一种直流空开极差测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种直流空开极差测试仪，包括电源组件和测试组件，所述电源组件输出端电性连接在测试组件输入端，测试组件电性连接有直流空开，所述测试组件包括微处理器、驱动器、开关IGBT和电压采集单元，所述电压采集单元的两端与电源组件并联；本发明专利技术通过采用外置储能电容设计的高功率直流电源，可提供220V/400A以上的直流试验电源，不使用站内直流电源，克服传统改扩建变电站使用站用直流蓄电池电源进行测试直流空开级差试验的安全风险，或者没有试验电源进行测试，采用高功率半导体元件对试验进行可靠精准控制，提高现场试验的质量和安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种直流空开极差测试仪


[0001]本专利技术涉及直流空开测试
，具体是一种直流空开极差测试仪。

技术介绍

[0002]目前变电站的直流馈电网络多采用树状结构，从蓄电池到站内用电设备，一般经过三级配电，每级配电大多采用直流断路器作为保护电器，由于上下级直流断路器保护动作特性不匹配，在直流系统运行过程中，当下级用电设备出现短路故障时，经常引起上一级直流断路器的越级跳闸，从而引起其它馈电线路的断电事故，进而引起变电站一次设备如高压开关、变压器、电容器等的事故，为防止因直流断路器及其它直流保护电器动作特性不匹配带来的隐患，电网公司规定，对于新装和运行中的直流保护电器，必须保证其直流回路级差配合的正确性，DL/T5044
‑
2014《电力工程直流技术设计规程》规定，变电站直流系统中的直流断路器的级差配合方案应满足选择性保护的要求，《直流电源系统运行规范》第十二条第八款规定“直流熔断器和空气断路器应采用质量合格的产品，其熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定，并定期进行核对，防止因其不正确动作而扩大事故”，保护电器如何正确选型及上下级之间选择性保护的配合问题，直接关系到能否把直流电源的故障限制在最小范围内，这对防止事故扩大和设备严重损坏至关重要。
[0003]目前发电厂、变电站的直流电源系统基本上都能按照相关标准进行设计，保证2～4个级差，但现场运行的直流断路器级差配合是否满足选择性保护的要求，目前现场很少进行测试和验证，这就给电力系统安全运行留下了隐患，为此，我们计划研发一种适合变电站现场使用、携带方便、自动化程度高的直流空开级差测试仪，同时设计大功率直流电源满足改扩建变电站的试验、方便现场试验，提高直流系统运行的可靠性，保证电网安全可靠运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种直流空开极差测试仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种直流空开极差测试仪，包括电源组件和测试组件，所述电源组件输出端电性连接在测试组件输入端，测试组件电性连接有直流空开，所述测试组件包括微处理器、驱动器、开关IGBT和电压采集单元，所述电压采集单元的两端与电源组件并联，电压采集单元的输出信号端连接微处理器，微处理器还分别连接液晶屏、驱动器和接触器KM1
‑
KMn，驱动器还连接开关IGBT的栅极，开关IGBT的漏极通过开关QF连接电源组件，开关IGBT的源极连接电阻R1
‑
Rn，电阻R1
‑
Rn的另一端分别依次连接接触器KM1
‑
KMn的触点，接触器KM1
‑
KMn的触点另一端连接电流采集单元，电流采集单元的输出信号端连接微处理器。
[0007]作为本专利技术的进一步技术方案：所述电源组件包括电阻R11、二极管D1和电容C1，二极管D1的阴极连接电阻R11、电压输入端+和电压输出端+，二极管D1的阳极连接电阻R11
的另一端和电容C11，电容C11的另一端连接电压输入端
‑
和电压输出端
‑
。
[0008]作为本专利技术的进一步技术方案：所述电源组件包括二极管ZD、电阻R23、电阻R22、三极管Q1、三极管Q2和电容C2，二极管ZD的阴极连接电阻R21、二极管D3的阴极、电压输入端+和电压输出端+，二极管ZD的阳极连接电阻R22和电阻R23，电阻R22的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电阻R21的另一端，三极管Q1的集电极连接三极管Q2的集电极和二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接电阻R24、二极管D3的阳极和电容C2，电容C2的另一端连接电阻R23的另一端、电阻R24的另一端、电压输入端
‑
和电压输出端
‑
。
