CN110320821A - 一体式工频交流耐压试验装置控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体式工频交流耐压试验装置控制系统，包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与系统电源输入模块相连接并用于控制工频耐压试验流程的系统启停模块、与系统启停模块相连接并用于控制调压器进行调压的调压器控制模块。一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与系统启停模块相连接而用于控制工频交流耐压试验时间的计时模块、与调压器相连接并检测其输出信号的电压和电流的电压电流测量模块、分别与电压电流测量模块和系统启停模块相连接的保护模块。本发明能够很好地控制一体式工频交流耐压试验装置而进行工频交流耐压试验，其能够保障系统安全，提高试验效率。

Description

一体式工频交流耐压试验装置控制系统

技术领域

本发明属于高电压试验技术研究领域，具体涉及一种针对一体式工频交流耐压试验装置的控制系统。

背景技术

电力系统中，当真空断路器等设备正式投入运行时，需要进行工频耐压试验。试验时，考虑到工程现场高电压的产生，一般使用交流变频串联谐振的试验方法，提供工频高压。试验前，需首先进行谐振的相关计算，选择合适的串联电抗器、并联电容器和谐振频率，以保证容量需求。交流变频串联谐振的试验方法能够基本满足现场试验需求，但仍然存在部分不足：一方面，对于交流变频串联谐振，计算时需要估算若干参数，每次耐压试验方案涉及大量计算；另一方面，现场的接线步骤较为复杂，有一定的安全隐患。因此，对于低电压等级的电力设备的耐压试验，由于试验电压不高，可考虑不采用交流变频串联谐振的方法，设计一种一体式工频交流耐压试验装置，直接进行升压，同时避免了分体式存在的接线步骤等问题。目前一体式工频交流耐压试验装置通常包括调压器和变压器，由于是一体式工频交流耐压试验装置，控制系统更应注意安全和保护问题，因此，需要设计一种适用于一体式工频交流耐压试验装置的控制系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于一体式工频交流耐压试验装置、能够保障系统安全的控制系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种一体式工频交流耐压试验装置控制系统，用于控制一体式工频交流耐压试验装置进行工频交流耐压试验，所述一体式工频交流耐压试验装置包括调压器和变压器，所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与所述系统电源输入模块相连接并用于控制所述工频耐压试验流程的系统启停模块、与所述系统启停模块相连接并用于控制所述调压器进行调压的调压器控制模块。

优选的，所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述系统启停模块相连接而用于控制所述工频交流耐压试验时间的计时模块。

优选的，所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述调压器相连接并检测其输出信号的电压和电流的电压电流测量模块、分别与所述电压电流测量模块和所述系统启停模块相连接的保护模块。

优选的，所述系统电源输入模块包括与所述外接电源相连接的总电源线、由所述总电源线分支出的分电源线、设置于所述总电源线上的闸刀、设置于所述分电源线上的电源开关，所述调压器连接在所述总电源线上。

优选的，所述系统启停模块包括启动按钮、停止按钮、第一继电器和第二继电器；所述第一继电器的线圈与所述电源开关相连接，所述启动按钮、所述停止按钮、所述第一继电器的常开节点、所述第二继电器的线圈串联而构成串联通路，所述串联通路与所述电源开关相连接，所述第二继电器的第一个常开节点和第二个常开节点设置于所述总电源线上，所述第一继电器同时构成所述保护模块。

优选的，所述系统启停模块还包括串联在所述串联通路上的回零开关，所述第二继电器的第三个常开节点并连接在所述回零开关和所述启动按钮两端。

优选的，所述调压器控制模块为与所述启动按钮相连接的基于可控硅的控制单元。

优选的，所述计时模块包括定时开关、设定有计时时间的计时继电器和计时提示装置，所述定时开关与所述计时继电器的线圈相串联后与所述电源开关相连接，所述计时继电器的常开节点与所述计时提示装置串联后并联在所述计时继电器的线圈两端。

优选的，所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述电源开关相连接并用于提示所述一体式工频交流耐压试验装置的工作状态的指示模块。

优选的，所述指示模块包括启动指示灯、停止指示灯、指示变压器、整流单元；所述指示变压器的原边与所述电源开关相连接，所述整流单元与所述指示变压器的副边相连接，所述停止指示灯与所述第二继电器的常闭节点串联后再与所述整流单元相连接，所述启动指示灯与所述第二继电器的第四个常开节点串联后再与所述整流单元相连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够很好地控制一体式工频交流耐压试验装置而进行工频交流耐压试验，其能够保障系统安全，提高试验效率。

