[实用新型]一种直流断路器安秒特性测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流断路器安秒特性测试系统，应用于电力系统变电站、电厂等直流系统馈线上的直流断路器安秒特性的测试。

背景技术

现在电厂、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，造成电力设备损坏和系统故障、甚至引起大面积停电等事故。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，国家电网公司对于新装和运行中的直流保护电器，规定了必须进行安秒特性测试，保证性能与设计相符，以确保直流回路级差配合的正确性。DL/T5044-2003《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。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。目前，直流断路器的安秒特性测试都是在国家级实验室、检测站或生产厂家进行，设备都是采用大型的充电装置和大电流负载箱，快速记录仪、电流钳等，具有设备笨重、不便携带和现场使用，接线复杂、操作繁琐等缺点，并且需要大量人工干预、人工计算等工作才能完成。部分运行单位利用变电站的充电机和蓄电池组对直流保护的断路器进行级差测试，电流难以准确调节，时间也难以准确测量，设备也无法完成全部数据和全范围测量。因此，设计一种直流断路器安秒特性测试系统，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直流断路器安秒特性测试系统。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

一种直流断路器安秒特性测试系统，由高频开关电源、超级电容、负载电阻、IGBT模块、光电耦合、电压变送、电流变送、信号调理、微处理器、按键及显示部分组成，市电交流AC220V连接高频开关电源的交流输入端，高频开关电源的直流输出和超级电容并联，并联后的正极和待测断路器的上口的“+”相连，待测断路器的下口的“+”和“-”短路，上口的“-”穿过电流变送器与所有并联支路负载电阻的一端相连，电阻的另一端和IGBT模块FMBH1G300US60的C极连接，IGBT模块的E极并联后连接高频开关电源的直流输出和超级电容并联的负极，构成测试主回路，电压传感器WPE-DV一次输入端并联于高频开关电源的直流输出和超级电容，电压传感器二次信号输出连接信号调理部分中的电压运放LM358同相输入端，电压运放LM358输出端连接微处理器Atmega128一个A/D输入脚构成电压采样回路，电流变送器TBC50A穿心于待测断路器上口的“-”与负载电阻的的连接线，其二次信号输出连接信号调理部分中的电流运放LM358的同相输入端，电流运放LM358输出端连接微处理器Atmega128另一个A/D输入脚构成电流采样回路，微处理器Atmega128通过I/O脚和光耦TLP521-1的输入相连，光耦TLP521-1输出连接IGBT模块的控制G极，这样多个支路并联而构成负载调节控制回路，微处理器Atmega128串口1的RXD1、TXD1脚连接智能显示终端DMT64480T056的串行USART接口，构成按键及显示回路，完成按键操作和屏幕显示功能。

本实用新型解决其技术问题的技术方案还可以是：

本实用新型所述的高频开关电源输出的额定电压为12V，额定电流为20A，具有限压、限流及短路保护功能，这样能保证给电容充电时，先恒流后恒压，快速安全；超级电容型号为：SU2400P-0027V-1RA，六只串联使用，作为储能元件，为测量提供直流工作电源；负载电阻为采用8421方式组合的镍镉合金电阻，IGBT模块的型号为FMBH1G300US60，300A600V，光电耦合为TLP521-1，隔离强弱电；电流变送采用型号为TBC50A的霍尔电流传感器，电压变送采用型号为WPE-DV电磁调制电压传感器，其输入为0-300V，输出为0-5V，信号调理包括电压放大和电流放大，都采用运放LM358，微处理器采用Atmega128，它是ATMEL公司8位系列最高配置的一款单片机，先进的RISC结构，128K的片内FLASH，4K片内SRAM，一个8通道的10位的A/D转换器，两个可编程的串行USART；按键及显示部分采用型号为DMT64480T056的带串行USART接口的智能显示终端加5.7时触摸屏。