基于电特性和动特性的断路器模拟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置和方法，其中模拟装置中，人机交互单元向微处理器单元发送参数设置指令，精准时基单元为微处理器单元提供工作时钟，微处理器单元将人机交互单元设置的参数输送至电特性单元和动特性单元，电特性单元和动特性单元在微处理器单元接收到触发信号时，分别模拟断路器的分合闸功能和断路器传动机构的运动，并将电特性参数和动特性参数发送至微处理器单元。通过本发明专利技术的技术方案，既具有功能齐全、操作简单，使用方便的优点，也具有时间、行程、速度和电流可任意设置的可操作性强的特点，可作为继电保护试验工作的重要配套设备，也可作为高压断路器动特性测试仪的检验标准。

Circuit breaker simulation device and method based on Electrical and dynamic characteristics

【技术实现步骤摘要】
基于电特性和动特性的断路器模拟装置和方法
本专利技术涉及电力测试
，尤其涉及一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置和一种基于电特性和动特性的断路器模拟方法。
技术介绍
高压断路器是高压输电中最为关键的一种电气设备，其作为接通、切断输电回路的装置，是发电厂和变电所配电装置中必不可少的设备。由于高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行，可见高压断路器机械特性的状况检测十分重要。高压断路器动特性测试仪，是检测高压断路器机械特性的主要仪器，可见高压断路器动特性测试仪的性能检测，也很重要；断路器运行过程中，用于驱动断路器的合分闸动作的继电保护设备的试验，同样至关重要。而现有技术中，并没有相关的高压断路器特性测试仪的状态检测装置，无法提供高压断路器动特性测试仪的检验标准，以及提供继电保护试验工作的配套设备。
技术实现思路
针对上述问题中的至少之一，本专利技术提供了一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置和方法，通过模拟高压断路器主断口的分合闸功能、辅助触点的合分闸功能，合分闸线圈电流的大小和脉宽长度的功能模拟，以及断路器运动连杆的直线传动，转轴的旋转传动功能，可检测高压断路器动特性测试仪各项参数的测量是否准确，具体包括主断口合分闸时间，辅助触点合分闸时间，合分闸线圈电流大小及脉宽长度，行程、速度参数，既具有功能齐全、操作简单，使用方便的优点，也具有时间、行程、速度和电流可任意设置的可操作性强的特点，可作为继电保护试验工作的重要配套设备，也可作为高压断路器动特性测试仪的检验标准。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置，包括：微处理器单元以及分别与所述微处理器单元相连接的人机交互单元、数据存储单元、精准时基单元、触发单元、电特性单元和动特性单元；所述人机交互单元向所述微处理器单元发送参数设置指令，所述精准时基单元为所述微处理器单元提供工作时钟，所述触发单元在被触发时向所述微处理器单元发送触发信号，所述数据存储单元用于存储所述微处理器单元将采集到的电特性参数或动特性参数；所述微处理器单元将所述人机交互单元设置的参数输送至所述电特性单元和动特性单元，所述电特性单元和所述动特性单元在所述微处理器单元接收到所述触发信号时，分别模拟断路器的分合闸功能和断路器传动机构的运动，并将电特性参数和动特性参数发送至所述微处理器单元。在上述技术方案中，优选地，所述电特性单元包括主断口合分闸控制组件、分闸辅助触点控制组件、合闸辅助触点控制组件、合闸线圈控制组件和分闸线圈控制组件，所述主断口合分闸控制组件用于模拟所述断路器主端口的合闸、分闸功能，所述分闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器分闸过程中分闸辅助触点切断分闸线圈电流功能，所述合闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器合闸过程中合闸辅助触点切断合闸线圈电流功能，所述合闸线圈控制组件用于模拟断路器合闸线圈电流大小和脉宽长度，所述分闸线圈控制组件用于模拟断路器分闸线圈电流大小和脉宽长度。在上述技术方案中，优选地，所述动特性单元包括正交编码器驱动组件、直线电机驱动组件、直线传动机构、磁栅尺采集组件、旋转电机驱动组件、旋转传动机构和旋转编码器采集组件，所述正交编码器驱动组件用于模拟所述断路器的主轴转动时输出的正交编码器信号，所述直线电机驱动组件用于驱动直线传动机构直线运动，以及用于模拟断路器传动连杆的直线运动功能，所述磁栅尺采集组件用于采集所述直线传动机构的运行数据，所述旋转电机驱动组件用于驱动旋转传动机构旋转运动，以及用于模拟断路器转轴的旋转运动功能，所述旋转编码器采集组件用于采集旋转传动机构的运行数据。在上述技术方案中，优选地，所述断路器模拟装置通过测试接口与被检测的断路器动特性测试仪或继电保护试验设备相连接，接收所述断路器动特性测试仪或所述继电保护试验设备的测试数据。