[0009]作为本专利技术的进一步技术方案：所述二极管ZD为稳压二极管。
[0010]作为本专利技术的进一步技术方案：所述三极管Q1为PNP三极管。
[0011]作为本专利技术的进一步技术方案：所述三极管Q2为PNP三极管。
[0012]作为本专利技术的进一步技术方案：所述电阻R1
‑
Rn和接触器KM1
‑
KMn的数量相同，且数量均≥7。
[0013]作为本专利技术的进一步技术方案：通过微处理器控制接触器KM0、开关IGBT，预测直流回路的内阻及短路电流，通过微处理器计算直流空开对应的短路电流，再控制接触器KM1
‑
KMn对应的限流电阻，测试该支路对应短路电流下直流空开的参数，包括短路电流、电流波形和灭弧时间。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术通过采用外置储能电容设计的高功率直流电源，可提供220V/400A以上的试验电源，不使用站内电源，克服传统改扩建变电站使用站用直流蓄电池电源进行测试直流空开级差试验的安全风险，或者没有试验电源进行测试，采用高功率半导体元件对试验进行可靠精准控制，提高现场试验的质量和安全性。
[0016]2、本专利技术通过600A级IBGT精确控制短路电流及通断时间，通断时间控制在0.3ms。
[0017]3、本专利技术通过液晶屏显示短路电流大小、波形及灭弧时间，能评估空开的性能。
附图说明
[0018]图1为直流充电电路图；
[0019]图2为直流恒流快速充电电路图；
[0020]图3为本专利技术的测试组件示意图。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1，一种直流空开极差测试仪，包括电源组件和测试组件，所述电源组件输出端电性连接在测试组件输入端，测试组件电性连接有直流空开，电源组件提供电压220V便携式、电流400A持续20ms、瞬时(5ms)2000A的大功率直流电源，避免对电池损伤，满足改扩建工程不能使用原有220V直流系统的需求，测试组件能预测直流回路短路电流，自动控
制短路电流的大小，液晶屏显示直流空开短路电流大小、波形及灭弧时间，能精确控制短路电流的分合时间，防止因直流空开故障造成直流系统故障的扩大化。
[0023]如图1所示，电源组件包括电阻R11、二极管D1和电容C1，二极管D1的阴极连接电阻R11、电压输入端+和电压输出端+，二极管D1的阳极连接电阻R11的另一端和电容C11，电容C11的另一端连接电压输入端
‑
和电压输出端
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。输入直流110
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220V，电源的容量为1.5kW，电流6.8A，R11＝33欧，C1＝300mF,电源通过限流电阻R11为大容量电解电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流空开极差测试仪，包括电源组件和测试组件，其特征在于，所述电源组件输出端电性连接在测试组件输入端，测试组件电性连接有直流空开，所述测试组件包括微处理器、驱动器、开关IGBT和电压采集单元，所述电压采集单元的两端与电源组件并联，电压采集单元的输出信号端连接微处理器，微处理器还分别连接液晶屏、驱动器和接触器KM1
‑
KMn，驱动器还连接开关IGBT的栅极，开关IGBT的漏极通过开关QF连接电源组件，开关IGBT的源极连接电阻R1
‑
Rn，电阻R1
‑
Rn的另一端分别依次连接接触器KM1
‑
KMn的触点，接触器KM1
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KMn的触点另一端连接电流采集单元，电流采集单元的输出信号端连接微处理器。2.根据权利要求1所述的一种直流空开极差测试仪，其特征在于，所述电源组件包括电阻R11、二极管D1和电容C1，二极管D1的阴极连接电阻R11、电压输入端+和电压输出端+，二极管D1的阳极连接电阻R11的另一端和电容C11，电容C11的另一端连接电压输入端
‑
和电压输出端
‑
。3.根据权利要求1所述的一种直流空开极差测试仪，其特征在于，所述电源组件包括二极管ZD、电阻R23、电阻R22、三极管Q1、三极管Q2和电容C2，二极管ZD的阴极连接电阻R21、二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员：符棠，刘旭，谢明，袁川，徐世霖，甘剑波，柯宇，孟祥光，唐琴，
申请(专利权)人：贵州送变电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：