CN101101324A

CN101101324A - 含编码负载的电源设备试验装置

Info

Publication number: CN101101324A
Application number: CN 200610028607
Authority: CN
Inventors: 陈进康
Original assignee: SHANGHAI CHUANGXIANG POWER SUPPLY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI CHUANGXIANG POWER SUPPLY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2008-01-09

Abstract

一种含编码负载的电源设备试验装置，包括一机箱；设置在机箱面板上的显示屏和输入键盘及各种仪表；设置在机箱内的电源、工控机、稳态电压信号采集模块、稳态电流信号采集模块、功率信号采集模块、瞬态电压波形采集模块、复数个负载控制接触器、复数个电阻负载、复数个电容负载和复数个电感负载；本发明的含编码负载的电源设备试验装置采用编码电阻负载、电感负载、电容负载结合计算机技术的应用，实现对负载值的自动调整和通断程序的自动控制，也可以手动调整和控制，同时负载的控制与频率、电压、电流功率等参数的采集，最终自动完成按标准要求设定的若干试验项目。

Description

含编码负载的电源设备试验装置

技术领域

本发明涉及一种电源设备试验装置，特别是一种含编码负载的电源设备试验装置，该电源设备试验装置中包括电阻负载、电感负载和电容负载。可用于多种电源设备，如内燃机组、发电机、稳压电源、UPS等电源设备的试验。

背景技术

在工业生产中，内燃机组、发电机、稳压电源、UPS等电源设备的负载(荷)能力、容量进行检测，以保证设备的正常运行。检测时除使用检测仪外，还必须配上检测负载，以便准确测量。传统的电阻负载有两种，一是水电阻，人工操作改变电极浸入盐溶液的深度以获得不同的电阻值；另一种用合金电阻材料做成不同功率的单元，分别由开关控制其断开来改变组合的等效电阻值，电感负载基本上是采用感应调压变压器式的可调电感负载，人工操作调节电感值。

现有的电源设备试验装置一般由负载和电气参数测量仪表组成，由人工读数和记录，且各种试验过程在人工干预下运行。

使用传统的试验装置进行电源设备的各项试验时，试验人员的劳动强度较大、效率低、数据的人为误差难以避免。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种包括电阻性、电感性和电容性负载以编码组合的方式接入试验回路中的含编码负载的电源设备试验装置，该含编码负载的电源设备试验装置适用于多种电源设备，如内燃机组、发电机、稳压电源、UPS等电源设备。

一种含编码负载的电源设备试验装置，包括一机箱；其特征在于，还包括：

设置在机箱面板上的显示屏和输入键盘及各种仪表；

设置在机箱内的电源、工控机、稳态电压信号采集模块、稳态电流信号采集模块、功率信号采集模块、瞬态电压波形采集模块、复数个负载控制接触器、复数个电阻负载、复数个电容负载和复数个电感负载；所述电源通过信号与电源共用总线给工控机、各采集模块及复数个负载控制接触器的线包供电，所述工控机的I/O口通过数据与地址共用总线与各采集模块、复数个负载控制接触器的线包、显示屏、输入键盘连接，以接受输入控制指令，控制各采集模块进行采样和复数个负载控制接触器的工作状态；所述各采集模块采用串并联的方式接入交流电压电流信号输入通道中并与机箱面板上的对应仪表连接，以直观显示参数；在机箱上还设置有一负载输出接口，所述负载输出接口一侧连接每一负载控制接触器常开触头一侧，负载输出接口另一侧通过交流电压电流信号输入通道连接复数个电阻负载、电感负载、电容负载的并联侧，复数个电阻负载、电感负载、电容负载另一侧接不同负载控制接触器常开触头的另一侧；工控机通过编码方式控制不同负载控制接触器的常开触头通断，相应的控制与负载控制接触器相连的负载接入，以实现不同的接入负载值。

