CN105425142A - 高压开关动作机械特性测试系统的测试方法 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法。目前高压开关动作测试系统产品功能上基本相同，对开关动作机械特性参数都不能做出准确的测量，对测试的对象比较单一。一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，高压开关动作机械特性测试系统上下位机的测试，下位机能够通过</b><b>USB</b><b>功能模块与上位机进行通信，上下位机都能对信号进行分析处理和显示，得以判断高压开关的性能，保护电网的正常运行，高压开关动作机械特性测试系统的测试方法包括如下步骤：对高压开关测试装置进行系统性的分析；下位机硬件电路系统的分析；系统的下位机软件的分析；对下位机进行调试和测试。本发明用于高压开关动作机械特性测试系统的测试方法。</b>

Description

高压开关动作机械特性测试系统的测试方法

技术领域：

本发明涉及一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法。

背景技术：

目前高压开关动作测试系统产品功能上基本相同，对开关动作机械特性参数都不能做出准确的测量，对测试的对象比较单一。只是针对几种特定型号的开关不具有普遍性，而且价格比较昂贵，如果有多种型号的开关，配齐机械特性测试装置花费的代价非常大，并且仪器基本采用数据采集卡加工业计算机构成体积比较庞大，不能适应户外的测量需求。

国内开关机械特性测试装置主要是由科研院所、高校，以及一些相关的从业单位来进行开发生产，主要的产品有两类：一类是采用单片机作为主控芯片，虽然价格低，但由于受芯片技术和计算机技术的影响，曲线采样的幅值精度和时间精度都不高，而且曲线都在仪器自带的液晶显示屏上显示，无法进行深入精确的分析计算，另一类产品采用与国外产品相同的工业计算机加数据采集卡的模式，在性能上逼近了国外产品的水平，但是在成本方面，依然是居高不下。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，高压开关动作机械特性测试系统上下位机的测试，下位机能够通过USB功能模块与上位机进行通信，上下位机都能对信号进行分析处理和显示，得以判断高压开关的性能，保护电网的正常运行，高压开关动作机械特性测试系统的测试方法包括如下步骤：

对高压开关测试装置进行系统性的分析；

下位机硬件电路系统的分析；

系统的下位机软件的分析；

对下位机进行调试和测试。

所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的对高压开关测试装置进行系统性的分析，根据系统的需求制定相应的测试方法及参数，选择用直线位移传感器进行测量，测试出分合闸线圈的电流峰值以及变化曲线，制定出下位机系统需要实现的功能要求，提出整体测试数据。

所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的下位机硬件电路系统的分析，围绕ARM处理器设计符合要求的处理器模块、存储模块、USB模块、LCD模块、信号采样模块及外围控制信号模块等一系列的功能模块电路，检测的行程信号通过位移传感器引入系统，经过模块转换后变成计算机可以识别的数字信号，电流信号采样采用微处理器内部自带的8通道10位AD模块来进行模数转换，确定电流信号的调理电路，开关量信号采样反映断路器实际所处的状态，是测试流程以及计算特性参数时的样本数据，增加光耦模块，系统进行测试时，针对分合闸线圈带电判别，选择分合闸线圈，带电时刻作为系统开始采样的起始点。

所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的系统的下位机软件的分析，下位机对数据的进行采集，同时接收上位机的数据、图像的显示、报表、打印，下位机的软件ARM下达操作命令，通过操作系统模块进入控制系统。

所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的对下位机进行调试和测试，测试装置断路器单分、单合、合分、分合分、分合分合分、合分合分六种操作，在上位机的配合下进行寿命测试，测试完毕后，将测试数据保存下来，计算所得的特性参数通过串行打印机打印。

有益效果：

1.本发明通过对高压开关动作特性的分析制定相应的测试方法及参数，选择用直线位移传感器进行测量，测试出分合闸线圈的电流峰值以及变化曲线，制定出下位机系统需要实现的功能要求，能准确测试出分合闸线圈的电流峰值以及变化曲线，达到自动识别分、合闸状态，防止用户错误操作。

本发明针对高压断路器电流信号瞬时性的特点，测试系统选用了对信号反应非常灵敏的磁补偿式霍尔电流传感器，可以测量任意波形的电流，输出端能真实地反映输入端电流的波形参数，将断路器分合闸线圈引线穿过霍尔电流传感器测量孔径，很方便地取得电流信号，既可以克服电磁式互感器的非理想性缺点，又解决了直流电参量测量时的隔离问题。

本发明通过测试流程以及计算特性参数时的样本数据，增加光耦模块，光的发射、光的接收及信号放大，输入的电信号驱动发光二极管，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，这就完成了电一光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用，由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

本发明通过系统进行测试时，需要选择一个时间点来开始信号采样，选择分合闸线圈，带电时刻作为系统开始采样的起始点，如何判别分合闸线圈是否带电就十分重要，并且要有很高的可靠性和实时性。

本发明的测试系统加在分合闸线圈上的直流电压高达上百伏，在电路中增加压敏电阻进行保护，压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值U时流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过U时，流过它的电流激增，相当于阀门打开，利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。

本发明选择高精度的信号传感器，然后把信号送到合理的信号调理电路，就可以得到比较准确的信号，做出准确的测量，对高压开关进行检测，是实现设备预知性维修的前提，是保证设备安全可靠运行的关键，高压开关检测为实现由计划检修到状态检修的转变创造了条件，有目的解体拆卸，节省了大量的人力、物力和财力，同时也避免了停电损失，提高了设备的使用寿命。

本发明能够及时发现开关的缺陷，降低事故的发生率，减少开关预防性实验和检修的工作量及停电次数，为了确保高压开关的安全运行和提高电力系统运行的可靠性，以先检测为依据的维修逐步取代以预防性实验为依据的预测维修，弥补预防性实验的不足，延长预测维修的周期，在理论和实用上都具有重大的技术经济价值。

