低压电器设备过载、断相保护特性测试装置制造方法及图纸

一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,该装置包括大电流发生器、调压器、调流电动机、IGBT、驱动保护电路、AVR单片机、电动转换开关、控制电源、电流互感器和信号调理电路，其采用AVR单片机根据试品情况自动调节试验电流及记录实验结果，避免了人工测量的误差，提高了工作效率和测试精度，为电器设备测试装置智能化技术的发展奠定基础。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电器设备测试
，且特别一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置和测试技术。
技术介绍
过载、断相保护特性测试是指电气设备在特定的额定电流下，通过测试装置测试其故障动作时间。过载又叫过负荷，是指电气设备的长期工作电流超过其额定值，是设备寿命较小或损坏。断相是指电动机运行过程中一相断相或者三相不平衡，造成电动机输出转矩比正常运行时小很多，在负荷不变的情况下，工作电流增加，造成过热损坏设备。目前低压电器设备过载、断相保护测试装置和测试技术水平落后、自动化程度低，采用接触器、继电器、控制按钮等器件组成，测试过程需要手动调节和人工记录实验数据。
技术实现思路
技术目的：本技术提供一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置及方法，其目的是解决以往所存在的问题。技术方案：一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,其特征在于:该装置包括大电流发生器、调压器、调流电动机、IGBT、驱动保护电路、AVR单片机、电动转换开关、控制电源、电流互感器和信号调理电路、显示单元、控制面板、通讯模块和工控机；其中AVR单片机与大电流发生器连接，大电流发生器的输入端与调压器的电流输出相连接，调压器旋转主轴与调流电动机的主轴相连接，调流电动机的控制端通过IGBT及驱动保护电路与AVR单片机的信号输出端PA0相连接，电动转换开关的控制端与AVR单片机的输出端PA1相连接，电流互感器的测试端与测试试品导线相连接，控制电源的电压调节端与AVR单片机的信号输出端PA2相连接，控制电源的电压输出端和试品电源接线端子相连接，电流互感器的信号输出端与信号调理电路的输入端相连接，信号调理电路的输出端与AVR单片机的输入端PA3相连接，试品转接装置输入端与大电流发生器的电流输出端相连接，试品转接装置的输出端和试品主回路相连接，显示单元的输入端和AVR单片机的输出端PB0-PB5、PC0-PC2相连接，控制面板的输出端与AVR单片机的输入端PA4-PA7相连接，工控机通过通讯模块与AVR单片机的通讯接口SPI相连接。大电流发生器容量为60KW，由四个不同的磁路并联组成，分别为两个10KW和两个20KW的磁路，其中一个10KW磁路的输出电流值可调，另外一个10KW磁路和两个20KW磁路输出电流为固定值，通过不同的组合方式可以产生0-60KW的输出功率，电动转换开关的档位和大电流发生器对应的功率输出关系如下所示：第1个“0”位：全部断开；“1”位：可投入0~10KW可调；第2个“0”位：全部断开；“2”位：可投入0~10KW可调+10KW全压；第3个“0”位：全部断开；“3”位：可投入0~10KW可调+20KW全压；第4个“0”位：全部断开；“4”位：可投入0~10KW可调+10KW全压+20KW全压；第5个“0”位全部断开；“5”位：可投入0~10KW可调+20KW全压+20KW全压；第6个“0”位：全部断开；“6”位：可投入0~10KW可调+10KW全压+20KW全压+20KW全压，此时大电流发生装置满负荷。利用上的低压电器设备过载、断相保护特性测试装置所实施的测试方法，其特征在于：（1）、根据试品额定电流值，选择合适的连接导线，完成试品主回路电路连接；即在散热良好的情况下，通常截面积为1平方毫米的铜导线可以通过10安培电流。（2）、将试品控制变压器一次侧与主回路断开，根据试品的额定电压选择控制电源的档位，完成试品控制电源的连接；（电压与档位的关系：控制电源上有660V、380V、220V不同电压档位，比如试品额定电压为220V，控制电源选择220V的档位）（3）、根据要进行试验的项目，确定试验电流，AVR单片机按照控制面板上输入的控制指令控制电动机和电动转换开关，调节大电流发生器的电流输出，同时AVR单片机实时检测电流值，直到达到需要的电流值；（4）、AVR单片机开启计时器，重新启动大电流发生器的电流输出，并记录给定电流到保护器动作的时间；（5）、关闭大电流发生器的电流输出，拆卸试品与大电流发生器及控制电源的连接线，整理实验工具，完成过载特性测试试验。AVR单片机为实验装置的核心，负责完成控制指令接收、驱动信号发送、实验电流调节、数据显示和通讯功能，AVR单片机的功能通过下述程序实现的，低压电器设备过载、断相保护特性测试软件流程如下：步骤1、初始化；步骤2、系统自检；步骤3、控制指令接收；步骤4、电流调解；步骤5、电流检测；步骤6、是否达到预计值；达到执行步骤7，否则执行步骤4；步骤7、保护时间测试步骤8、状态显示；步骤9、数据通讯；步骤10、结束。优点及效果本技术是一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置及方法，其采用AVR单片机根据试品情况自动调节试验电流及记录实验结果，避免了人工测量的误差，提高了工作效率和测试精度，为电器设备测试装置智能化技术的发展奠定基础。