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    重庆时时彩过年几号停: 一种断路器分合闸动作模拟试验装置及试验方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610986932.7

    申请日:

    2016.10.31

    公开号:

    CN106771993A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/327申请日:20161031|||公开
    IPC分类号: G01R31/327 主分类号: G01R31/327
    申请人: 南方电网科学研究院有限责任公司; 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
    发明人: 彭在兴; 王颂; 刘芹; 袁耀; 金虎; 李锐海
    地址: 510080 广东省广州市越秀区东风东路水均岗6、8号西塔13-20楼
    优先权:
    专利代理机构: 北京中博世达专利商标代理有限公司 11274 代理人: 申健
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610986932.7

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开一种断路器分合闸动作模拟试验装置及试验方法,涉及电气技术领域,为解决现有技术对断路器运行情况的判断方法中,存在的不能够准确判断出断路器的实际运行状态,和不能够预测断路器剩余寿命的问题。该断路器分合闸动作模拟试验装置包括:用于模拟断路器运行状态的分合闸动作模拟单元,用于根据触发电压信号触发分合闸动作模拟单元在各状态之间切换的触发单元,用于提供触发电压信号的线圈电压控制单元,和用于采集模拟状态信号,电流信号和触发电压信号,并对这些信号进行存储和分析以形成数据库的数据采集单元。本发明提供的断路器分合闸动作模拟试验装置用于模拟断路器的运行。