在上述技术方案中，优选地，所述微处理器单元将采集到的所述电特性参数和所述动特性参数与所述测试接口接收到的所述测试数据发送至所述人机交互单元进行比对显示。本专利技术还提供一种基于电特性和动特性的断路器模拟方法，包括：通过人机交互单元向微处理器单元发送参数设置指令；所述微处理器单元对所述参数设置指令进行分析处理后将参数设置数据存储于数据存储单元中；所述微处理器单元接收到触发单元传输来的触发信号后，在精准时基单元的时钟节拍下将所述参数设置数据发送至电特性单元和动特性单元以及断路器动特性测试仪或继电保护试验设备；分别采集所述电特性单元和所述动特性单元的电特性参数和动特性参数，以及所述断路器动特性测试仪或所述继电保护试验设备的测试信号；将所述电特性参数和动特性参数与所述测试信号进行比对，以判断所述断路器动特性测试仪或所述继电保护试验设备是否合格。在上述技术方案中，优选地，所述电特性单元包括主断口合分闸控制组件、分闸辅助触点控制组件、合闸辅助触点控制组件、合闸线圈控制组件和分闸线圈控制组件，所述主断口合分闸控制组件用于模拟所述断路器主端口的合闸、分闸功能，所述分闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器分闸过程中分闸辅助触点切断分闸线圈电流功能，所述合闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器合闸过程中合闸辅助触点切断合闸线圈电流功能，所述合闸线圈控制组件用于模拟断路器合闸线圈电流大小和脉宽长度，所述分闸线圈控制组件用于模拟断路器分闸线圈电流大小和脉宽长度。在上述技术方案中，优选地，所述动特性单元包括正交编码器驱动组件、直线电机驱动组件、直线传动机构、磁栅尺采集组件、旋转电机驱动组件、旋转传动机构和旋转编码器采集组件，所述正交编码器驱动组件用于模拟所述断路器的主轴转动时输出的正交编码器信号，所述直线电机驱动组件用于驱动直线传动机构直线运动，以及用于模拟断路器传动连杆的直线运动功能，所述磁栅尺采集组件用于采集所述直线传动机构的运行数据，所述旋转电机驱动组件用于驱动旋转传动机构旋转运动，以及用于模拟断路器转轴的旋转运动功能，所述旋转编码器采集组件用于采集旋转传动机构的运行数据。在上述技术方案中，优选地，所述电特性单元接收到所述微处理器单元发送的参数设置数据后，所述主断口合分闸控制组件模拟主端口合闸波形或分闸波形，所述分闸辅助触点控制组件模拟分闸辅助触点的动作波形，所述合闸辅助触点控制组件模拟合闸辅助触点的动作波形，所述合闸线圈控制组件模拟合闸线圈的电流波形，所述分闸线圈控制组件模拟分闸线圈的电流波形。在上述技术方案中，优选地，所述微处理器单元根据所述正交编码器信号之间的相位差判断编码器的旋转方向，从而判断断路器为合闸运动或分闸运动；所述微处理器单元根据所述磁栅尺采集组件的运行数据计算所述直线运动机构的运动数据，所述微处理器单元根据所述旋转编码器采集组件的运行数据计算所述旋转传动机构的运动数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过模拟高压断路器主断口的分合闸功能、辅助触点的合分闸功能，合分闸线圈电流的大小和脉宽长度的功能模拟，以及断路器运动连杆的直线传动，转轴的旋转传动功能，可检测高压断路器动特性测试仪各项参数的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，包括：微处理器单元以及分别与所述微处理器单元相连接的人机交互单元、数据存储单元、精准时基单元、触发单元、电特性单元和动特性单元；/n所述人机交互单元向所述微处理器单元发送参数设置指令，所述精准时基单元为所述微处理器单元提供工作时钟，所述触发单元在被触发时向所述微处理器单元发送触发信号，所述数据存储单元用于存储所述微处理器单元将采集到的电特性参数或动特性参数；/n所述微处理器单元将所述人机交互单元设置的参数输送至所述电特性单元和动特性单元，所述电特性单元和所述动特性单元在所述微处理器单元接收到所述触发信号时，分别模拟断路器的分合闸功能和断路器传动机构的运动，并将电特性参数和动特性参数发送至所述微处理器单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，包括：微处理器单元以及分别与所述微处理器单元相连接的人机交互单元、数据存储单元、精准时基单元、触发单元、电特性单元和动特性单元；
所述人机交互单元向所述微处理器单元发送参数设置指令，所述精准时基单元为所述微处理器单元提供工作时钟，所述触发单元在被触发时向所述微处理器单元发送触发信号，所述数据存储单元用于存储所述微处理器单元将采集到的电特性参数或动特性参数；
所述微处理器单元将所述人机交互单元设置的参数输送至所述电特性单元和动特性单元，所述电特性单元和所述动特性单元在所述微处理器单元接收到所述触发信号时，分别模拟断路器的分合闸功能和断路器传动机构的运动，并将电特性参数和动特性参数发送至所述微处理器单元。