附图说明图1为低压电器设备过载、断相保护特性测试装置结构图；图2为低压电器设备过载、断相保护特性测试软件流程图；其中，1、大电流发生器；2、调压器；3、调流电动机；4、IGBT；5、驱动保护电路；6、AVR单片机；7、电动转换开关；8、控制电源；9、电流互感器；10、信号调理电路；11、试品转接装置；12、显示单元；13、控制面板；14、通讯模块；15、工控机；16、试品。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明：如图所示，本技术提出了一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,其采用AVR单片机根据试品情况自动调节试验电流及记录实验结果，避免了人工测量的误差，提高了工作效率和测试精度，为电器设备测试装置智能化技术的发展奠定基础。附图1为低压电器设备过流保护特性测试装置结构图，附图2为低压电器设备过流保护特性测试流程图，下面结合附图对专利进行说明。该装置包括大电流发生器1、调压器2、调流电动机3、IGBT4、驱动保护电路5、AVR单片机6、电动转换开关7、控制电源8、电流互感器9和信号调理电路10、显示单元12、控制面板13、通讯模块14和工控机15；其中AVR单片机6与大电流发生器1连接，大电流发生器1的输入端与调压器2的电流输出相连接，调压器2旋转主轴与调流电动机3的主轴相连接，调流电动机3的控制端通过IGBT4及驱动保护电路5与AVR单片机6的信号输出端PA0相连接，电动转换开关7的控制端与AVR单片机6的输出端PA1相连接，电流互感器9的测试端与测试试品16导线相连接，控制电源8的电压调节端与AVR单片机6的信号输出端PA2相连接，控制电源8的电压输出端和试品16电源接线端子相连接，电流互感器9的信号输出端与信号调理电路10的输入端相连接，信号调理电路10的输出端与AVR单片机6的输入端PA3相连接，试品转接装置11输入端与大电流发生器1的电流输出端相连接，试品转接装置11的输出端和试品16主回路相连接，显示单元12的输入端和AVR单片机6的输出端PB0-PB5、PC0-PC2相连接，控制面板13的输出端与AVR单片机6的输入端PA4-PA7相连接，工控机15通过通讯模块14与AVR单片机6的通讯接口SPI相连接。大电流发生器1容量为60KW，由四个不同的磁路组成，分别为两个10KW和两个20KW的磁路，其中一个10KW磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,其特征在于:该装置包括大电流发生器（1）、调压器（2）、调流电动机（3）、IGBT（4）、驱动保护电路（5）、AVR单片机（6）、电动转换开关（7）、控制电源（8）、电流互感器（9）和信号调理电路（10）、显示单元（12）、控制面板（13）、通讯模块（14）和工控机（15）；其中AVR单片机（6）与大电流发生器（1）连接，大电流发生器（1）的输入端与调压器（2）的电流输出相连接，调压器（2）旋转主轴与调流电动机（3）的主轴相连接，调流电动机（3）的控制端通过IGBT（4）及驱动保护电路（5）与AVR单片机（6）的信号输出端PA0相连接，电动转换开关（7）的控制端与AVR单片机（6）的信号输出端PA1相连接，电流互感器（9）的测试端与测试试品（16）导线相连接，控制电源（8）的电压调节端与AVR单片机（6）的信号输出端PA2相连接，控制电源（8）的电压输出端和试品（16）电源接线端子相连接，电流互感器（9）的信号输出端与信号调理电路（10）的输入端相连接，信号调理电路（10）的输出端与AVR单片机（6）的输入端PA3相连接，试品转接装置（11）输入端与大电流发生器（1）的电流输出端相连接，试品转接装置（11）的输出端和试品（16）主回路相连接，显示单元（12）的输入端和AVR单片机（6）的输出端PB0‑PB5、PC0‑PC2相连接，控制面板（13）的输出端与AVR单片机（6）的输入端PA4‑PA7相连接，工控机（15）通过通讯模块(14)与AVR单片机(6)的通讯接口SPI相连接。...

【技术特征摘要】
2015.11.25 CN 20152095341081.一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,其特征在于:该装置包括大电流发生器（1）、调压器（2）、调流电动机（3）、IGBT（4）、驱动保护电路（5）、AVR单片机（6）、电动转换开关（7）、控制电源（8）、电流互感器（9）和信号调理电路（10）、显示单元（12）、控制面板（13）、通讯模块（14）和工控机（15）；其中AVR单片机（6）与大电流发生器（1）连接，大电流发生器（1）的输入端与调压器（2）的电流输出相连接，调压器（2）旋转主轴与调流电动机（3）的主轴相连接，调流电动机（3）的控制端通过IGBT（4）及驱动保护电路（5）与AVR单片机（6）的信号输出端PA0相连接，电动转换开关（7）的控制端与AVR单片机（6）的信号输出端PA1相连接，电流互感器（9）的测试端与测试试品（16）导线相连接，控制电源（8）的电压调节端与AVR单片机（6）的信号输出端PA2相连接，控制电源（8）的电压输出端和试品（16）电源接线端子相连接，电流互感器（9）的信号输出端与信号调理电路（10）的输入端相连接，信号调理电路（10）的输出端与AVR单片机（6）的输入端PA3相连接，试品转接装置（11）输入端与大电流发生器（1）的电流输出端相连接，试品转接装置（11...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎福成，张红奎，张旭，王宇鹍，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11