CN110967564B - 换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统 - Google Patents

换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统 Download PDF

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Abstract

一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构，能够实现一次接线，节省了人工拆接线、移动设备和控制设备的过程；主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块，参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机通信连接，通过主控机构可实现远程的操作控制，根据配置的测试项目及设置的参数，自动完成相应的测试工作，并且能够实时监视各个设备工作状态及测试数据，自动生成测试报告，具有操作简便及自动化的特点。

Description

换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统。
背景技术
三相不平衡是指在电力系统中三相电流或电压的幅值不一致，幅值差超过规定范围。这不仅会增加电能的损耗，还会影响用电设备的安全运行。换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置是用于自动调节配电网三相负荷不平衡现象的装置，其测试项目复杂，额定电流可达120A，测试过程中最大电流高达144A，且需要持续时间不小于2h。在不同的测试项目中，对试验环境和测试电流大小的要求不同，需要不同的设备来完成不同的测试项目。
目前电力系统针对不同的测试项目主要的应对措施有以下两种方案：
一是测试设备较分散，测试不同的项目需将换相开关移至不同的地方，手动操作完成所有的测试项目；
二是将需要用到的测试设备集中到一个固定的区域，测试不同的项目不再将换相开关移动。
但上述两种方案还存在一定的缺陷，缺少一套专业测试换相开关的平台，导致测试不同项目的时候需要来回拆接测试导线，且没有相应的安全防护措施，使测试过程中存在安全隐患；此外，缺少专业的监控机构，需要人工操作参数设置、设备操作、报告输出，降低了测试效率。
因此，针对现有技术的不足提供一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统以解决现有技术不足甚为必要。该用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统通过一次性接线，能够实现参数自动设置、设备自动控制和自动存储数据、测试报告自动生成，具有操作方便和自动化的特点。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统,设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构；
工控机分别与程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载和监控设备连接，智能防爆开关矩阵箱的一端与程控模拟电网设备连接，智能防爆开关矩阵箱的另一端与换相开关连接，换相开关还分别与程控三相负载和监控设备连接。
优选的，程控模拟电网设备用于为换相开关提供工作电源，并支持远程控制。
优选的，智能防爆开关矩阵箱根据远程命令自动闭合相应的开关。
优选的，程控三相负载用于为换相开关提供三相RLC负载，并根据远程命令自动调节负载大小和属性。
优选的，主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块；
参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机通信连接。
优选的，参数设置模块通过工控机完成对程控模拟电网设备和程控三相负载的参数设置、数据回读、启停机控制，所述数据处理模块通过工控机完成对智能防爆开关矩阵箱开关节点控制、数据回读、完成对换相开关的换相动作、数据回读以及完成对监控设备的数据回读、启停机控制，并将回读的数据输送至报告输出模块。
优选的，上述监控设备包括温度巡检仪和示波器；
温度巡检仪用于实时监测换相开关的温度数据，并将监测到的温度数据发送至工控机；
示波器用于采集换相开关换相时间、过零投切时间、换相涌流的数据。
优选的，上述智能防爆开关矩阵箱的矩阵开关设置有两个或两个以上。
优选的，上述矩阵开关设置为10个；
将上述矩阵开关分别定义为KM1、KM2、……、KM10，所对应的换相开关接口定义为接口1、接口2、接口3；
其中，矩阵开关KM1、KM2、KM3为三线进路开关，矩阵开关KM4、KM5、KM6为三路出线开关，矩阵开关KM7、KM8、KM9和KM10为回路间联络开关；
当上述矩阵开关KM1、KM4同时闭合时，接口1接入测试回路；
当上述矩阵开关KM2、KM5同时闭合时，接口2接入测试回路；
当上述矩阵开关KM3、KM6同时闭合时，接口3接入测试回路。
优选的，智能防爆开关矩阵箱的防爆外壳材料为亚克力透明板。
优选的，程控模拟电网设备的接线方式采用三相四线制。
优选的，三相四线制的联接方法为星形接法或者三角型接法。
优选的，上述RLC负载包括阻性负载、感性负载、容性负载。
