[发明专利]直流断路器动作特性测试仪

说明书

本发明专利的应用领域

本发明专利涉及一种适用于变电站直流电源回路过流保护用的直流断路器动 作特性测试仪器。

本发明专利的技术背景

直流电源回路保护以往都是采用熔断器、交流断路器、直流断路器等作为回 路保护、馈线保护、负载保护的元件。随着直流断路器技术不断提高，电网安全 水平的要求不断苛刻，国家电网公司规定了直流电源回路保护必须采用直流断路 器，严禁交流断路器应用于直流供电回路中，严禁交直流断路器和熔断器混用。 直流断路器具有动作可靠、操作简单、接线方便、故障恢复快等特点，从而得到 人们的普遍认可。从直流电源母线至最终负载端，一般要经3-4级的保护。因直 流断路器动作特性不匹配，上下级之间不能满足选择性保护，经常由于一般的短 路故障，引起上下级越级动作，扩大事故范围。为了解决直流断路器上下级之间 选择性配合问题，电力行业制定了DL/T5044-2004标准《电力工程直流系统设计 技术规程》中明确规定各级直流断路器的保护动作电流和动作时间应满足选择性 要求。目前使用较多的有进口的“西门子”、“梅兰日兰”、“ABB”、“施耐德”等 品牌直流断路器，也有国产的“固安祥”、“天正”、“华通”等品牌直流断路器， 其品牌和电流规格及动作特性上区分达到了几百种。由于各直流断路器厂家品牌 较多，动作特性不一致，其提供的动作特性曲线和实际动作特性曲线差异，在实 际工作运行中，经常出现了上下级直流断路器配合不当的越级动作事件。

电力行业为了加强对变电技术管理，提高电网运行水平，减少事故，规范对 直流电源的运行管理。2005年10月国家电网公司制定了《国家电网十八项安全 反措》、《直流电源系统设备评析标准》等企业规定和标准。明确提出了“直流断 路器使用前应进行动作电流和动作特性抽检”，要求各级电力公司在新投运的直 流系统或设备检修时要对其回路的直流断路器进行保护动作特性测试，即动作特 性测试确定在不同短路电流下断路器的脱扣时间测试。防止直流越级动作产生保 护直流断路器回路上下级的正确性选择配合。

到目前为止，直流断路器的测量仪器都是在试验室和生产厂家进行，其相关 的测试仪器都是采用“人工干预计算”。采用设备主要是大型充电机、直流屏、 蓄电池组、毫秒计、波形记录仪等等。这种特性测试仪器存在以下几个问题：

1、设备笨重，不能便携，不易在各变电站之间现场使用。

2、对动作电流不能准确调节，测量精度差。

3、蓄电池的容量变化引起内阻变化，造成动作电流有明显差异性。

4、动作曲线需要人工绘制，准确度差，工作量大。

5、采用多种设备合成，接线复杂、安全性差。

本发明专利的发明内容

本发明专利的目的

本发明专利的目的是在于为电力行业变电站直流系统现场提供一种便携式 直流断路器动作曲线测试仪器。

本发明专利技术方案

为了达到上述目的，发明专利是这样实现的：便携式直流断路器动作特 性测试仪器包括：1、电源开关；2、AC/DC电源模块；3、电流互感器；4、电 压采样电路；5信号处理控制单元；6液晶显示器；7上位机；8键盘；9负载控 制单元；10测试仪器的正输出；11测试仪器的负输出。电源开关1输入端接220V 交流电源；电源开关1输出端和AC/DC电源模块2的输入端相接；AC/DC电源模 块2的“+”输出端穿过电流互感器3的电流环，电流互感器是采用穿芯式电流 互感器；AC/DC电源模块2第2输出端和电压采样电路4的输入端相接；电流互 感器3的输出端和测量分析单元5输入端相接；电压采样回路4输出端和测量分 析单元5输入端相并接；测量分析单元5输出端1和液晶显示器6输入端相接； 测量分析单元5输出端2和上位机7相接，上位机可以采用台式计算机也可以采 用笔记本电脑；测量分析单元5输出端3和键盘8相接；AC/DC电源模块2的“+” 输出端穿过电流互感器3的电流环后和负载控制单元9的输入端1相接；负载控 制单元9的输入端2和测量分析单元5的输出端4相接。负载控制单元9的输出 端和测试仪正输出端10相接；AC/DC电源模块2的“-”输出端和测试仪的负 输出端11相接。本发明专利和现有技术中的直流断路器动作特性测试仪器及以 往的直流断路器动作特性测试仪产品相比，具有以下几个优点：

1、使用安全可靠，不需要带任何防护装置。