用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，其包括eMEGAsim仿真器，eMEGAsim仿真器的D/A输出口与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与交流断路器的感应元件的采样输入端口连接，交流断路器的执行元件的接点与开关量电平信号转换器的输入端连接，开关量电平信号转换器的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D输入口连接。本实用新型专利技术结构简单、价格便宜、能确保测试安全。

Test platform for testing protection characteristics of ship AC circuit breakers

The utility model discloses a test system for marine AC circuit breaker test, including eMEGAsim simulator, D/A output port of the power amplifier and the eMEGAsim simulator is connected with the input terminal, connected with the sampling input port sensing element output power amplifier and AC circuit breaker, contact and switch quantity signal converter implementation the components of AC circuit breaker is connected to the input end, output end of switch signal converter and eMEGAsim emulator A/D input port connection. The utility model is simple in structure, cheap in price, and can ensure the safety of testing.

【技术实现步骤摘要】
用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台
本技术属于舰船交流断路器保护性能测试
，具体涉及一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台。
技术介绍
大型水面舰船交流电网具有环形电源结构、负荷高度集中、源荷电气距离短、故障影响速度快等特点，因此对其继电保护性能的可靠性要求比陆地电网要高得多。目前舰船电力系统继电保护设计方案的可靠性基本上取决于拟用交流断路器的标称数据，但交流断路器性能的标称与实效之间往往存在一定差别，甚至有些船用交流断路器的实际性能远达不到其标称指标。作为舰船电力系统消除安全隐患的一项重要质保措施，有必要在交流断路器产品投运前针对其标称性能进行实效检验。可现有的对交流断路器进行保护性能测试的装置不仅复杂，且价格昂贵，存在一定的危险性。因此，我们迫切需要一种结构简单、价格便宜的能对交流断路器进行保护性能测试的装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、价格便宜、使用安全的用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台。本技术所采用的技术方案是：一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，包括eMEGAsim仿真器，eMEGAsim仿真器的D/A输出口与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与交流断路器的感应元件的采样输入端口连接，交流断路器的执行元件的接点与开关量电平信号转换器的输入端连接，开关量电平信号转换器的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D输入口连接（断路器的执行元件的接点分/合信号通过开关量电平信号转换器变换为高/低电平信号与eMEGAsim仿真器的的A/D输入口相连并输入eMEGAsim数字仿真器形成0/1逻辑控制变量）。eMEGAsim仿真器中建立的数字仿真模型为包括断路器模型在内的舰船交流电网一次系统等效电路模型，通过D/A转换输出的仿真变量（模拟量）为断路器（受试继电保护装置）所需的采样量；功率放大器的作用是等效实际系统中电压/电流互感器，其输入端相当于互感器的一次侧接电网一次系统仿真模型输出的仿真变量，其输出端相当于互感器的二次侧接断路器（受试继电保护装置也称被试品）的采样端口；开关量电平信号转换器的作用是将断路器的接点分/合动作信号转换为高/低电平信号，再通过A/D转换输入eMEGAsim仿真器中形成0/1逻辑变量控制断路器模型的分/合。按上述方案，所述eMEGAsim仿真器包括发电机组G1、发电机组G2、发电机组G3和发电机组G4、D/A转换器、A/D转换器，发电机组G1的输出端与空气断路器K1的一端连接，空气断路器K1的另一端分别与空气断路器K7的一端、空气断路器K11的一端、空气断路器K5的一端连接；空气断路器K7的另一端与空气断路器K8的一端连接，空气断路器K8的另一端与空气断路器K3的一端、空气断路器K6的一端连接、空气断路器K3的另一端与发电机组G3连接，空气断路器K11的另一端分别与负载LD2、塑壳断路器S1的一端连接，塑壳断路器S1的另一端与负载LD1连接；空气断路器K5的另一端分别与空气断路器K2的一端、空气断路器K9的一端连接，空气断路器K2的另一端与发电机组G2连接，空气断路器K9的另一端与空气断路器K10的一端连接，空气断路器K10的另一端分别与空气断路器K4的一端、空气断路器K6的另一端连接，空气断路器K4的另一端与发电机组G4连接，空气断路器K6的一端分别与塑壳断路器S2的一端、塑壳断路器S3的一端连接，塑壳断路器S2的另一端与负载LD3连接，塑壳断路器S3的一端与负载LD4连接；塑壳断路器S1的一端与D/A转换器的输入口连接，塑壳断路器S1的另一端与A/D转换器的输出口连接。