该用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构，工控机分别与程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载和监控设备连接，能够实现一次接线，节省了人工拆接线、移动设备和控制设备的过程；主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块，参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机通信连接，通过主控机构可实现远程的操作设备，根据配置的测试项目及设置的参数，自动完成相应的测试工作，并且能够实时监视各个设备工作状态及测试数据，自动生成测试报告，具有操作简便及自动化的特点。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统的结构示意图。
图2是本发明的自动测试流程图。
图3是智能防爆开关矩阵箱原理示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1。
一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构。
如图1所示，工控机分别与程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载和监控设备连接，智能防爆开关矩阵箱的一端与程控模拟电网设备连接，智能防爆开关矩阵箱的另一端与换相开关连接，换相开关还分别与程控三相负载和监控设备连接。
程控模拟电网设备用于为换相开关提供工作电源，并支持远程控制。需要说明的是，当换相开关换相过程中发生短路故障时，可以立即停止输出电源，保护自身与换相开关不受损坏。
需要说明的是，程控模拟电网设备的接线方式采用三相四线制。其中，三相分别为A相、B相、C相。具体的，三相四线制的联接方法为星形接法或者三角型接法。
本发明中，智能防爆开关矩阵箱采用矩阵式设计的开关箱，可以根据远程命令自动闭合相应的开关。
需要说明的是，智能防爆开关矩阵箱采用亚克力透明板为防爆外壳材料。防爆外壳材料并不局限于本实施例中所阐述的，本领域的技术人员可以根据实际情况选定。
本发明的程控三相负载通过多个电阻R、电感L以及电容C并联或串联而成，用于为换相开关14提供三相RLC负载，并根据远程命令自动调节负载大小和属性。
具体的，RLC负载为阻性负载、感性负载、容性负载。
本发明的主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块；参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机11通信连接。
具体的，参数设置模块通过工控机完成对程控模拟电网设备和程控三相负载的参数设置、数据回读、启停机控制，所述数据处理模块通过工控机完成对智能防爆开关矩阵箱开关节点控制、数据回读、完成对换相开关的换相动作、数据回读以及完成对监控设备的数据回读、启停机控制，并将回读的数据输送至报告输出模块。
本发明中，在自动测试开始前需要进行试验参数的配置，具体过程为：首先检查硬件设备的通信状态是否正常，如果是，选择测试的项目及配置测试参数，否则，发出警告信息，通过人工检查设备通信回路的连接及通信参数是否配置正确。
试验参数配置完成后，如图2所示，闭合智能防爆开关矩阵箱与测试项目所对应的节点，节点闭合完成，控制程控模拟电网设备以及程控三相负载启机并设置输出，如果输出正确，则控制换相开关换相并通过温度巡检仪实时获取换相开关温度，否则继续设置输出，直到输出正确为止；
判断换相开关换相是否正确，如果是，将获取换相数据并判断获取换相数据完成，示波器将换相数据实时显示，如果否，继续控制换相开关换相，直到正确换相才执行下一步；
获取换相数据完成后，继续执行下一个测试项目，直到判断所有项目完成后，进而控制程控三相负载停机，并控制程控模拟电网设备停机，将测试报告完整输出，结束自动测试过程；如果项目并未测试完成，则继续进行测试，直到完成后可执行下一步。
该用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构，工控机分别与程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载和监控设备连接，能够实现一次接线，节省了人工拆接线、移动设备和控制设备的过程；主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块，参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机通信连接，通过主控机构可实现远程的操作控制，以及根据配置的测试项目及设置的参数，自动完成相应的测试工作，具有操作简便及自动化的特点。
实施例2。
一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其他结构与实施例1相同，不同之处在于：监控设备包括温度巡检仪和示波器。
需要说明的是，温度巡检仪用于实时监测换相开关的温度数据，并将监测到的温度数据发送至工控机，当监测到的温度数据超过所设定的温度值时，工控机将立即停止程控模拟电网设备输出。
需要说明的是，示波器是一种用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，能够将电信号转化成图像。在本实施例中。示波器用于采集换相开关换相时间、过零投切时间、换相涌流的数据。
该用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，使用温度巡检仪能够实时的监测换相开关在测试过程中的温度数据，并将温度数据发送至示波器实时显示出来，具有良好的便捷性和自动性。
实施例3。