附图说明

附图1为本发明的一体式工频交流耐压试验装置控制系统的原理框图。

附图2为本发明的一体式工频交流耐压试验装置控制系统的部分电路图。

附图3为本发明的一体式工频交流耐压试验装置控制系统中调压器控制模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：一体式工频交流耐压试验装置主要包括调压器和变压器，调压器与外接电源相连接，其用于输出可调的基础电压信号。变压器与调压器相连接，其用于基于调压器输出的基础电压信号而输出试验电压信号给真空断路器等设备。

如附图1所示，针对上述一体式工频交流耐压试验装置的控制系统，主要包括系统电源输入模块、系统启停模块、调压器控制模块，还包括计时模块、电压电流测量模块、保护模块和指示模块。

系统电源输入模块与外接电源相连接。如附图2所示，系统电源输入模块包括与220V交流外接电源相连接的总电源线、由总电源线分支出的分电源线、设置于总电源线上的闸刀、设置于分电源线上的电源开关，调压器连接在总电源线上。电源开关后的分电源线上开可以设置保险丝。为了保证操作的安全，系统电源输入模块采用单相3孔插法，直接和常见的交流220KV电源的分别零线、火线和地线相连接。

系统启停模块与系统电源输入模块相连接，其用于控制工频耐压试验流程。如附图2所示，系统启停模块包括启动按钮、停止按钮、第一继电器IJ和第二继电器C。第一继电器IJ的线圈与电源开关相连接，启动按钮、停止按钮、第一继电器IJ的常开节点IJ-1、第二继电器C的线圈串联而构成串联通路，串联通路与电源开关相连接，第二继电器C的第一个常开节点C-1和第二个常开节点C-2设置于总电源线上。系统启停模块还包括串联在串联通路上的回零开关，第二继电器C的第三个常开节点C-3并连接在回零开关和启动按钮两端。该系统启停模块通过继电器的通电和断电实现控制。正常启动之后，继电器通电状态下，回零开关被短路不起作用。

调压器控制模块与系统启停模块相连接，其用于控制调压器进行调压。如附图3所示，调压器控制模块为与启动按钮相连接的基于可控硅的控制单元。通过可控硅进行组合，从而实现对电压的调整，实现了自动对交流电压进行调节和稳定电压。调压器控制模块受系统启停模块的控制，只有当连接启动按钮的第二继电器C通电后调压器才会作用，在启动状态下，通过控制调压器以实现智能控制电压输出，提高输出电压准确性。

计时模块与系统启停模块相连接，其用于控制工频交流耐压试验时间。如附图2所示，计时模块包括定时开关、设定有计时时间的计时继电器SJ和计时提示装置，定时开关与计时继电器SJ的线圈相串联后与电源开关相连接，计时继电器SJ的常开节点SJ-1与计时提示装置串联后并联在计时继电器SJ的线圈两端。计时提示装置采用蜂鸣器。计时模块和调压器控制模块配合使用。在在工频耐压试验时，根据规程的不同，需要进行不同时间的耐压，人工计时存在误差大、易失误等缺点，因此设置该计时模块。计时功能通过定时开关触发。自动升压方式下，加压装置电压达到设定值后触发计时功能。在设定时间范围内，电压保持不变，超过设定时间后，自动降压。耐压计时时间可人工整定。

电压电流测量模块与调压器相连接，其用于检测其输出信号的电压和电流。电流测量在调压器的输出端串联分流器，实现过流保护的电流测量。调压器的输出端串联电流表，实现对调压输出电流的测量。电压通过数字显示屏显示，电流通过传统的指针式电流表显示，由设备电源采用220V/9V变压器经整流电路供电。

保护模块分别与电压电流测量模块和系统启停模块相连接。第一继电器IJ同时构成该保护模块。保护模块目的是防止施加电压过高、设备质量有缺陷时，设备可能发生击穿，产生较大的短路电流，短路电流可能对操作人造成安全影响。

指示模块与电源开关相连接，其用于提示一体式工频交流耐压试验装置的工作状态。如附图2所示，指示模块包括启动指示灯、停止指示灯、指示变压器、整流单元。指示变压器的原边与电源开关相连接，整流单元与指示变压器的副边相连接，停止指示灯与第二继电器C的常闭节点C-4串联后再与整流单元相连接，启动指示灯与第二继电器C的第四个常开节点C-5串联后再与整流单元相连接。

控制系统的控制逻辑如下：

（1）刀闸闭合，电源开关闭合，第一继电器IJ通电，节点IJ-1闭合。指示变压器通电，停止指示灯点亮，此时，调压器不能作用。

（2）按下回零开关，按下启动按钮，第二继电器C通电，节点C-1，C-2导通，调压器可以作用，即可通过手动控制方式，调节试验变压器的输出。节点C-3导通，C-4断开，C-5导通，即启动指示点亮。

