[发明专利]一种电力电子选相系统及其选相方法

说明书

本发明提供一种电力电子选相系统及其选相方法通过人机交互单元设置测试电能表用开关短路性能的工作模式和参数，通过将三相开关电路接入试验电路中，并利用选相控制单元生成或停止触发脉冲信号来导通或者关断三相开关电路，从而精确控制试验电路的接通时刻，通电时间和断开时刻，使其满足对电能表用负荷开关短路全性能检测的要求，有效地推动了对所述电能表用负荷开关的计量和验收，而且所述三相开关电路也满足对电能表外置断路器短路性能试验的要求，可代替电能表外置断路器短路测试电路中的机械式选相合闸开关，较与机械式选相合闸开关，本试验装置具有寿命长(可达几十万次或更高)、动作分散性小、声音小等优点。

技术领域

本发明涉及低压开关电器试验检测领域,并且更具体地，涉及一种电力电子选相系统及其选相方法。

背景技术

负荷开关是电能表的重要元器件，用于接通、承载、分断电流；电能表的费控等多项智能功能需要通过负荷开关来实现。短路故障下的接通、承载能力是电能表用负荷开关极其重要的性能指标。为了满足所述电能表用负荷开关的性能，对其短路电流承载能力、故障电流接通能力都有明确的试验要求。在上述两项试验中，需要有一个试验装置(开关)来接通或断开试验电路，以满足试验中对导通时刻(电压过零点)、通电时间(持续10ms)及断开时刻(电流过零点)等的要求。目前的低压开关电器短路测试主要通过合闸开关或断路器来接通主电路，通过断路器来断开主电路。合闸开关可以通过控制器选择时刻(过零点)接通主电路，但不能用于分断短路测试电路，而断路器无法准确选择时刻(过零点)合分电路；同时由于两者均为机械式开关装置，固有合分闸时间较长(一般为几十毫秒)且有分散性，因此无法精确控制通电时间在10ms以内。

现有技术中也有以合闸开关配合大功率二极管的方式来进行上述试验，但仍不能完全满足试验要求。为了利用二极管的单向导通实现10ms断开电路，试验电路中只能接入单一方向的二极管，使其在电压正半波时导通负半波时关断；对于故障电流接通试验，被试负荷开关的合闸时刻是随机的，若在电压负半波时合闸，则合闸时二极管处于关断状态，试验电路此时并未导通而是需等到电压正半波时，即真正接通试验电路的是二极管而非负荷开关，无法考核负荷开关故障电流接通过程的相关特性如预击穿、弹跳烧蚀等。而且由于二极管的开通关断不可控，试验电路在断开半个周波后会重新导通，超出试验要求的导通时间。

发明内容

为了解决现有技术中的试验装置无法完全满足测试电能表用开关的短路性能的要求，本发明提供了一种电力电子选相系统，其用于开断试验电路，其中，所述试验电路为测试电能表用开关的短路性能的电路，其与上位机之间进行通信，所述试验电路包括三相主电源、与三相主电源连接的三个前级负载阻抗，三个电能表用开关，三个后级负载阻抗，所述系统包括：

三相开关电路，其为三相的电路，每相的进线与选相控制单元连接，每相的出线与预导通电阻连接，用于在选相控制单元发出触发脉冲信号时导通试验电路，以及在选相控制单元停止触发脉冲信号时断开试验电路；

选相控制单元，其用于根据电流检测单元、电压同步信号单元传输的信号生成发出或者停止触发脉冲信号的指令，并向三相开关电路发出或者停止触发脉冲信号；

人机交互单元，其用于设置系统的工作模式，每种工作模式下的参数，以及生成启动或者停止选相控制单元的指令；

预导通电阻，其一端与三相开关电路的出线连接，另一端与试验电路的电能表用开关连接，且其与试验电路的电能表用开关、后级负载阻抗并联，用于三相开关电路的预导通；

电流检测单元，其与试验电路的三相负载线路连接，用于检测三相负载线路的电流信号并传输至选相控制单元；

电压同步信号单元，其与选相控制单元连接，用于为选相控制单元提供电压同步反馈信号。

进一步地，所述三相开关电路包括：