测试装置、测试保护单元的方法和保护单元制造方法及图纸

本发明专利技术涉及测量装置、测试保护单元的方法和保护单元，测试装置用于测试电网的保护单元(2)的操作。测试装置(1)包括：发生器(6)，用于根据频率轮廓在电流变压器(3)的次级绕组中产生脉冲序列(65)，使得脉冲序列(65)在通过低通滤波器(44)之后的测量值低于选择的跳闸阈值(Sd)；以及处理电路(7)，布置成识别由电路变压器的第二次级绕组传送的信号中的所述脉冲序列(65)的存在。

Testing Device, Method of Testing Protective Unit and Protective Unit

The invention relates to a measuring device, a method for testing a protection unit and a protection unit, which is used to test the operation of a protection unit (2) of a power grid. The test device (1) includes a generator (6), which generates a pulse sequence (65) in the secondary winding of the current transformer (3) according to the frequency profile, so that the measured value of the pulse sequence (65) after passing through the low pass filter (44) is lower than the selected trip threshold (Sd), and a processing circuit (7), which is arranged to identify the pulse sequence (65) in the signal transmitted by the secondary winding of the circuit transformer. ) Existence.

【技术实现步骤摘要】
测试装置、测试保护单元的方法和保护单元
本专利技术涉及一种测试保护单元的操作的测试装置，该保护单元用于保护电网，例如断续器、中继器或差动断路器。本专利技术还涉及一种用于保护电网的包括这种测试装置的保护单元。本专利技术还涉及一种测试保护单元的方法。
技术介绍
已发现电气保护单元广泛用于电气设备中，以保护货物和人员免受电气故障的影响。这些保护单元中的一个功能是，一旦检测到故障就中断向电路的故障部分的电力供应，以便将故障部分与电路的其余部分隔离。检测到的故障可能是短路、过载、接地绝缘故障或差动故障。这些保护单元通常具有用于检查它们是否正确操作的测试装置。很多时候，电路的开路是肯定测试结果(positivetestresult)的后果。然而，并不总是期望中断对保护单元下游的电路部分上存在的电负载的电力供应，这些负载可能是例如安全构件或在启动时需要配置的机器。因此，一个困难在于测试保护单元而不破坏其操作并且不引起向所提供的负载供应电力的中断。已知文献WO2009/120323A1，其描述了模拟接地绝缘故障的测试装置。跳闸输出在测试期间被禁止，以免断开电路。这种装置的一个缺点是在测试的持续时间内对电路的监测被停用。而且，测试被周期性地执行，这使得保护周期性地不起作用。文献US2010073002A1描述了用于接地故障保护单元的永久测试装置。在该装置中，差动电流连续产生并由测量电路检测。该解决方案适合于保护人员的具有低操作阈值(例如30mA)的单元，但是如果保护装置具有高跳闸阈值(例如5A)，则该解决方案难以实施。具体地，测试电流本身也变高，并引起所述单元变热。从出版物EP1936771A1中已知一种测试装置，该装置是脉冲式的并且改变跳闸阈值和延迟以最小化能量消耗。因此，这种测试装置不会执行该单元提出的所有跳闸阈值的测试。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为通过使得测试保护单元是否正确操作而不管选择的跳闸阈值如何来克服这些缺点，不引起电路断开且不中断操作功能。为了实现该目的，本专利技术描述了一种用于测试电网的保护单元的操作的装置，所述保护单元包括：-电流变压器，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体周围的磁路构成，初级电流流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕磁路缠绕的第一次级绕组；-测量电路，所述测量电路连接到所述第一次级绕组，包括低通滤波器，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号以及传送初级电流的测量值；以及-跳闸电路，所述跳闸电路与测量电路相连，包括用于选择跳闸阈值的器件，所述测试装置包括：-围绕磁路缠绕的第二次级绕组；-发生器，所述发生器与跳闸电路相连以便获得选择的跳闸阈值，布置成根据频率轮廓在第二次级绕组中产生脉冲序列，使得脉冲序列在通过低通滤波器之后的测量值低于选择的跳闸阈值；以及-处理电路，所述处理电路连接到测量电路和发生器，布置成识别代表初级电流的信号中的脉冲序列的存在。有利地，对于每个选择的跳闸阈值，脉冲序列由具有特定频率的脉冲构成。优选地，对应于给定跳闸阈值的脉冲的频率高于对应于较高跳闸阈值的脉冲的频率。在一个优选实施例中，对于等于30mA的跳闸阈值，脉冲的频率高于300Hz，对于高于1A的跳闸阈值，脉冲的频率低于100Hz。