一种直流牵引供电保护装置测试系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直流牵引供电保护装置测试系统，包括12V输入0‑600V输出电源模块、110/220V开关电源模块、电流测量模块、电压测量模块、PWM信号调理模块、DSP模块、ARM模块以及DAC模块等。本发明专利技术可以实现测量直流牵引保护装置的电流变化率、电流定时限、电流逆流、电压定时限、热过负荷、开关特性、自动重合闸试验。

【技术实现步骤摘要】
一种直流牵引供电保护装置测试系统
本专利技术涉及电气领域，具体涉及一种直流牵引供电保护装置的测试系统。
技术介绍
随着近年来我国城市轨道交通的迅速发展，直流牵引供电保护装置得到越来越广泛应用。原有的保护装置测试方法采用的是毫伏发生器和电位器调节毫伏发生器直接将信号加在保护装置上，但是都不能准确的测试保护动作的可靠性和准确性。原有技术只能产生毫伏信号，只具有定性的测试保护的功能，不能定量测试牵引保护装置的电流变化率的定值，而保护装置的定值设置不准确就不能准确动作。另外，原有技术不能测试断路器的动作特性、保护装置的热保护和电压定时限保护等。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种直流牵引供电保护装置测试系统，可以测量保护装置的电流变化率、电流定时限、电压定时限、热过负荷、开关特性、自动重合闸试验。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种直流牵引供电保护装置测试系统，包括12V输入0-600V输出电源模块、110/220V开关电源模块、电流测量模块、电压测量模块、PWM信号调理模块、ARM模块以及DAC模块；所述DAC模块连接于所述ARM模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端和一电压输出接触器K1相连接，所述电压输出接触器K1和保持电阻接触器K2串联连接，并且有一保持电阻与所述保持电阻接触器K2连接；另外，所述110/220V开关电源模块的电源输出回路上连接有一测量电阻，所述测量电阻连接于所述电流测量模块；所述110/220V开关电源模块连接于PWM信号调理模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述电压输出接触器K1、保持电阻接触器K2和测量切换开关K4均与所述ARM处理模块的控制信号接口连接；所述电流测量模块、电压测量模块和PWM信号调理模块组成测量板，所述电流测量模块和电压测量模块均通过SPI接口连接于所述DSP模块，所述PWM信号调理模块通过PWM接口连接于所述DSP模块；所述DSP模块通过串口通讯连接与所述ARM模块；所述12V输入0-600V输出电源模块的电源输出端连接于电压输出继电器K3，电源输入端连接于一高压供电继电器K5，所述电压输出继电器K3和高压供电继电器K5均连接于所述ARM模块；所述12V输入0-600V输出电源模块还连接于一手动调节电位器；另外，所述12V输入0-600V输出电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述ARM模块设有开关量输入端口，并连接有输入设备和输出设备；所述ARM模块还控制连接于所述110/220V开关电源模块。进一步地，包括有12V锂电池、充电器和切换开关，所述充电器连接于所述外部电源输入端，并通过所述切换开关连接于所述12V锂电池，所述测量板连接于所述切换开关；还包括有R48变压器，12V输入0-600V输出电源模块连接于一12V开关电源，所述12V开关电源通过R48变压器连接于外部电源输入端，市电输入后通过变压器变换到所需要电压后，通过12V开关电源为12V输入0-600V输出电源模块供电；ARM模块由测量板输出的供电信号供电；另外，具有总电源开关连接外部电源输入端。更进一步地，在总电源开关的输出侧设有电源指示灯。进一步地，所述输入设备包括旋转鼠标，所述输出设备包括有显示屏和微型打印机；所述ARM模块还连接有USB接口用于试验数据的导入和导出到U盘。利用上述直流牵引供电保护装置测试系统进行电流变化率试验的方法，包括如下步骤：设置试验参数,试验参数包括直流牵引供电保护装置的直流快速断路器动作时间，信号放大器输入电流和输出电压的变比，1段di/dt和1段动作时间，2段di/dt和2段动作时间，3段di/dt和3段动作时间，4段di/dt和4段动作时间，5段di/dt和5段动作时间；将DAC模块的信号输出端连接到所要测试的直流牵引供电保护装置的电流信号输入端，ARM模块控制DAC模块输出能使直流牵引供电保护装置动作的模拟电流信号至直流牵引供电保护装置，同时所述ARM模块开始计时；所述直流牵引供电保护装置在接收到所述模拟电流信号后输出一个继电器动作信号，该继电器动作信号通过开关量输入端口输入至所述ARM模块中，ARM模块在接收到该继电器动作信号后停止计时，并将计时结果向输出设备输出；通过DAC模块向保护装置输出不同大小的模拟电压信号，以模拟出预设的电流变化率，从最终得到的动作时间判断保护装置是否能够按照预设的电流变化率对应的动作时间对直流母线进行保护。