所述复数个电阻负载、电感负载和电容负载采用串并连方式连接。

本发明中，在所述机箱面板上还设置有一与工控机一I/O口连接的网络数据接口，以实现与远程控制计算机的通信连接。

本发明中，还包括一打印机，所述打印机与工控机的一I/O口连接，实现数据的打印。

由于采用了如上的设计方案，本发明的含编码负载的电源设备试验装置采用编码电阻负载、电感负载、电容负载结合计算机技术的应用，实现对负载值的自动调整和通断程序的自动控制，也可以手动调整和控制，同时负载的控制与频率、电压、电流功率等参数的采集，最终自动完成按标准要求设定的若干试验项目。

本发明的含编码负载的电源设备试验装置具有如下功能：

1、兼容不同的电压等级和频率等级，满足额定功率范围内任何一档额定功率的电源设备的试验要求。试验装置的功率范围按需设置，不受限制。

2、自动完成稳态和瞬态试验及其数据的采集、运算、显示、储存或打印输出。

3、自动生成试验报告、显示、储存或打印输出。

4、对于内燃发电机组的试验，试验装置可以满足下列标准对试验的要求，标准号分别为：ISO 8528-5：1993，GB/T 2820.5-1997，GB/T 13032-91，GJB2815-97，GJB 235-87，GJB 235A-97，JB/T 10303-2001。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明的电阻负载原理图。

图3为本发明的电感负载原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图1，一种含编码负载的电源设备试验装置，包括一机箱1；在机箱1面板上设置有显示屏2和输入键盘3及电压表4、电流表5和功率表6。

在机箱1内设置有电源7、工控机8、稳态电压信号采集模块9、稳态电流信号采集模块10、功率信号采集模块11、瞬态电压波形采集模块12、复数个负载控制接触器13、复数个电阻负载14、复数个电容负载和复数个电感负载15；电源7通过信号与电源共用总线16给工控机8、各采集模块9、10、11、12及复数个负载控制接触器13的线包供电，工控机8的I/O口通过数据与地址共用总线17与各采集模块9、10、11、12、复数个负载控制接触器13的线包、显示屏2、输入键盘3连接，以接受输入控制指令，控制各采集模块9、10、11、12进行采样和复数个负载控制接触器13的工作状态。

各采集模块9、10、11、12采用串并联的方式接入交流电压电流信号输入通道中并与机箱1面板上的对应的电压表4、电流表5和功率表6连接，以直观显示参数。

在机箱1上还设置有一负载输出接口，负载输出接口一侧连接每一负载控制接触器13常开触头一侧，负载输出接口另一侧通过交流电压电流信号输入通道连接复数个电阻负载14、电感负载15、电容负载的并联侧，复数个电阻负载14、电感负载15、电容负载另一侧接不同负载控制接触器13常开触头的另一侧(参看图2和图3)；工控机8通过编码方式控制不同负载控制接触器13的常开触头通断，相应的控制与负载控制接触器13相连的负载接入，以实现不同的接入负载值。在实际接入过程中，复数个电阻负载14、电感负载15和电容负载采用串并连方式连接。

在机箱1面板上还设置有一与工控机8一I/O口连接的网络数据接口，以实现与远程控制计算机18的通信连接。

在机箱1的面板上还可设置一打印机19，打印机19与工控机8的一I/O口连接，实现数据的打印。

参看图2，为本发明的电阻负载接入原理。负载控制接触器13采用施耐德接触器，其中D115有6只，D80有3只，D50有2只，D32有2只，D25有2只，D09有17只。

电阻有10kW/16Ω/14.4A、5kW/32Ω/7.22A、3kW/53.4Ω/4.33A、2kW/80Ω/2.88A、1kW/160Ω/1.44A、0.5kW/320Ω/0.72A、80kW/2Ω/115.5A、50kW/3.2Ω/72.2A、30kW/5.33Ω/43.3A、20kW/8Ω/28.9A。这些电阻性负载串连后，再与其他串连在一起的电阻性负载并联，以实现不同的电阻性负载值。

本实施例中，电阻性负载采用三部分串联的电阻再并联的方式来实现，第一部分串联在一起的电阻是电阻值较大，允许的最大功率和电流值都较小的电阻；第二部分串联在一起的电阻是电阻值较小，允许的最大功率和电流值都较大的电阻；第三部分串联在一起的电阻是电阻值特别小，允许的最大功率和电流值都很大的电阻。通过它们的组合，可以获得各种功率要求和电流要求的电阻性负载值。

