一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统技术方案

技术编号:9693946 阅读:86 留言:0更新日期:2014-02-20 23:11
本发明专利技术公开了一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,该系统通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40)进行驱动延弧回路和电压回路的指令。该系统通过磁位计来采集电流回路的电流信号,根据电流信号和预设的整定时间使点火球动作,从而保证延弧回路和电压回路投入时间满足试验时间同步要求。

【技术实现步骤摘要】
—种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统
本专利技术涉及一种同步控制系统,更特别地说,是指一种对高压断路器进行合成回路试验的冋步控制系统。
技术介绍
在对高压断路器进行分断能力试验时,必须具有一套大容量的试验电源,为此人们一直在寻求一种以较少的投资和设备区进行所需试验的方法。合成试验回路以电压较低的电流源与电压较高的电压源联合运行的方式来试验高压大容量断路器,它能显著降低对试验设备容量的要求,等价性也得到公认。在合成试验中,开断电流和恢复电压是由两个电源分别提供的。所采用的并联电流引入合成回路,高压回路应在熄弧半波电流零点前的预定时刻投入,使原处于电流回路作用下的试品断路器无间歇地过渡到电压源之下。由于电流源的电压仅为断路器额定电压的几分之一,试品将比直接试验工况提前熄弧,为此几乎所有的合成试验均采取了延弧措施,以使断路器在低电压下的燃弧时间与额定电压使得燃弧时间相同。同步控制是影响合成试验成败的关键因素,其延弧回路及高压回路的准确投入,都是依靠同步控制来实现的。参见图1所示的威尔合成回路原理图。HK为合闸开关,FD为辅助断路器,SP为试品断路器,LH为磁位计,GQ为电压回路点火球,YP为第一延弧回路点火球、YQ为第二延弧回路点火球。当HK、FD和SP闭合时,电流回路中的电流流过SP,同步控制单元通过磁位计LH采集电流信号以及试验程控仪发出的开锁信号,再按照预先整定的时间给GQ、YP和YQ发出点火信号,使得GQ、YP和YQ在预先整定的时间点上动作,从而使第一延弧回路、第二延弧回路和电压回路都按照设定的时间(即零点之前点火时刻)投入。对于合成试验在2005年8月第41卷第4期《高压电器》中公开了 “合成试验的同步控制及其误差分析”,杨海芳著。传统的同步控制单元多采用模拟信号比较的方法来获得延弧回路及高压回路的点火信号,精度低,试验参数不直观,通用性不强,且可靠性较低、试验成功率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型高压断路器合成回路试验同步控制系统,该系统通过磁位计来采集电流信号,根据电流信号和预设的整定时间使点火球动作,从而保证延弧回路和电压回路投入时间满足试验时间精度要求。本专利技术的一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,所述的合成回路试验中包括有第一延弧回路、第二延弧回路、电流回路、电压回路、试验程控仪、磁位计,其特征在于:合成回路试验同步控制系统包括有试验指令产生单元(10)、处理及控制单元(20)、信号调理单元(30)、驱动执行单元(40);通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40)进行驱动延弧回路和电压回路的指令。本专利技术的一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,所述的合成回路试验中包括有第一延弧回路、第二延弧回路、电流回路、电压回路、试验程控仪、磁位计,其特征在于:合成回路试验同步控制系统包括有试验指令产生单元(10)、处理及控制单元(20)、第一调理电路(31)、第二调理电路(32)、第三调理电路(33)、第一执行电路(41)、第二执行电路(42)和第三执行电路(43);通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40)进行驱动延弧回路和电压回路的指令。本专利技术的试验指令产生单元(10)第一方面通过可视化界面进行合成回路试验参数设定;试验指令产生单元(10)第二方面将设定的试验参数输入给处理及控制单元(20);处理及控制单元(20)第一方面是接收试验指令产生单元(10)输出的合成回路试验参数;处理及控制单元(20)第二方面是接收调理电路(30)输出的电压表征的电流信号;处理及控制单元(20)第三方面利用接收到的电压表征的电流信号根据无穷小比较原理和洛必达法则,以及最小二乘法拟合出一条电流时间的线性关系y(t) = Pt+Q,然后依据y(t) = Pt+Q动态预测出电流过零点的时刻;处理及控制单元(20)第四方面依据合成回路试验参数设定,在所述的预测电流过零点之前进行点火触发信号的生成,并将点火触发信号输出给驱动执行单元(40);处理及控制单元(20)第五方面生成驱动执行单元(40)的使能信号,并将使能信号输出给驱动执行单元(40);信号调理单元(30)第一方面用于接收磁位计采集的电流传感信号;即A相电流传感信号IA、B相电流传感信号IB、C相电流传感信号Ic ;信号调理单元(30)第二方面对电流传感信号进行调理处理,得到电压表征的电流信号;即A相信号IVA、B相信号IVB、C相信号IVc ;信号调理单元(30)第三方面将电压表征的电流信号输出给处理及控制单元(20);驱动执行单元(40)第一方面用于接收处理及控制单元(20)输出的点火触发信号;驱动执行单元(40)第二方面用于接收处理及控制单元(20)输出的使能信号;驱动执行单元(40)第三方面用于接收试验程控仪输出的开锁信号;驱动执行单元(40)第四方面通过驱动电路输出触发点火球的工作信号。本专利技术高压断路器合成回路试验同步控制系统的优点在于:①该系统通过磁位计来采集电流回路的电流信号,根据电流信号和预设的整定时间使点火球动作,从而保证延弧回路和电压回路投入时间满足试验时间同步要求。②应用同步控制单元输出的信息使延弧回路投入到合成回路试验中,为试品SP提供延弧电流,且保证了延弧回路的投入时间与电流过零时间同步。