    权利要求书

    1.一种断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,包括:
    分合闸动作模拟单元,用于模拟断路器的分闸状态和合闸状态;
    触发单元,用于根据触发电压信号触发所述分合闸动作模拟单元在分闸状态和合闸状
    态之间切换;
    与所述触发单元相连的线圈电压控制单元,用于为所述触发单元提供触发电压信号;
    与所述分合闸动作模拟单元、所述触发单元及所述线圈电压控制单元相连的数据采集
    单元,用于采集所述分合闸动作模拟单元对应的模拟状态信号,所述触发单元对应的电流
    信号,和所述线圈电压控制单元提供的触发电压信号,对所述模拟状态信号、所述电流信号
    和所述触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。
    2.根据权利要求1所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,所述分合闸动
    作模拟单元包括:
    动作子单元,所述动作子单元受控于所述触发单元,用于在所述触发单元的控制下模
    拟所述断路器的分闸状态和合闸状态;
    与所述数据采集单元相连的断路器辅助节点,所述断路器辅助节点包括电极性相反的
    第一固定件和第二固定件,在分闸状态,所述第一固定件与所述动作子单元接触,在合闸状
    态,所述第二固定件与所述动作子单元接触。
    3.根据权利要求2所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,所述动作子单
    元包括:
    第一固定板,
    一端与所述第一固定板铰接的第一弓簧,
    一端与所述第一固定板铰接的片簧,所述片簧的悬空端设有接触件,所述接触件的电
    极性与所述第一固定件的电极性相同,或与所述第二固定件的电极性相同;
    第二弓簧,所述第二弓簧为U型弓簧,所述第二弓簧的一端与所述第一弓簧铰接,所述
    第二弓簧的另一端与所述片簧铰接,在分闸状态,所述第二弓簧用于控制所述接触件与所
    述第一固定件接触,在合闸状态,所述第二弓簧用于控制所述接触件与所述第二固定件接
    触。
    4.根据权利要求1所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,所述触发单元
    包括:
    第二固定板,
    一端与所述第二固定板相连的第一拉簧;
    一端与所述第二固定板相连的第二拉簧;
    一端与所述第二固定板相连的支架;
    与所述第一拉簧的悬空端相连,且与所述第二拉簧的悬空端相连的触发杆,所述触发
    杆还与所述支架的悬空端铰接,所述第一拉簧和所述第二拉簧用于调节所述触发杆与所述
    支架之间的摩擦参数;
    分合闸线圈,所述分合闸线圈与所述数据采集单元相连,且与所述线圈电压控制单元
    相连;用于根据所述触发电压信号,控制所述触发杆触发所述分合闸动作模拟单元。
    5.根据权利要求1~4中任一项所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,
    所述数据采集单元包括:电流互感器、数据采集卡以及上位机;其中,
    所述电流互感器分别与所述触发单元和所述数据采集卡相连,用于获取所述触发单元
    对应的电流信号,并将所述电流信号传输至所述数据采集卡;
    所述数据采集卡分别与所述分合闸动作模拟单元、所述线圈电压控制单元和所述上位
    机相连,用于采集所述模拟状态信号和所述触发电压信号;并能够将所述电流信号、所述模
    拟状态信号和所述触发电压信号传输至所述上位机;
    所述上位机用于对所述模拟状态信号、所述电流信号和所述触发电压信号进行存储和
    分析,并形成数据库。
    6.根据权利要求1~4中任一项所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,
    所述线圈电压控制单元包括:
    整流滤波子单元,用于对交流电压进行整流滤波,得到直流电压信号;
    与所述整流滤波子单元相连的逆变谐振子单元,用于根据所述直流电压信号,得到高
    频方波电压信号;
    与所述逆变谐振子单元相连的倍压整流子单元,用于根据所述高频方波电压信号,得
    到所述触发电压信号;
    与所述逆变谐振子单元相连,且与所述倍压整流子单元相连的调频控制子单元,用于
    调节所述触发电压信号的大小。
    7.根据权利要求1所述的断路器分合闸动作模拟试验装置,其特征在于,所述断路器分
    合闸动作模拟试验装置还包括:
    与所述分合闸动作模拟单元相连,且与所述线圈电压控制单元相连的延时继电器;在
    预设时间内,当所述分合闸动作模拟单元不能够在分闸状态和合闸状态之间切换时,所述
    延时继电器用于控制所述线圈电压控制单元停止输出触发电压信号。
    8.一种断路器分合闸动作模拟试验方法,其特征在于,由如权利要求1~7中任一项所
    述的断路器分合闸动作模拟试验装置实施,包括以下步骤:
    步骤101,设置所述断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元、触发单
    元和线圈电压控制单元各自对应的初始参数;
    步骤102,所述线圈电压控制单元输出触发电压信号;
    步骤103,所述触发单元根据所述触发电压信号,触发所述分合闸动作模拟单元在分闸
    状态和合闸状态之间切换,所述数据采集单元采集所述触发电压信号,所述分合闸动作模
    拟单元对应的模拟状态信号,和所述触发单元对应的电流信号;
    步骤104,循环执行步骤101~步骤103,且每次循环过程中可以调节各初始参数和/或
    触发电压信号;所述数据采集单元对每次循环过程中设置的各初始参数,以及采集的所述
    模拟状态信号、所述电流信号和所述触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。

    说明书

    一种断路器分合闸动作模拟试验装置及试验方法

    技术领域

    本发明涉及电气技术领域,尤其涉及一种断路器分合闸动作模拟试验装置及试验
    方法。

    背景技术

    断路器又名高压开关,具有切断或闭合高压电路中空载电流和负荷电流的功能,
    断路器以其完善的灭弧结构和足够的断流能力被广泛的应用在电力系统中,并对电力系统
    起着承载、控制和?;さ淖饔?;因此,对断路器的运行状态进行监测,以便及时发现、诊断、
    排解各类断路器故障,对保证电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。

    经研究发现,断路器在不同的运行状态下,其所包括的分合闸线圈对应的电流特
    性不同。具体的,分合闸线圈对应的电流特性能够准确反映断路器中铁芯的运动行程,因此
    根据分合闸线圈的电流特性就可以判断铁芯运动是否有卡滞、脱扣、拒分、拒合等现象,以
    及由铁芯控制的阀门和脱扣器在操动过程中的工作情况。