2.根据权利要求1所述的基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，所述电特性单元包括主断口合分闸控制组件、分闸辅助触点控制组件、合闸辅助触点控制组件、合闸线圈控制组件和分闸线圈控制组件，所述主断口合分闸控制组件用于模拟所述断路器主端口的合闸、分闸功能，所述分闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器分闸过程中分闸辅助触点切断分闸线圈电流功能，所述合闸辅助触点控制组件用于模拟所述断路器合闸过程中合闸辅助触点切断合闸线圈电流功能，所述合闸线圈控制组件用于模拟断路器合闸线圈电流大小和脉宽长度，所述分闸线圈控制组件用于模拟断路器分闸线圈电流大小和脉宽长度。


3.根据权利要求1所述的基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，所述动特性单元包括正交编码器驱动组件、直线电机驱动组件、直线传动机构、磁栅尺采集组件、旋转电机驱动组件、旋转传动机构和旋转编码器采集组件，
所述正交编码器驱动组件用于模拟所述断路器的主轴转动时输出的正交编码器信号，所述直线电机驱动组件用于驱动直线传动机构直线运动，以及用于模拟断路器传动连杆的直线运动功能，所述磁栅尺采集组件用于采集所述直线传动机构的运行数据，所述旋转电机驱动组件用于驱动旋转传动机构旋转运动，以及用于模拟断路器转轴的旋转运动功能，所述旋转编码器采集组件用于采集旋转传动机构的运行数据。


4.根据权利要求1所述的基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，所述断路器模拟装置通过测试接口与被检测的断路器动特性测试仪或继电保护试验设备相连接，接收所述断路器动特性测试仪或所述继电保护试验设备的测试数据。


5.根据权利要求4所述的基于电特性和动特性的断路器模拟装置，其特征在于，所述微处理器单元将采集到的所述电特性参数和所述动特性参数与所述测试接口接收到的所述测试数据发送至所述人机交互单元进行比对显示。


6.一种基于电特性和动特性的断路器模拟方法，其特征在于，包括：
通过人机交互单元向微处理器单元发送参数设置指令；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思齐，
申请(专利权)人：武汉大洋义天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42