按上述方案，功率放大器的输入端与eMEGAsim仿真器的D/A转换器的输出口连接，开关量电平信号转换器的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D转换器的输入口连接。按上述方案，开关量电平信号转换器包括光耦HCPL-2631，光耦HCPL-2631的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D转换器的输入口连接，光耦HCPL-2631的第一输入端与交流断路器的执行元件的第一接点连接，光耦HCPL-2631的第二输入端分别与交流断路器的执行元件的第二接点、200Ω电阻的一端连接，200Ω电阻的另一端与12V电源的负极连接，12V电源的正极与交流断路器的执行元件的第一接点连接，200Ω电阻的另一端接地。按上述方案，eMEGAsim仿真器的实时运算步长不大于50微秒；eMEGAsim仿真器的D/A转换器、功率放大器、开关量电平信号转换器、eMEGAsim仿真器的A/D转换器的信号传递累计延时小于30微秒。即试验平台的固有时间误差为数字仿真模型的一个离散步长；eMEGAsim仿真器的D/A转换、功率放大器的信号传递累计幅值误差不大于0.2%、波形畸变率不大于0.5%。按上述方案，eMEGAsim仿真器的D/A转换器采用OP-DAQM-DA-16A型十六位高精度转换器，最大延时小于3.5微秒；eMEGAsim仿真器的A/D转换器采用HCPL-2631型光电隔离转换器，最大延时小于0.2微秒；用于等效实际电压/电流互感器二次侧的功率放大器为特制高精度线性放大器，电流和电压输出对输入的响应最大延时均小于20微秒。本技术结构简单，便于操作，安全系数高，成本低；本技术具有可试科目多、测试效率高和操作安全便捷的优点。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台的结构框图；图2是eMEGAsim仿真器的电路原理图；图3是开关量电平信号转换器的电路原理图；图4是交流断路器的标称保护特性；图5是交流断路器的短路故障瞬时动作效果实测波形图；图6是交流断路器的短路故障短延时动作效果实测波形图；图7是交流断路器的过载长延时动作效果实测波形图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1-图3，一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，其包括eMEGAsim仿真器，eMEGAsim仿真器包括发电机组G1、发电机组G2、发电机组G3和发电机组G4，发电机组G1的输出端与空气断路器K1的一端连接，空气断路器K1的另一端分别与空气断路器K7的一端、空气断路器K11的一端、空气断路器K5的一端连接；空气断路器K7的另一端与空气断路器K8的一端连接，空气断路器K8的另一端与空气断路器K3的一端、空气断路器K6的一端连接、空气断路器K3的另一端与发电机组G3连接，空气断路器K11的另一端分别与负载LD2、塑壳断路器S1的一端连接，塑壳断路器S1的另一端与负载LD1连接；空气断路器K5的另一端分别与空气断路器K2的一端、空气断路器K9的一端连接，空气断路器K2的另一端与发电机组G2连接，空气断路器K9的另一端与空气断路器K10的一端连接，空气断路器K10的另一端分别与空气断路器K4的一端、空气断路器K6的另一端连接，空气断路器K4的另一端与发电机组G4连接，空气断路器K6的一端分别与塑壳断路器S2的一端、塑壳断路器S3的一端连接，塑壳断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，其特征在于：包括eMEGAsim仿真器，eMEGAsim仿真器的D/A输出口与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与交流断路器的感应元件的采样输入端口连接，交流断路器的执行元件的接点与开关量电平信号转换器的输入端连接，开关量电平信号转换器的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D输入口连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，其特征在于：包括eMEGAsim仿真器，eMEGAsim仿真器的D/A输出口与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与交流断路器的感应元件的采样输入端口连接，交流断路器的执行元件的接点与开关量电平信号转换器的输入端连接，开关量电平信号转换器的输出端与eMEGAsim仿真器的A/D输入口连接。2.根据权利要求1所述的用于舰船交流断路器保护特性测试的试验平台，其特征在于：所述eMEGAsim仿真器包括发电机组G1、发电机组G2、发电机组G3和发电机组G4、D/A转换器、A/D转换器，发电机组G1的输出端与空气断路器K1的一端连接，空气断路器K1的另一端分别与空气断路器K7的一端、空气断路器K11的一端、空气断路器K5的一端连接；空气断路器K7的另一端与空气断路器K8的一端连接，空气断路器K8的另一端与空气断路器K3的一端、空气断路器K6的一端连接、空气断路器K3的另一端与发电机组G3连接，空气断路器K11的另一端分别与负载LD2、塑壳断路器S1的一端连接，塑壳断路器S1的另一端与负载LD1连接；空气断路器K5的另一端分别与空气断路器K2的一端、空气断路器K9的一端连接，空气断路器K2的另一端与发电机组G2连接，空气断路器K9的另一端与空气断路器K10的一端连接，空气断路器K10的另一端分别与空气断路器K4的一端、空气断路器K6的另一端连接，空气断路器K4的另一端与发电机组G4连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健健，汪威，刘兴，王庆红，钱珞江，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：新型
国别省市：湖北,42