（3）在启动状态下，通过控制调压器和控制回路以实现智能控制电压输出，提高输出电压准确性。调压器有手动和自动两种不同的控制方式，通过电动回路控制，具体如图3所示。通过可控硅进行组合，从而实现对电压的调整，通过该技术实现了自动对交流电压进行调节和稳定电压。该系统具备抗干扰能力，提高了系统运行的可靠性。

（4）打开定时开关，计时继电器SJ开始计时，时间达到既定时间，计时继电器SJ通电，节点SJ-1闭合，蜂鸣器通电，发出警告。

（5）过流保护。过流保护动作，节点IJ-1断开，第二继电器C不通电，节点C-1、C-2、C-3、C-5断开，C-4闭合，系统停止工作。

（6）点击停止按钮，第二继电器C断电，节点C-1、C-2、C-3、C-5断开，C-4闭合，系统停止工作。

上述方案的有益效果在于：

（1）电源独立开关控制方式。设备电源和高压通断电源采用独立的开关控制，对升压安全和试验人员安全实现了双重保护。

（2）双重升压控制方式，即手动和自动升压方式。通过设定预定电压值，由调压模块实现自动升压。

（3）耐压计时功能。自动升压方式下，加压装置电压达到设定值后触发计时功能。在设定时间范围内，电压保持不变，超过设定时间后，自动降压。耐压计时时间可人工整定。

（4）过流保护闭锁功能。过流保护触发之后，继电器C断电，调压器电源和高压通断电源同时断开，保证了设备和人员安全。

（5）电流测量在调压器的输出端串联分流器，实现过流保护的电流测量。调压器的输出端串联电流表，实现对调压输出电流的测量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式工频交流耐压试验装置控制系统，用于控制一体式工频交流耐压试验装置进行工频交流耐压试验，所述一体式工频交流耐压试验装置包括调压器和变压器，其特征在于：所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统包括与外接电源相连接的系统电源输入模块、与所述系统电源输入模块相连接并用于控制所述工频耐压试验流程的系统启停模块、与所述系统启停模块相连接并用于控制所述调压器进行调压的调压器控制模块。

2.根据权利要求1所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述系统启停模块相连接而用于控制所述工频交流耐压试验时间的计时模块。

3.根据权利要求1或2所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述调压器相连接并检测其输出信号的电压和电流的电压电流测量模块、分别与所述电压电流测量模块和所述系统启停模块相连接的保护模块。

4.根据权利要求3所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述系统电源输入模块包括与所述外接电源相连接的总电源线、由所述总电源线分支出的分电源线、设置于所述总电源线上的闸刀、设置于所述分电源线上的电源开关，所述调压器连接在所述总电源线上。

5.根据权利要求4所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述系统启停模块包括启动按钮、停止按钮、第一继电器和第二继电器；所述第一继电器的线圈与所述电源开关相连接，所述启动按钮、所述停止按钮、所述第一继电器的常开节点、所述第二继电器的线圈串联而构成串联通路，所述串联通路与所述电源开关相连接，所述第二继电器的第一个常开节点和第二个常开节点设置于所述总电源线上，所述第一继电器同时构成所述保护模块。

6.根据权利要求5所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述系统启停模块还包括串联在所述串联通路上的回零开关，所述第二继电器的第三个常开节点并连接在所述回零开关和所述启动按钮两端。

7.根据权利要求5所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述调压器控制模块为与所述启动按钮相连接的基于可控硅的控制单元。

8.根据权利要求4所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述计时模块包括定时开关、设定有计时时间的计时继电器和计时提示装置，所述定时开关与所述计时继电器的线圈相串联后与所述电源开关相连接，所述计时继电器的常开节点与所述计时提示装置串联后并联在所述计时继电器的线圈两端。

9.根据权利要求5所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述一体式工频交流耐压试验装置控制系统还包括与所述电源开关相连接并用于提示所述一体式工频交流耐压试验装置的工作状态的指示模块。

10.根据权利要求9所述的一体式工频交流耐压试验装置控制系统，其特征在于：所述指示模块包括启动指示灯、停止指示灯、指示变压器、整流单元；所述指示变压器的原边与所述电源开关相连接，所述整流单元与所述指示变压器的副边相连接，所述停止指示灯与所述第二继电器的常闭节点串联后再与所述整流单元相连接，所述启动指示灯与所述第二继电器的第四个常开节点串联后再与所述整流单元相连接。