一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其他结构与实施例1或2相同，不同之处在于：智能防爆开关矩阵箱的矩阵开关设置有两个或两个以上。
将上述矩阵开关设置为10个；
如图3所示，将上述矩阵开关分别定义为KM1、KM2、……、KM10，所对应的换相开关接口定义为接口1、接口2、接口3；
其中，矩阵开关KM1、KM2、KM3为三线进路开关或回路开关，矩阵开关KM4、KM5、KM6为三路出线开关或回路开关，矩阵开关KM7、KM8、KM9和KM10为回路间联络开关或回路开关；
当上述矩阵开关KM1、KM4同时闭合时，接口1接入测试回路；
当上述矩阵开关KM2、KM5同时闭合时，接口2接入测试回路；
当上述矩阵开关KM3、KM6同时闭合时，接口3接入测试回路。
需要说明的是，当矩阵开关发生故障时，将相应的联络开关闭合，也能使故障回路换相开关投入测试回路。具体是，矩阵开关KM1发生故障时，将矩阵开关KM2、矩阵开关KM4、矩阵开关KM7同时闭合，接口1便接入测试回路。
在本实施例中，使用矩阵式的开关箱，能够避免因某个矩阵开关故障导致对应换相开关无法测试的情况，可实现一次性接线，连续完成多个换相开关的测试任务，大大提高测试效率和测试的可靠性。
实施例4。
一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其他结构与实施例1、2或3相同，不同之处在于：通过换相时间测试项目详述自动测试过程。
具体的，自动测试过程步骤如下：
a)闭合智能防爆开关矩阵箱矩阵开关KM1和KM4，使接口1接入测试回路；
b)启动程控模拟电网设备，将输出电压设置为换相开关额定工作电压；
c)读取换相开关当前工作相，若工作相不在A相，则向换相开关下发切换至A相命令，使换相开关切换至A相；
d)启动示波器，实时监视换相开关输出端电压和电流波形数据；
e)启动程控三相负载，投入换相开关额定负载；
f)向换相开关下发切换至B相命令，延时3s后向示波器下发“STOP”命令，使示波器波形界面停止刷新，并将当前示波器波形图读取至监控后台进行存储，命名为“A切换至B换相时间+当前系统时间”，然后向示波器下发“START”命令，使波形界面继续刷新；
g)用与步骤e相同方法分别完成“B切换至C换相”、“C切换至A换相”、“A切换至C换相”、“C切换至B换相”、“B切换至A换相”测试项目；
h)等待换相开关完成一次测试循环，“换相时间”测试项目完成。
需要说明的是，A-B-C-A-C-B-A为一次测试循环。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统,其特征在于：
设置有工控机、程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载、监控设备和主控机构；
所述工控机分别与程控模拟电网设备、智能防爆开关矩阵箱、换相开关、程控三相负载和监控设备连接，所述智能防爆开关矩阵箱的一端与程控模拟电网设备连接，智能防爆开关矩阵箱的另一端与换相开关连接，所述换相开关还分别与程控三相负载和监控设备连接；
所述程控模拟电网设备用于为换相开关提供工作电源，并支持远程控制；
所述智能防爆开关矩阵箱根据远程命令自动闭合相应的开关；
所述程控三相负载用于为换相开关提供三相RLC负载，并根据远程命令自动调节负载大小和属性；
主控机构设置有通信模块、参数设置模块、数据处理模块以及报告输出模块；
所述参数设置模块、数据处理模块和报告输出模块分别与工控机通信连接；
所述参数设置模块通过工控机完成对程控模拟电网设备和程控三相负载的参数设置、数据回读、启停机控制，所述数据处理模块通过工控机完成对智能防爆开关矩阵箱开关节点控制、数据回读、完成对换相开关的换相动作、数据回读以及完成对监控设备的数据回读、启停机控制，并将回读的数据输送至报告输出模块；
所述智能防爆开关矩阵箱的矩阵开关设置为10个；
将所述矩阵开关分别定义为KM1、KM2、……、KM10，所对应的换相开关接口定义为接口1、接口2、接口3；
其中，矩阵开关KM1、KM2、KM3为三线进路开关，矩阵开关KM4、KM5、KM6为三路出线开关，矩阵开关KM7、KM8、KM9和KM10为回路间联络开关；
当所述矩阵开关KM1、KM4同时闭合时，接口1接入测试回路；
当所述矩阵开关KM2、KM5同时闭合时，接口2接入测试回路；
当所述矩阵开关KM3、KM6同时闭合时，接口3接入测试回路。
2.根据权利要求1所述的用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其特征在于：所述监控设备包括温度巡检仪和示波器；
所述温度巡检仪用于实时监测换相开关的温度数据，并将监测到的温度数据发送至工控机；
所述示波器用于采集换相开关换相时间、过零投切时间、换相涌流的数据。
3.根据权利要求2所述的用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其特征在于：所述智能防爆开关矩阵箱的防爆外壳材料为亚克力透明板。
4.根据权利要求3所述的用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其特征在于：所述程控模拟电网设备的接线方式采用三相四线制。
5.根据权利要求4所述的用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其特征在于：所述三相四线制的联接方法为星形接法或者三角型接法。
6.根据权利要求5所述的用于换相开关型三相负荷不平衡自动调节装置的自动测试系统，其特征在于：所述RLC负载包括阻性负载、感性负载、容性负载。
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