参看图3，为本发明的电感负载接入原理。负载控制接触器13采用施耐德接触器，其中D170有3只，D80有1只，D50有1只，D25有1只，D18有1只，D09有6只。

电感有0.25kVA/0.36A、0.5kVA/0.72A、1kVA/1.45A、2kVA/2.9A、3kVA/4.33A、5kVA/7.2A、10kVA/14.4A、100kVA/145A、50kVA/72A、30kVA/43.3A、20kVA/29A。这些电感性负载串连后，再与其他串连在一起的电感性负载并联，以实现不同的电感性负载值。

本实施例中，电感性负载采用两部分串联的电感再并联的方式来实现，第一部分串联在一起的电感是电感值较大，允许的最大电压和电流值都较小的电感；第二部分串联在一起的电感是电感值较小，允许的最大电压和电流值都较大的电感。通过它们的组合，可以获得各种功率要求和电流要求的电感性负载值。

每一个负载都与不同负载控制接触器13相连，工控机8通过8421编码组合的方式对负载控制接触器13的常开触头的通断进行控制，进而实现对与接触器的常开触头相连的负载的接入。

下面以500kW、功率因数0.8(滞后)发电机组试验用负载为例，来说明本发明目的的实现。

由电阻负载14和电感负载15组成功率因数滞后的编码负载。其中电阻负载14共575kW，可满足发电机组标准中超载试验的需要。经换接实现三相不平衡负载试验的要求；电感负载15共420kVar。分档负载用负载控制接触器13控制。负载控制接触器13的通断由工控机8的“负载控制”单元给出指令。电阻负载14和电感负载15接入的原理见图2和图3。

编码负载的调整步骤：

1、调整指令有两种情况。一是按被试内燃发电机组的额定值和所确定的试验项目，按标准规定的常规要求自动给出；二是当前试验对负载的要求与常规要求不一致时，按当前的要求另行输入必要的调整指令。

2、当前的试验项目开始后，工控机8的CPU判别调整指令的给定值与检测的实际负载值之间的差别，并给出调节信号增加或减少有功负载与无功负载值。

3、当实际检测到的负载值与调整指令的给定值之间的差值小于规定的限值范围时，负载调整工作完成。程序转入下一个试验步骤。

下面以内燃发电机组试验装置为例，来说明本发明目的的实现。

1、确定试验装置的参数范围。主要参数有额定频率、额定电压、额定功率、额定功率因数。本发明的试验装置的功能可覆盖各种类型所有内燃发电机组产品试验的要求。必要时一套试验装置可用于各种不同额定参数的机组试验。

2、按图1建立试验装置。

3、实施机组试验必须输入以下信息；

通过输入键盘3输入被试机组的额定频率、额定电压、额定功率、额定功率因数、产品型号、产品编号；

选取负载点的数目；

对已设预置有更改要求的值，重新进行设置；

选择适用的标准；

4、按步骤进行各项试验：

每个试验项目开始时给出进行试验的指令。当次试验结束时对结果认可的，给出“确定”指令，则当次运行的项目结束；

5、全部试验项目结束后，可在屏幕上读出各项数据、曲线和试验报告；

试验报告全部或选项以及数据、曲线均可打印输出；

全部试验结果可长期储存，有要求时按试验日期或产品型号和编号查询；

历次试验结果可与远程计算机通讯，实施统一管理。

当然，对于本领域的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上能够作多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，上述各种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims

1.一种含编码负载的电源设备试验装置，包括一机箱；其特征在于，还包括：

设置在机箱面板上的显示屏和输入键盘及各种仪表；

2、根据权利要求1所述的电源设备试验装置，其特征在于，所述复数个电阻负载、电感负载和电容负载采用串并连方式连接。

3、根据权利要求1所述的电源设备试验装置，其特征在于，在所述机箱面板上还设置有一与工控机一I/O口连接的网络数据接口，以实现与远程控制计算机的通信连接。

4、根据权利要求1所述的电源设备试验装置，其特征在于，还包括一打印机，所述打印机与工控机的一I/O口连接，实现数据的打印。