③应用同步控制单元输出的信息使电压回路投入到合成回路试验中,为试品SP提供恢复电压,且保证了电压回路的投入时间与电流过零时间同步。④试验人员通过上位机将试验参数发送到下位机,实现人机交互,试验过程实现了数字化控制。⑤下位机利用DSP处理器,实时精确采样电流信号,并根据无穷小比较原理和洛必达法则,以及最小二乘法拟合出一条电流时间的线性关系y(t) = Pt+Q,从而动态预测电流过零点,在电流过零点之前准确的投入延弧回路点火信号及电压回路点火信号。【附图说明】图1是单相威尔合成回路原理图。图2是本专利技术三相同步控制系统的结构图。图3是威尔合成回路试验的界面示意图。图4是本专利技术同步控制系统的流程图。图5是本专利技术的第一调理电路的电路原理图。图6A是本专利技术的第一执行电路中的第一延弧回路的使能电路原理图。图6B是本专利技术的第一执行电路中的第二延弧回路的使能电路原理图。图6C是本专利技术的第一执行电路中的电压回路的使能电路原理图。图6D是本专利技术的第一执行电路中的第一延弧回路的驱动电路原理图。图6E是本专利技术的第一执行电路中的第二延弧回路的驱动电路原理图。图6F是本专利技术的第一执行电路中的电压回路的驱动电路原理图。图7是经本专利技术同步控制系统的单相威尔合成回路试验的试验结果图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术提供一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,该系统通过试验指令产生单元10发送预设的整定时间给处理及控制单元20,信号调理单元30接收磁位计采集的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,所述的合成回路试验中包括有第一延弧回路、第二延弧回路、电流回路、电压回路、试验程控仪、磁位计,其特征在于:合成回路试验同步控制系统包括有试验指令产生单元(10)、处理及控制单元(20)、信号调理单元(30)、驱动执行单元(40);通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40)进行驱动延弧回路和电压回路的指令。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,所述的合成回路试验中包括有第一延弧回路、第二延弧回路、电流回路、电压回路、试验程控仪、磁位计,其特征在于:合成回路试验同步控制系统包括有试验指令产生单元(10)、处理及控制单元(20)、信号调理单元(30)、驱动执行单元(40);通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40 )进行驱动延弧回路和电压回路的指令。2.一种适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,所述的合成回路试验中包括有第一延弧回路、第二延弧回路、电流回路、电压回路、试验程控仪、磁位计,其特征在于:合成回路试验同步控制系统包括有试验指令产生单元(10)、处理及控制单元(20)、第一调理电路(31)、第二调理电路(32 )、第三调理电路(33 )、第一执行电路(41)、第二执行电路(42 )和第三执行电路(43);通过试验指令产生单元(10)发送预设的整定时间给处理及控制单元(20),信号调理单元(30)接收磁位计采集的电流信号,处理及控制单元(20)对预设整定时间和电流信号进行融合,输出时间同步信号作为驱动执行单元(40 )进行驱动延弧回路和电压回路的指令。3.根据权利要求1或2所述的适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,其特征在于:试验指令产生单元(10)第一方面通过可视化界面进行合成回路试验参数设定;试验指令产生单元(10)第二方面将设定的试验参数输入给处理及控制单元(20);处理及控制单元(20)第一方面是接收试验指令产生单元(10)输出的合成回路试验参数;处理及控制单元(20)第二方面是接收调理电路(30)输出的电压表征的电流信号;处理及控制单元(20)第三方面利用接收到的电压表征的电流信号根据无穷小比较原理和洛必达法则,以及最小二乘法拟合出一条电流时间的线性关系y(t) = Pt+Q,然后依据y (t) = Pt+Q动态预测出电流过零点的时刻;处理及控制单元(20)第四方面依据合成回路试验参数设定,在所述的预测电流过零点之前进行点火触发信号的生成,并将点火触发信号输出给驱动执行单元(40);处理及控制单元(20)第五方面生成驱动执行单元(40)的使能信号,并将使能信号输出给驱动执行单元(40);信号调理单元(30)第一方面用于接收磁位计采集的电流传感信号;即A相电流传感信号IA、B相电流传感信号IB、C相电流传感信号Ic ;信号调理单元(30)第二方面对电流传感信号进行调理处理,得到电压表征的电流信号;即A相信号IVA、B相信号IVB、C相信号IVc ;信号调理单元(30 )第三方面将电压表征的电流信号输出给处理及控制单元(20 );驱动执行单元(40)第一方面用于接收处理及控制单元(20)输出的点火触发信号;驱动执行单元(40)第二方面用于接收处理及控制单元(20)输出的使能信号;驱动执行单元(40)第三方面用于接收试验程控仪输出的开锁信号;驱动执行单元(40)第四方面通过驱动电路输出触发点火球的工作信号。4.根据权利要求1或2所述的适用于高压断路器的合成回路试验同步控制系统,其特征在于:所述信号调理单元的具体电路为:磁位计输出A相电流信号Ia经电阻RJ8、电阻RJ7后接地,磁位计输出A相电流信号Ia经电阻RJ8、电容C22后接地,磁位计输出A相电流信号Ia经电阻RJ8、电阻R7后接入运算放大器U7的3脚上;运算放大器U7的2脚与I脚之间串联电阻R6,4脚经电容C23接地,8脚经电容C19接地,I脚经电阻R8接地,且I脚与隔离运算放大器U5 (型号IS0124)的15脚连接;隔离运算放大器U5的I脚经电容C24接地,16脚接地,2脚经电容C28...

【专利技术属性】
技术研发人员:武建文蒋原王贺飞
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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