利用上述直流牵引供电保护装置测试系统进行电流定时限试验的方法，包括如下步骤：设置试验参数，试验参数包括:信号放大器变比——直流牵引供电保护装置上的信号放大器的电流电压变比；试验方式——手动和自动选择，手动试验模式下，运行试验后手动调节输出的变化方式，自动模式下按照变化时间调节输出的变化；电流初始值——开始运行时电流的初始值；电流最大值——试验运行过程中，最大的输出电流；变化时间——自动试验模式下的电流变化的时间间隔；电流步长——手动或自动试验模式下的电流变化值；ARM模块控制DAC模块输出能使直流牵引供电保护装置动作的模拟电流信号至直流牵引供电保护装置，同时所述ARM模块开始计时；所述直流牵引供电保护装置在接收到所述模拟电流信号后输出一个继电器动作信号，该继电器动作信号通过开关量输入端口输入至所述ARM模块中，ARM模块在接收到该继电器动作信号后停止计时，并将计时结果通过输出设备接口向输出设备输出；电流定时限试验的结果包括动作时间和动作电流，动作电流是在试验前设置好动作电流的初始值和步长，试验时修改当前试验的电流值，保护装置动作后记录下当前的动作电流值和动作时间，即为所要测试的保护装置的电流定时限试验结果。利用上述直流牵引供电保护装置测试系统进行热过负荷试验的方法，包括如下步骤：设置试验参数，其中包括：信号放大器变比：开关柜上的信号放大器的电流电压变比；负荷电流：线路实际电流和测试系统输出电流；额定电流：线路实际的额定电流；门限：保护门限值、时间常数；ARM模块控制DAC模块输出能使直流牵引供电保护装置动作的模拟电流信号至直流牵引供电保护装置，同时所述ARM模块开始计时；所述直流牵引供电保护装置在接收到所述模拟电流信号后输出一个继电器动作信号，该继电器动作信号通过开关量输入端口输入至所述ARM模块中，ARM模块在接收到该继电器动作信号后停止计时，并将计时结果通过输出设备接口向输出设备输出。利用上述直流牵引供电保护装置测试系统进行自动重合闸试验的方法，包括如下步骤：设置试验参数，其中包括：断路器动作时间：信号放大器变比：开关柜上的信号放大器的电流电压变比；负荷电流：线路实际电流，仪器输出电流；ARM模块控制DAC模块输出模拟电流信号至直流牵引供电保护装置以驱使所述直流牵引供电保护装置动作，同时所述ARM模块开始计时；所述直流牵引供电保护装置在接收到所述模拟电流信号后输出一个继电器动作信号，该继电器动作信号通过开关量输入端口输入至所述ARM模块中，ARM模块在接收到该继电器动作信号后停止计时，并将计时结果通过输出设备接口向输出设备输出。利用上述直流牵引供电保护装置测试系统进行电压定时限试验的方法，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流牵引供电保护装置测试系统，其特征在于，包括12V输入0‑600V输出电源模块、110/220V开关电源模块、电流测量模块、电压测量模块、PWM信号调理模块、ARM模块以及DAC模块；所述DAC模块连接于所述ARM模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端和一电压输出接触器K1相连接，所述电压输出接触器K1和保持电阻接触器K2串联连接，并且有一保持电阻与所述保持电阻接触器K2连接；另外，所述110/220V开关电源模块的电源输出回路上连接有一测量电阻，所述测量电阻连接于所述电流测量模块；所述110/220V开关电源模块连接于PWM信号调理模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述电压输出接触器K1、保持电阻接触器K2和测量切换开关K4均与所述ARM处理模块的控制信号接口连接；所述电流测量模块、电压测量模块和PWM信号调理模块组成测量板，所述电流测量模块和电压测量模块均通过SPI接口连接于所述DSP模块，所述PWM信号调理模块通过PWM接口连接于所述DSP模块；所述DSP模块通过串口通讯连接与所述ARM模块；所述12V输入0‑600V输出电源模块的电源输出端连接于电压输出继电器K3，电源输入端连接于一高压供电继电器K5，所述电压输出继电器K3和高压供电继电器K5均连接于所述ARM模块；所述12V输入0‑600V输出电源模块还连接于一手动调节电位器；另外，所述12V输入0‑600V输出电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述ARM模块设有开关量输入端口，并连接有输入设备和输出设备；所述ARM模块还控制连接于所述110/220V开关电源模块。...