在一个特别实施例中，脉冲序列包括一系列脉冲，其频率和占空因数形成可由处理电路识别的模式。有利地，可由处理电路识别的模式对于每个选择的跳闸阈值而言都是特定的。根据本专利技术的一个发展模式，脉冲包括DC分量。有利地，处理电路包括用于识别代表初级电流的信号中DC分量的存在的模块。有利地，第二次级绕组中产生的脉冲序列由不变振幅脉冲构成。优选地，在发生器在第二次级绕组中产生脉冲序列时，在没有识别代表初级电流的信号中的脉冲序列时，处理电路传输警报信号。本专利技术还关于一种电网的保护单元，其包括：-电流变压器，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体周围的磁路构成，初级电流流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕磁路缠绕的第一次级绕组；-测量电路，所述测量电路连接到所述第一次级绕组，包括低通滤波器，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号以及传送初级电流的测量值；-电流开关，用于建立或用于中断在所述至少一个电流导体中的电流的流动，-致动器，用于致动电流开关的打开，以及-跳闸电路，所述跳闸电路与测量电路相连，包括用于选择跳闸阈值的器件，并且布置成启动致动器，所述保护单元包括如上文所述的测试装置。本专利技术还涉及一种测试保护单元的方法，该保护单元包括如上文所述的测试装置，所述测试方法包括以下步骤：-获得初级电流的测量值；-获得选择的跳闸阈值的值；-确定与选择的跳闸阈值关联的最小电流阈值；-将初级电流的测量值与最小电流阈值进行比较，以及如果初级电流的测量值低于最小阈值；则-生成对选择的跳闸阈值而言为特定的脉冲序列；-获得代表初级电流的信号；-在代表初级电流的信号中识别脉冲序列的存在或DC分量的存在；以及-在没有识别出代表初级电流的信号中的脉冲序列时，将警报信号传输至警报输出端。附图说明在以下对本专利技术的特别实施例的描述中，其他优点和特征将变得更加显而易见，所述特别实施例是作为非限制性示例给出的，并且显示在附图中，图中：图1以框图形式显示根据本专利技术的一个优选实施例的电气保护单元的电流测量链的测试装置；图2显示在电流传感器的次级绕组中产生不变振幅脉冲序列的电路的图表；图3示出由电气保护单元的电流测量电路执行的低通滤波操作的频率响应曲线；图4A和4B显示由根据一个优选实施例的测试装置产生的单频脉冲序列；图4C显示包括由根据一个变型实施例的测试装置产生的特定模式的示例的脉冲序列；图5显示在图4C所示的测试信号的施加期间，测量信号的RMS值的计算结果的变化；图6示意性地显示包括本专利技术的测试装置的保护单元；以及图7显示用于测试保护单元的方法的流程图，该保护单元包括根据本专利技术的测试装置。具体实施方式图1以框图的形式显示根据本专利技术的一个优选实施例的电气保护单元2的电流测量链的测试装置1。保护单元2包括电流变压器3，其由定位于至少一个电流导体31周围的磁路30构成，初级电流Ip流过该至少一个电流导体。因此，至少一个电流导体31形成电流变压器3的初级电路。在单相电气设备中防止短路的情况下，只有一个导体31。在单相电气设备中的差动保护的情况下有两个导体31，并且在具有或不具有中性点的三相电气设备中的差动保护情况下有三个或四个导体31。导体31的数量对本专利技术的操作没有影响，因为电流变压器3对流过一个或多个导体31的电流的矢量和敏感。在存在多于一个电流导体31的情况下，电流Ip对应于差动电流。电流变压器3包括围绕磁路30缠绕的第一次级绕组32。初级电流Ip在变压器3的磁路30中产生磁场，该磁场在第一次级绕组32中感应出类似于初级电流Ip的信号。该绕组传送的电信号与电流Ip成正比，由与电流Ip相同的频率构成。比例系数等于初级导体31的匝数(一般等于1)除以第一次级绕组32的匝数。电流Ip的主频率对应于电网的频率，电网的频率一般为50或60Hz。测量电路4连接到第一次级绕组32。测量电路4包括滤波器44，用于对由第一次级绕组32传送的信号进行低通滤波，以去除包含在初级电流Ip中的高频谐波。图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电网的保护单元(2)的操作的测试装置(1)，所述保护单元(2)包括：‑电流变压器(3)，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体(31)周围的磁路(30)构成，初级电流(Ip)流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕所述磁路(30)缠绕的第一次级绕组(32)；‑测量电路(4)，所述测量电路连接到所述第一次级绕组(32)，包括低通滤波器(44)，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号(42)以及传送初级电流的测量值(41)；以及‑跳闸电路(5)，所述跳闸电路与所述测量电路(4)相连，包括用于选择跳闸阈值(55)的器件，其特征在于所述测试装置(1)包括：‑围绕所述磁路(30)缠绕的第二次级绕组(33)；‑发生器(6)，所述发生器与所述跳闸电路(5)相连以便获得选择的跳闸阈值(Sd)，布置成根据频率轮廓在所述第二次级绕组(33)中产生脉冲序列(65)，使得所述脉冲序列(65)在通过所述低通滤波器(44)之后的测量值低于所述选择的跳闸阈值(Sd)；以及‑处理电路(7)，所述处理电路连接到所述测量电路(4)和发生器(6)，布置成识别代表所述初级电流的信号(42)中的所述脉冲序列(65)的存在。...