本发明的高压开关动作测试系统是电力系统中重要的电力设备，在供电线路出现故障时，高压开关动作测试系统必须及时、可靠的对故障线路进行切断或接通，以防故障扩大，确保电力系统安全稳定运行，保证高压开关动作的安全可靠。

附图说明：

附图1是本发明的测试系统结构示意图。

附图2是本发明的下位机软件流程图。

具体实施方式：

实施例1：

一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，高压开关动作机械特性测试系统上下位机的测试，下位机能够通过USB功能模块与上位机进行通信，上下位机都能对信号进行分析处理和显示，得以判断高压开关的性能，保护电网的正常运行，高压开关动作机械特性测试系统的测试方法包括如下步骤：

对高压开关测试装置进行系统性的分析；

下位机硬件电路系统的分析；

系统的下位机软件的分析；

对下位机进行调试和测试。

实施例2：

实施例1所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的对高压开关测试装置进行系统性的分析，根据系统的需求制定相应的测试方法及参数，选择用直线位移传感器进行测量，测试出分合闸线圈的电流峰值以及变化曲线，制定出下位机系统需要实现的功能要求，提出整体测试数据。

实施例3：

实施例1或2所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的下位机硬件电路系统的分析，围绕ARM处理器设计符合要求的处理器模块、存储模块、USB模块、LCD模块、信号采样模块及外围控制信号模块等一系列的功能模块电路，检测的行程信号通过位移传感器引入系统，经过模块转换后变成计算机可以识别的数字信号，电流信号采样采用微处理器内部自带的8通道10位AD模块来进行模数转换，确定电流信号的调理电路，开关量信号采样反映断路器实际所处的状态，是测试流程以及计算特性参数时的样本数据，增加光耦模块，系统进行测试时，针对分合闸线圈带电判别，选择分合闸线圈，带电时刻作为系统开始采样的起始点。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的系统的下位机软件的分析，下位机对数据的进行采集，同时接收上位机的数据、图像的显示、报表、打印，下位机的软件ARM下达操作命令，通过操作系统模块进入控制系统。

实施例5：

根据实施例1或2或3或4所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，所述的对下位机进行调试和测试，测试装置断路器单分、单合、合分、分合分、分合分合分、合分合分六种操作，在上位机的配合下进行寿命测试，测试完毕后，将测试数据保存下来，计算所得的特性参数通过串行打印机打印。

实施例6：

上述实施例所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，将开关的机械特性参数是保证其正常工作的重要依据，机械特性参数可以从高压断路器的行程一时间曲线来定义和计算，在合闸时，动触头迅速移动，并接触静触头，使高压开关导通，接入负载，但由于动触头存在惯性，还会运动到最高点，而后返回到平衡点，形成一个振荡过程，具体测试步骤如下：

（1）仪器自动识别分、合闸状态，防止用户错误操作；

（2）能够实现断路器单分、单合、合分、分合分、分合分合分、合分合分操作；

（3）可进行多断口测试，并可以选择将传感器安装任意一个断口，灵活设置；

（4）既可以选择用直线位移传感器进行测量，也可以选择角位移传感器测量；

（5）能准确测试出分、合闸线圈的电流峰值以及变化曲线；

（6）可以根据“占总行程百分比”“占开距的百分比”“时间”“行程”四种定义方式分别定义触头运动速度，满足各种速度测试要求；

（7）直接精确测量触头开距，显示端口波形、反弹幅值、弹跳、超行程、过冲等。

Claims (5)

1.一种高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，其特征是:高压开关动作机械特性测试系统上下位机的测试，下位机能够通过USB功能模块与上位机进行通信，上下位机都能对信号进行分析处理和显示，得以判断高压开关的性能，保护电网的正常运行，高压开关动作机械特性测试系统的测试方法包括如下步骤：

对高压开关测试装置进行系统性的分析；

下位机硬件电路系统的分析；

系统的下位机软件的分析；

对下位机进行调试和测试。

2.根据权利要求1所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，其特征是：所述的对高压开关测试装置进行系统性的分析，根据系统的需求制定相应的测试方法及参数，选择用直线位移传感器进行测量，测试出分合闸线圈的电流峰值以及变化曲线，制定出下位机系统需要实现的功能要求，提出整体测试数据。

3.根据权利要求1或2所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，其特征是：所述的下位机硬件电路系统的分析，围绕ARM处理器设计符合要求的处理器模块、存储模块、USB模块、LCD模块、信号采样模块及外围控制信号模块一系列的功能模块电路，检测的行程信号通过位移传感器引入系统，经过模块转换后变成计算机可以识别的数字信号，电流信号采样采用微处理器内部自带的8通道10位AD模块来进行模数转换，确定电流信号的调理电路，开关量信号采样反映断路器实际所处的状态，是测试流程以及计算特性参数时的样本数据，增加光耦模块，系统进行测试时，针对分合闸线圈带电判别，选择分合闸线圈，带电时刻作为系统开始采样的起始点。

4.根据权利要求1或2或3所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，其特征是：所述的系统的下位机软件的分析，下位机对数据的进行采集，同时接收上位机的数据、图像的显示、报表、打印，下位机的软件ARM下达操作命令，通过操作系统模块进入控制系统。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的高压开关动作机械特性测试系统的测试方法，其特征是：所述的对下位机进行调试和测试，测试装置断路器单分、单合、合分、分合分、分合分合分、合分合分六种操作，在上位机的配合下进行寿命测试，测试完毕后，将测试数据保存下来，计算所得的特性参数通过串行打印机打印。