【技术特征摘要】
1.一种直流牵引供电保护装置测试系统，其特征在于，包括12V输入0-600V输出电源模块、110/220V开关电源模块、电流测量模块、电压测量模块、PWM信号调理模块、ARM模块以及DAC模块；所述DAC模块连接于所述ARM模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端和一电压输出接触器K1相连接，所述电压输出接触器K1和保持电阻接触器K2串联连接，并且有一保持电阻与所述保持电阻接触器K2连接；另外，所述110/220V开关电源模块的电源输出回路上连接有一测量电阻，所述测量电阻连接于所述电流测量模块；所述110/220V开关电源模块连接于PWM信号调理模块；所述110/220V开关电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述电压输出接触器K1、保持电阻接触器K2和测量切换开关K4均与所述ARM处理模块的控制信号接口连接；所述电流测量模块、电压测量模块和PWM信号调理模块组成测量板，所述电流测量模块和电压测量模块均通过SPI接口连接于所述DSP模块，所述PWM信号调理模块通过PWM接口连接于所述DSP模块；所述DSP模块通过串口通讯连接与所述ARM模块；所述12V输入0-600V输出电源模块的电源输出端连接于电压输出继电器K3，电源输入端连接于一高压供电继电器K5，所述电压输出继电器K3和高压供电继电器K5均连接于所述ARM模块；所述12V输入0-600V输出电源模块还连接于一手动调节电位器；另外，所述12V输入0-600V输出电源模块的电源输出端还通过测量切换开关K4连接于所述电压测量模块；所述ARM模块设有开关量输入端口，并连接有输入设备和输出设备；所述ARM模块还控制连接于所述110/220V开关电源模块。2.根据权利要求1所述的直流牵引供电保护装置测试系统，其特征在于，包括有12V锂电池、充电器和切换开关，所述充电器连接于所述外部电源输入端，并通过所述切换开关连接于所述12V锂电池，所述测量板连接于所述切换开关；还包括有R48变压器，12V输入0-600V输出电源模块连接于一12V开关电源，所述12V开关电源通过R48变压器连接于外部电源输入端，市电输入后通过变压器变换到所需要电压后，通过12V开关电源为12V输入0-600V输出电源模块供电；ARM模块由测量板输出的供电信号供电；另外，具有总电源开关连接外部电源输入端。3.根据权利要求2所述的直流牵引供电保护装置测试系统，其特征在于，在总电源开关的输出侧设有电源指示灯。4.根据权利要求1所述的直流牵引供电保护装置测试系统，其特征在于，所述输入设备包括旋转鼠标，所述输出设备包括有显示屏和微型打印机；所述ARM模块还连接有USB接口用于试验数据的导入和导出到U盘。5.利用权利要求1所述直流牵引供电保护装置测试系统进行电流变化率试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：设置试验参数,试验参数包括直流牵引供电保护装置的直流快速断路器动作时间，信号放大器输入电流和输出电压的变比，1段di/dt和1段动作时间，2段di/dt和2段动作时间，3段di/dt和3段动作时间，4段di/dt和4段动作时间，5段di/dt和5段动作时间；将DAC模块的信号输出端连接到所要测试的直流牵引供电保护装置的电流信号输入端，ARM模块控制DAC模块输出能使直流牵引供电保护装置动作的模拟电流信号至直流牵引供电保护装置，同时所述ARM模块开始计时；所述直流牵引供电保护装置在接收到所述模拟电流信号后输出一个继电器动作信号，该继电器动作信号通过开关量输入端口输入至所述ARM模块中，ARM模块在接收到该继电器动作信号后停止计时，并将计时结果向输出设备输出；通过DAC模块向保护装置输出不同大小的模拟电压信号，以模拟出预设的电流变化率，从最终得到的动作时间判断保护装置是否能够按照预设的电流变化率对应的动作时间对直流母线进行保护。6.利用权利要求1所述直流牵引供电保护装置测试系统进行电流定时限试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：设置试验参数，试验参数包括:信号放大器变比——直流牵引供电保护装置上的信号放大器的电流电压变比；试验方式——手动和自动选择，手动试验模式下，运行试验后手动调节输出的变化方式，自动模式下按照变化时间调节输出的变化；电流初始值——开始运行时电流的初始值；电流最大值——试验运行过程中，最大的输出电流；变化时间——自动试验模式下的电流变化的时间间隔；电流步长——手动或自动试验模式下的电流变化值；ARM模块控制DA...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷军建，梁辉，刘佳，沙巨生，丁一，雷鹏，潘胜，殷喆，王岩，
申请(专利权)人：中铁电气化局集团有限公司，中铁电气化局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11