【技术特征摘要】
2017.06.22 FR 17556991.一种用于电网的保护单元(2)的操作的测试装置(1)，所述保护单元(2)包括：-电流变压器(3)，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体(31)周围的磁路(30)构成，初级电流(Ip)流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕所述磁路(30)缠绕的第一次级绕组(32)；-测量电路(4)，所述测量电路连接到所述第一次级绕组(32)，包括低通滤波器(44)，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号(42)以及传送初级电流的测量值(41)；以及-跳闸电路(5)，所述跳闸电路与所述测量电路(4)相连，包括用于选择跳闸阈值(55)的器件，其特征在于所述测试装置(1)包括：-围绕所述磁路(30)缠绕的第二次级绕组(33)；-发生器(6)，所述发生器与所述跳闸电路(5)相连以便获得选择的跳闸阈值(Sd)，布置成根据频率轮廓在所述第二次级绕组(33)中产生脉冲序列(65)，使得所述脉冲序列(65)在通过所述低通滤波器(44)之后的测量值低于所述选择的跳闸阈值(Sd)；以及-处理电路(7)，所述处理电路连接到所述测量电路(4)和发生器(6)，布置成识别代表所述初级电流的信号(42)中的所述脉冲序列(65)的存在。2.根据权利要求1的测试装置，其特征在于，对于每个选择的跳闸阈值，所述脉冲序列(65)由具有特定频率的脉冲(66)构成。3.根据权利要求2的测试装置，其特征在于，对应于给定跳闸阈值(Sd)的所述脉冲(66)的频率高于对应于较高跳闸阈值(Sd)的所述脉冲的频率。4.根据权利要求3的测试装置，其特征在于，对于等于30mA的跳闸阈值(Sd)，所述脉冲(66)的频率高于300Hz。5.根据权利要求4的测试装置，其特征在于，对于高于1A的跳闸阈值(Sd)，所述脉冲(66)的频率低于100Hz。6.根据权利要求1的测试装置，其特征在于，所述脉冲序列(65)包括一系列脉冲(66)，其频率和占空因数形成能够由所述处理电路(7)识别的模式。7.根据权利要求6的测试装置，其特征在于，能够由所述处理电路(7)识别的模式对于每个选择的跳闸阈值(Sd)而言都是特定的。8.根据权利要求1至7中任一项的测试装置，其特征在于，所述脉冲(66)包括DC分量。9.根据权利要求8的测试装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：P布兰查德，J斯特帕尼克，B博尔代，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR