.根据权利要求3所述的一种电力直流系统短路电流测试装置，其特征在于:所述数据采集模块的型号为ΙΡΑΜ-4017 ;所述分流器的型号为FL-2 ;所述计算机的型号为研华AWS-8430 ;所述接口模块的型号为PC1-1758UD1-A。
【文档编号】G01R19/00GK203720247SQ201420108273
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】王晓晖 申请人:河北省电力建设调整试验所, 国网河北省电力公司电力科学研究院