    基于分合闸线圈所对应的电流特性的作用,现有技术中在对断路器进行自动监
    测、故障诊断以及故障分类判别时,均是通过获取分合闸线圈对应的电流信号,再对电流信
    号进行分析的方式,来判断断路器是否正常运行。但现有技术中的判断仅是根据获得电流
    信号进行粗略的推断,并得到相应的判断结果,不能够准确判断出断路器的实际运行状态,
    而且不能够根据获得的电流信号预测出断路器剩余的寿命。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种断路器分合闸动作模拟试验装置及试验方法,用于解
    决现有技术对断路器运行情况的判断方法中,存在的不能够准确判断出断路器的实际运行
    状态,和不能够预测断路器剩余寿命的问题。

    为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    本发明的第一方面提供一种断路器分合闸动作模拟试验装置,包括:分合闸动作
    模拟单元,用于模拟断路器的分闸状态和合闸状态。触发单元,用于根据触发电压信号触发
    所述分合闸动作模拟单元在分闸状态和合闸状态之间切换。与所述触发单元相连的线圈电
    压控制单元,用于为所述触发单元提供触发电压信号。与所述分合闸动作模拟单元、所述触
    发单元及所述线圈电压控制单元相连的数据采集单元,用于采集所述分合闸动作模拟单元
    对应的模拟状态信号,所述触发单元对应的电流信号,和所述线圈电压控制单元提供的触
    发电压信号,对所述模拟状态信号、所述电流信号和所述触发电压信号进行存储和分析,并
    形成数据库。

    本发明提供的断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元能够模
    拟断路器的分闸状态和合闸状态,触发单元能够根据触发电压信号,控制分合闸动作模拟
    单元在分闸状态和合闸状态之间切换,从而实现了模拟断路器在实际电力系统中的工作状
    态。而且,针对所要模拟的断路器的型号,以及其内部各部件之间的参数,可以设置分合闸
    动作模拟单元、触发单元和线圈电压控制单元各自对应的初始参数,保证了实际模拟断路
    器运行状态的准确性。在对应模拟断路器的不同工作状态时,对应采集与各工作状态对应
    的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,形成数据库。从而在对实际应用的断路器进行
    检测时,只需获得断路器的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,并将这些信号与数据
    库中的数据进行对比,即能够获得断路器的实际工作状态。

    此外,形成的数据库记录了大量对应断路器在不同运行状态下对应的模拟状态信
    号、电流信号和触发电压信号,这些数据对断路器的寿命具有一定的预测作用,因此,在对
    断路器进行实际检测时,还能够根据实际获得的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,
    结合数据库判断当前检测的断路器的使用寿命,很好的降低了断路器使用过程中的机械故
    障率。另外,本发明提供的断路器分合闸动作模拟试验装置还能够为实际应用的断路器的
    定期检修和维护提供试验数据和建议。

    本发明的第二方面提供一种断路器分合闸动作模拟试验方法,由上述断路器分合
    闸动作模拟试验装置实施,包括以下步骤:

    步骤101,设置所述断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元、触
    发单元和线圈电压控制单元各自对应的初始参数;

    步骤102,所述线圈电压控制单元输出触发电压信号;

    步骤103,所述触发单元根据所述触发电压信号,触发所述分合闸动作模拟单元在
    分闸状态和合闸状态之间切换,所述数据采集单元采集所述触发电压信号,所述分合闸动
    作模拟单元对应的模拟状态信号,和所述触发单元对应的电流信号;

    步骤104,循环执行步骤101~步骤103,且每次循环过程中可以调节各初始参数
    和/或触发电压信号;所述数据采集单元对每次循环过程中设置的各初始参数,以及采集的
    所述模拟状态信号、所述电流信号和所述触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。

    本发明提供的断路器分合闸动作模拟试验方法所能产生的有益效果与本发明所
    提供的断路器分合闸动作模拟试验装置的有益效果相同,在此不再赘述。

    附图说明

    此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发
    明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

    图1为本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验装置的结构示意图;

    图2为本发明实施例提供的分合闸动作模拟单元由合闸状态切换到分闸状态的状
    态转换过程图;

    图3为本发明实施例提供的分合闸动作模拟单元由分闸状态切换到合闸状态的状
    态转换过程图;

    图4为本发明实施例提供的线圈电压控制单元的结构示意图。

    附图标记:

    1-分合闸动作模拟单元, 10-第一固定板,

    11-第一弓簧, 12-片簧,

    13-第二弓簧, 14-第一固定件,

    15-第二固定件, 16-接触件,

    2-触发单元, 21-第二固定板,

    22-第一拉簧, 23-第二拉簧,

    24-支架, 25-触发杆,

    26-分合闸线圈, 3-线圈电压控制单元,

    30-整流滤波子单元, 31-逆变谐振子单元,

    32-倍压整流子单元, 33-调频控制子单元,

    4-数据采集单元。

    具体实施方式

    为了进一步说明本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验装置及试验方
    法,下面结合说明书附图进行详细描述。

    请参阅图1,本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验装置包括:分合闸动
    作模拟单元1,触发单元2,与触发单元2相连的线圈电压控制单元3,以及与分合闸动作模拟
    单元1相连,且与触发单元2相连的数据采集单元4,数据采集单元4还与线圈电压控制单元3
    相连;其中,分合闸动作模拟单元1用于模拟断路器的分闸状态和合闸状态;触发单元2用于
    根据触发电压信号触发分合闸动作模拟单元1在分闸状态和合闸状态之间切换;线圈电压
    控制单元3用于为触发单元2提供触发电压信号;数据采集单元4用于采集分合闸动作模拟
    单元1对应的模拟状态信号(模拟状态信号反映的是分合闸动作模拟单元1模拟的断路器的
    实际状态信息,例如:分闸状态和合闸状态),触发单元2对应的电流信号(可以以电流波形
    的形式体现),和线圈电压控制单元3提供的触发电压信号;数据采集单元4还用于对模拟状
    态信号、电流信号和触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。

    断路器分合闸动作模拟试验装置进行模拟试验的过程为:设置分合闸动作模拟单
    元1、触发单元2和线圈电压控制单元3各自对应的初始参数;调节线圈电压控制单元3,使其
    输出满足需要的触发电压信号;触发单元2根据触发电压信号,触发分合闸动作模拟单元1
    在分闸状态和合闸状态之间切换;数据采集单元4采集分合闸动作模拟单元1对应的模拟状
    态信号,触发单元2对应的电流信号,和线圈电压控制单元3提供的触发电压信号,并对模拟
    状态信号、电流信号和触发电压信号进行存储和分析以形成数据库。使用断路器分合闸动
    作模拟试验装置进行多次模拟试验,且对应每一次模拟试验设置不同的初始参数以及触发
    电压信号,记录每一次模拟试验对应的初始参数,触发电压信号,电流信号和模拟状态信
    号,并形成数据库。

    根据上述断路器分合闸动作模拟试验装置的结构和试验过程可知:本发明实施例
    提供的断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元1能够模拟断路器的分闸
    状态和合闸状态,触发单元2能够根据触发电压信号,控制分合闸动作模拟单元1在分闸状
    态和合闸状态之间切换,从而实现了模拟断路器在实际电力系统中的工作状态;而且,针对
    所要模拟的断路器的型号,以及其内部各部件之间的参数,可以设置分合闸动作模拟单元
    1、触发单元2和线圈电压控制单元3各自对应的初始参数,保证了实际模拟断路器运行状态
    的准确性。在对应模拟断路器的不同工作状态时,对应采集与各工作状态对应的模拟状态
    信号、电流信号和触发电压信号,形成数据库。从而在对实际应用的断路器进行检测时,只
    需获得断路器的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,并将这些信号与数据库中的数
    据进行对比,即能够获得断路器的实际工作状态。

    此外,形成的数据库记录了大量对应断路器在不同运行状态下的模拟状态信号、
    电流信号和触发电压信号,记录的这些信息能够反映出断路器对应不同信号下的运行趋
    势,对断路器的寿命具有一定的预测作用,因此,在对断路器进行实际检测时,还能够根据
    实际获得的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,结合数据库判断当前检测的断路器
    的使用寿命,很好的降低了断路器使用过程中的机械故障率。另外,本发明实施例提供的断
    路器分合闸动作模拟试验装置还能够为实际应用的断路器的定期检修和维护提供试验数
    据和建议。

    上述分合闸动作模拟单元1包括多种结构,只要能够模拟断路器实际工作时的分
    闸状态和合闸状态即可,下面给出分合闸动作模拟单元1的一种具体结构,以及对应这种结
    构的模拟状态信号获取方式,但不仅限于给出的这种结构。

    请继续参阅图1,上述分合闸动作模拟单元1包括:动作子单元,和与数据采集单元
    4相连的断路器辅助节点;其中,动作子单元受控于触发单元,用于在触发单元的控制下模
    拟断路器的分闸状态和合闸状态;断路器辅助节点包括电极性相反的第一固定件14和第二
    固定件15,在分闸状态,第一固定件14与动作子单元接触,在合闸状态,第二固定件15与动
    作子单元接触。

    具体的,由于第一固定件14和第二固定件15对应的电极性相反,使得动作子单元
    与不同的固定件接触时,对应产生的信号不同;数据采集单元4在实际采集模拟状态信号
    时,可分别与第一固定件14、第二固定件15和动作子单元相连,从而获得模拟状态信号。需
    要说明的是,模拟状态信号能够反映分合闸动作模拟单元1所处的状态,即能够反映断路器
    在实际应用中所处的状态(包括分闸状态和合闸状态)。

    更进一步的,请参阅图1,上述动作子单元可以包括:第一固定板10;一端与第一固
    定板10铰接的第一弓簧11;一端与第一固定板10铰接的片簧12,片簧12的悬空端设有接触
    件16,接触件16的电极性与第一固定件14的电极性相同,或与第二固定件15的电极性相同;
    第二弓簧13,第二弓簧13为U型弓簧,第二弓簧13的一端与第一弓簧11铰接,第二弓簧13的
    另一端与片簧12铰接,在分闸状态,第二弓簧13用于控制接触件16与第一固定件14接触,在
    合闸状态,第二弓簧13用于控制接触件16与第二固定件15接触。值得注意的是,第一弓簧
    11、片簧12以及第二弓簧13的受力特性模拟了断路器的分断和闭合过程,并保证了接触件
    16与第一固定件14和第二固定件15之间的准确接合。而且,当分合闸动作模拟单元1处在分
    闸状态或合闸状态时,第二弓簧13能够在两个方向上对第一弓簧11和片簧12施力(如图2、
    图3中的力F),避免了接触件16与第一固定件14接触时,或接触件16与第二固定件15接触
    时,发生回弹现象。

    此外,针对上述接触件16的电极性与第一固定件14的电极性相同,或与第二固定
    件15的电极性相同;更详细的说,在实际应用断路器分合闸动作模拟试验装置时,第一固定
    件14、第二固定件15和接触件16的电极性可以自行设定,只需能够获得准确的模拟状态信
    号即可。例如:令第一固定件14带正电性,第二固定件15带负电性,接触件16带负电性,定义
    接触件16与第一固定件14接触时,模拟的断路器处于分闸状态,接触件16与第二固定件15
    接触时,模拟的断路器处于合闸状态,这样当数据采集单元4采集到的模拟状态信号对应正
    电性与负电性接触的信号(即第一固定件14和接触件16相接处)时,能够得知此时分合闸动
    作模拟单元模拟的断路器处于分闸状态,当数据采集单元4采集到的模拟状态信号对应负
    电性与负电性接触的信号(即第二固定件15和接触件16相接处)时,能够得知此时分合闸动
    作模拟单元模拟的断路器处于合闸状态。

    相应的,上述触发单元2可以包括:第二固定板21;一端与第二固定板21相连的第
    一拉簧22;一端与第二固定板21相连的第二拉簧23;一端与第二固定板21相连的支架24;与
    第一拉簧22的悬空端相连,且与第二拉簧23的悬空端相连的触发杆25,触发杆25还与支架
    24的悬空端铰接;与数据采集单元4相连,且与线圈电压控制单元3相连的分合闸线圈26;其
    中,第一拉簧22和第二拉簧23用于调节触发杆25与支架24之间的摩擦参数(该摩擦参数可
    通过压力值来体现,具体可采用压力计测量);分合闸线圈26用于根据触发电压信号,控制
    触发杆25触发分合闸动作模拟单元1在分闸状态和合闸状态之间切换。具体的,第一拉簧22
    和第二拉簧23可分别对应设置为细拉簧和粗拉簧,其中细拉簧用于对摩擦参数进行微调,
    粗拉簧用于对摩擦参数进行粗调。需要说明的是,动作子单元和触发单元2均不仅限于上述
    给出的具体结构。

    下面结合给出的动作子单元和触发单元2的具体结构,对触发单元2触发动作子单
    元的具体过程进行详细说明。

    请参阅图2,图2中由图2a至图2b再至图2c的过程代表了分合闸动作模拟单元1由
    合闸状态切换到分闸状态的状态转换过程,具体的,分合闸线圈26根据触发电压信号产生
    第一电磁力,第一电磁力作用在触发杆25的一端,使触发杆25绕其与支架24的铰接点转动,
    触发杆25的另一端推动第一弓簧11,第一弓簧11带动第二弓簧13和片簧12运动,使得设置
    在片簧12上的接触件16由原本与第二固定件15接触的状态,切换为与第一固定件14接触的
    状态,从而实现分合闸动作模拟单元1由合闸状态切换到分闸状态。

    请参阅图3,图3中由图3a至图3b再至图3c的过程代表了分合闸动作模拟单元1由
    分闸状态切换到合闸状态的状态转换过程,具体的,分合闸线圈26根据触发电压信号产生
    第二电磁力,第二电磁力作用在触发杆25的一端,使触发杆25绕其与支架24的铰接点转动
    (转动方向与上述图2中的转动方向相反)触发杆25的另一端推动第一弓簧11,第一弓簧11
    带动第二弓簧13和片簧12运动,使得设置在片簧12上的接触件16由原本与第一固定件14接
    触的状态,切换为与第二固定件15接触的状态,从而实现分合闸动作模拟单元1由分闸状态
    切换到合闸状态。

    值得注意的是,本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验装置在模拟实际
    应用的断路器时,除了能够模拟断路器的分闸状态和合闸状态的切换外,还能够通过设置
    分合闸动作模拟单元1、触发单元2、线圈电压控制单元3对应的初始参数,来更好的模拟断
    路器实际运行(包括正常运行和异常运行)的状况。

    请参阅图1,上述数据采集单元4可选用的实际结构多种多样,可选的,数据采集单
    元4包括:电流互感器、数据采集卡以及上位机;其中,电流互感器分别与触发单元2和数据
    采集卡相连,用于获取触发单元2对应的电流信号,并将电流信号传输至数据采集卡;数据
    采集卡分别与分合闸动作模拟单元1、线圈电压控制单元3和上位机相连,用于采集模拟状
    态信号和触发电压信号;并能够将电流信号、模拟状态信号和触发电压信号传输至上位机;
    上位机用于对模拟状态信号、电流信号和触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。此
    外,上位机在实际应用中,还能够显示断路器在不同情况下对应的电流波形,使操作者能够
    更直观的了解到检测结果。

    上述数据采集单元4中的电流互感器可以选用霍尔传感器,霍尔传感器体积小、电
    气性能好,是一种先进的能隔离主电流回路与电子电路的电检测元件,综合了互感器和分
    流器的所有优点,克服了互感器和分流器的不足。而且,霍尔传感器在实际测量分合闸线圈
    26对应的电流信号时,分合闸线圈26回路引线穿芯而过,不会对断路器主系统的正常运行
    造成影响,对于保证整个断路器分合闸动作模拟试验装置的测量稳定性及测量精度都十分
    有利。

    请参阅图4,上述线圈电压控制单元3包括:整流滤波子单元30,与整流滤波子单元
    30相连的逆变谐振子单元31,与逆变谐振子单元31相连的倍压整流子单元32,与逆变谐振
    子单元31相连,且与倍压整流子单元32相连的调频控制子单元33;其中,整流滤波子单元30
    用于对交流电压进行整流滤波,得到直流电压信号;逆变谐振子单元31用于根据直流电压
    信号,得到高频方波电压信号;倍压整流子单元32用于根据高频方波电压信号,得到触发电
    压信号;调频控制子单元33用于调节触发电压信号的大小。

    更详细的说,输入的交流电压经整流滤波子单元30后,变为平滑的直流电压信号,
    平滑的直流电压信号经逆变谐振子单元31(可选为高频逆变谐振电路)后,产生高频方波电
    压信号,高频方波电压信号加于变压器原边,经变压器和倍压整流子单元32(倍压整流电
    路)双重升压得到触发电压信号;调频控制子单元33(采用脉冲频率调制PFM技术)能够根据
    实际需要,通过调节频率大小,控制触发电压信号的大小。

    上述调频控制子单元33,通过脉冲频率调制PFM技术,控制触发电压信号的大小,
    具有拓扑简单、成本低,以及谐振电路易实现软开关和吸收寄生参数的功能;而且,线圈电
    压控制单元3能够通过调频控制子单元33实现触发电压信号在0-220V之间连续调节。需要
    说明的是,实际需要输出的触发电压信号可以根据要模拟的断路器中分合闸线圈26的额定
    工作电压,和故障时的供电电压决定。

    为了保证断路器分合闸动作模拟试验装置能够更好的应用,上述断路器分合闸动
    作模拟试验装置还包括与分合闸动作模拟单元1相连,且与线圈电压控制单元3相连的延时
    继电器;在预设时间内,当分合闸动作模拟单元1不能够在分闸状态和合闸状态之间切换
    时,延时继电器用于控制线圈电压控制单元3停止输出触发电压信号。

    在采用断路器分合闸动作模拟试验装置进行模拟试验时,可能会出现一些突发情
    况,导致分合闸动作模拟单元1不能够在分闸状态和合闸状态之间切换,在这种情况下延时
    继电器能够及时断开线圈电压控制单元3,从而很好的?;ち硕下菲鞣趾险⒍髂D馐匝?br />装置,延长了断路器分合闸动作模拟试验装置的使用寿命。

    值得注意的是,本发明实施例提供的断路器分合闸线圈模拟试验装置在模拟实际
    应用的断路器时,除了能够模拟断路器的分闸状态和合闸状态的切换外,还能够通过设置
    分合闸动作模拟单元1、触发单元2、线圈电压控制单元3对应的初始参数,来更好的模拟断
    路器的实际机构状态(包括正常状态和异常状态)。下面对设定初始参数的方式方法进行举
    例说明。

    第一种方式,通过增大断路器分合闸线圈模拟试验装置中的分合闸线圈26中锁闩
    上锁扣的摩擦力,来模拟实际断路器中的分合闸线圈26中分合闸锁闩润滑不足缺陷。

    第二种方式,通过对断路器分合闸线圈模拟试验装置中的分合闸线圈26进行处理
    (例如:刮开分合闸线圈26上相邻漆包线上的漆),来模拟实际断路器中分合闸线圈26匝间
    短路缺陷。

    第三种方式,通过在断路器分合闸线圈模拟试验装置中的线圈电压控制单元3中
    串接电阻,来模拟实际断路器中分合闸回路接触不良缺陷。

    第四种方式,通过调节断路器分合闸线圈模拟试验装置中直流可调电源,来模拟
    实际断路器中控制电压低缺陷。

    第五种方式,通过控制断路器分合闸线圈模拟试验装置中数据采集卡延时控制继
    电器断开电路,来模拟实际断路器机构速度降低缺陷。

    本发明实施例还提供了一种断路器分合闸动作模拟试验方法,由上述断路器分合
    闸动作模拟试验装置实施,包括以下步骤:

    步骤101,设置断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元、触发单
    元和线圈电压控制单元各自对应的初始参数。

    步骤102,线圈电压控制单元输出触发电压信号。

    步骤103,触发单元根据触发电压信号,触发分合闸动作模拟单元在分闸状态和合
    闸状态之间切换,数据采集单元采集触发电压信号,分合闸动作模拟单元对应的模拟状态
    信号,和触发单元对应的电流信号。

    步骤104,循环执行步骤101~步骤103,且每次循环过程中可以调节各初始参数
    和/或触发电压信号;数据采集单元对每次循环过程中设置的各初始参数,以及采集的模拟
    状态信号、电流信号和触发电压信号进行存储和分析,并形成数据库。

    具体的,在步骤101中,设置分合闸动作模拟单元1、触发单元2、线圈电压控制单元
    3各自对应的初始参数(可对应所要模拟的断路器的型号设置,还可以同时考虑要模拟的断
    路器中各部件之间的润滑度等参数设置),不同的参数反映实际应用的断路器的不同运行
    状态。

    在步骤102中,线圈电压控制单元3能够通过调频控制子单元33实现触发电压信号
    在0-220V之间连续调节。而且,实际输出的触发电压信号能够根据实际模拟需要设定。

    在步骤103中,触发单元2根据触发电压信号,控制分合闸动作模拟单元1在分闸状
    态和合闸状态之间切换,来模拟实际工作的断路器的分闸状态和合闸状态,数据采集单元4
    采集对应的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号。

    步骤104,在循环执行步骤101~步骤103的过程中,每次循环过程均可以根据实际
    需要调节各初始参数和/或触发电压信号;数据采集单元4对每次循环过程中设置的各初始
    参数,以及采集的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号进行存储和分析,并形成数据
    库。更详细的说,在循环执行步骤101~步骤103时,可以通过数据采集单元4设置线圈电压
    控制单元3输出触发电压信号的时间间隔,例如:输出的触发电压信号能够使控制分合闸动
    作模拟单元1在每20秒~2分钟完成开合分段(实现分闸状态、合闸状态)一次。

    本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验方法由上述断路器分合闸动作
    模拟试验装置实施,上述断路器分合闸动作模拟试验装置中的分合闸动作模拟单元1能够
    模拟断路器的分闸状态和合闸状态,触发单元2能够根据触发电压信号,控制分合闸动作模
    拟单元1在分闸状态和合闸状态之间切换;通过设置分合闸动作模拟单元1、触发单元2和线
    圈电压控制单元3各自对应的初始参数,即能够模拟断路器在实际电力系统中的工作状态。
    在对应模拟断路器的不同工作状态时,对应采集与各工作状态对应的模拟状态信号、电流
    信号和触发电压信号,形成数据库。在对实际应用的断路器进行检测时,只需获得断路器的
    模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,并将这些信号与数据库中的数据进行对比,即能
    够获得断路器的实际工作状态。

    此外,形成的数据库记录了大量对应断路器在不同运行状态下对应的模拟状态信
    号、电流信号和触发电压信号,这些数据对断路器的寿命具有一定的预测作用,因此,在对
    断路器进行实际检测时,还能够根据实际获得的模拟状态信号、电流信号和触发电压信号,
    结合数据库判断当前检测的断路器的使用寿命,很好的降低了断路器使用过程中的机械故
    障率。另外,本发明实施例提供的断路器分合闸动作模拟试验方法还能够为实际应用的断
    路器的定期检修和维护提供试验数据和建议。

    本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部
    分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于方法实
    施例而言,由于其基本相似于产品实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见产品实施例
    的部分说明即可。

    在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多
    个实施例或示例中以合适的方式结合。

    以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的?;し段Р⒉痪窒抻诖?,任何
    熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵
    盖在本发明的?;し段е?。因此,本发明的?;し段вσ运鋈ɡ蟮谋;し段?。

    关 键 词:
    一种 断路器 合闸 动作 模拟 试验装置 试验 方法
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