专利名称：一种直流断路器的保护特性测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流断路器的的测试设备，特别地涉及一种直流断路器的保护特性测试装置。
背景技术：
电力工程必须要有可靠的工作控制电源。控制电源分为两类一是直流电源，二是交流电源。由于直流电源独立于交流动力电源系统之外，不受交流系统事故的影响，具有安全可靠，运行维护方便等特点，从而得到广泛的应用，特别是对于高电压和大容量机组的可靠性要求较高的电力设备，直流电源成为了唯一可供选择的控制电源。直流断路器是电力系统变电站、发电厂直流系统最常用的保护元件，其良好的性能和实用性得到人们的一致认可，并得到广泛的应用。
现在电厂、变电站的直流馈电网络多采用树状结构，从蓄电池到站内用电设备，一般经过三级配电，每级配电大多采用直流断路器作为保护电器。由于不同生产厂家或同一厂家不同系列的上下级直流断路器保护动作特性不匹配，在直流系统运行过程中，当下级用电设备出现短路故障时，经常引起上一级直流断路器的越级跳闸，造成电力设备损坏和系统故障、甚至引起大面积停电等事故。为防止这种越级跳闸事故发生，有必要对直流系统中的各直流断路器保护特性进行测试，确定在不同短路电流下断路器的脱扣时间，有效地对直流断路器保护特性以及保护等级选择配合等进行分析，从而核对直流系统上下级断路器之间的级差配合是否合理。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种直流断路器的保护特性测试装置，其包括控制单元以及分别与控制单元连接的恒流电源电路、显示单元、输入单元以及计算机测控单元；其中控制单元为整个装置的核心，采用高性能CPU及FPGA组成的单片机系统；恒流电源电路是低压恒流源电路并提供1-600A的直流电；输入单元配置用于在当进行电流测试时设置电流参数，并通过控制单元控制恒流电源电路根据设定的电流值输出，并同时开始计时；显示单元采用5. 7寸蓝底白字液晶屏并且配置用于在测试开始后将测试的结果实时地显示出来；计算机测控单元配置用于对测试的数据进行分析并按照要求生成测试报告；此外，该恒流电源电路的输出端通过Α/D采样电路与控制单元的输入端相连，该A/D采样电路配置用于检测恒流电源电路输出电流的大小以便于电流的闭环调节，在控制单元的输出端和恒流电源电路的输入端之间设有开关装置以及D/Α调节电路，其中开关装置配置用于控制电源电路输出的通断，而D/Α调节电路配置用于调节电源电路输出电流的大小。本发明的有益效果该装置可实现不同容量小型直流断路器保护特性检测和试验，能提供0A-600A恒定大电流，通过扩展可以输出更大电流，还能准确的测出不同短路电流下断路器脱扣时间，从而验证断路器保护特性是否符合要求。该装置具有功能完善、抗干扰性强、可靠性高、透明度好、结构简单、携带方便等优点。
图I是本发明的直流断路器的保护特性测试装置的结构框图；图2是本发明的直流断路器的保护特性测试装置中恒流电源电路的电路连接图。
具体实施例方式参照图I所示，本发明提供了一种直流断路器的保护特性测试装置，其包括控制单元I以及分别与控制单元I连接的恒流电源电路2、显示单元4、输入单元5以及计算机测控单元3，其中来自输入单元5的输入信号经过控制单元I传向恒流电源电路2、显示单 元4以及计算机测控单元3。控制单元I为整个装置的核心，采用高性能CPU及FPGA组成的单片机系统(例如，单片机型号为STC89C516RD+、EPM7128SQ2100等);显示单元4可采用5. 7寸蓝底白字液晶屏。其中，恒流电源电路2为低压恒流源电路，其主要作用是将交流电变为直流电，同时为试验提供可控制的大电流，该电源电路2可提供1-600A的直流电，电源电路开口电压为+12V。此外，该恒流电源电路2的输出端通过Α/D采样电路8与控制单元I的输入端相连，该Α/D采样电路8用于检测恒流电源电路2输出电流的大�。阌诘缌鞯谋栈返鹘�。此外，在控制单元I的输出端和恒流电源电路2的输入端之间设有开关装置6以及D/Α调节电路7。其中，开关装置6用于控制电源电路2输出的通断，D/Α调节电路7用于调节电源电路2输出电流的大�。辉诮胁馐允保赏ü淙氲ピ�5设置电流参数，并由控制单元I控制恒流电源电路2根据设定的电流值输出，并同时开始计时。在测试开始后，测试的结果可实时地显示在显示单元上，此外，计算机测控单元3可对测试的数据进行分析并按照要求生成测试报告。图2是图I中的恒流电源电路2的电路连接图。该恒流电源电路2包括输入滤波电路、整流电路、逆变电路、整流输出电路，滤波输出电路、辅助电源、驱动电路、检测保护电路。其中，交流电依次经过输入滤波电路11、整流电路12、逆变电路13、整流输出电路14,滤波输出电路15,并最后输出所需的直流电。此外,输入滤波电路11的输出端还同时连接辅助电源电路16，辅助电源电路16的输出端连接至驱动电路17的输入端，驱动电路17的输出端连接逆变电路13的输入端，辅助电源电路16的输出端和滤波输出电路15的输出端均连接至检测保护电路18的输入端。驱动电路17通过检测输出直流电流来控制逆变电路13的输出，从而达到控制任意恒流直流电流输出的目的。检测保护电路18可用于过温保护，防止电源器件因温度过高而损毁。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种直流断路器的保护特性测试装置，其包括控制单元以及分别与控制单元连接的恒流电源电路、显示单元、输入单元以及计算机测控单元；其中控制单元为整个装置的核心，采用高性能CPU及FPGA组成的单片机系统；恒流电源电路是低压恒流源电路并提供1-600A的直流电；输入单元配置用于在当进行电流测试时设置电流参数，并通过控制单元控制恒流电源电路根据设定的电流值输出，并同时开始计时；显示单元采用5. 7寸蓝底白字液晶屏并且配置用于在测试开始后将测试的结果实时地显示出来；计算机测控单元配置用于对测试的数据进行分析并按照要求生成测试报告，其特征在于该恒流电源电路的输出端通过Α/D采样电路与控制单元的输入端相连，该Α/D采样电路配置用于检测恒流电源电路输出电流的大小以便于电流的闭环调节，在控制单元的输出端和恒流电源电路的输入端之间设有开关装置以及D/Α调节电路，其中开关装置配置用于控制电源电路输出的通断，而D/Α调节电路配置用于调节电源电路输出电流的大小。
2.如权利要求I所述的测试装置，其特征在于恒流电源电路包括输入滤波电路、整流电路、逆变电路、整流输出电路，滤波输出电路、辅助电源、驱动电路以及检测保护电路。
全文摘要
本发明提供一种直流断路器的保护特性测试装置，其包括控制单元以及分别与控制单元连接的恒流电源电路、显示单元、输入单元以及计算机测控单元；其中控制单元为整个装置的核心，采用高性能CPU及FPGA组成的单片机系统；恒流电源电路是低压恒流源电路并提供1-600A的直流电；输入单元配置用于在当进行电流测试时设置电流参数，并通过控制单元控制恒流电源电路根据设定的电流值输出，并同时开始计时；显示单元采用5.7寸蓝底白字液晶屏并且配置用于在测试开始后将测试的结果实时地显示出来；计算机测控单元配置用于对测试的数据进行分析并按照要求生成测试报告。该装置具有功能完善、抗干扰性强、可靠性高、透明度好、结构简单、携带方便等优点。
文档编号G01R31/327GK102944833SQ20121038224
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月10日 优先权日2012年10月10日
发明者彭新亮, 赵拴柱, 赵阳波, 姜洁红, 彭涛 申请人:陕西富集电力科技股份有限公司
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