CN117310334A - 自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法及装置，其中测试方法包括如下步骤，新建一个文件夹用以存放试验数据；进行试品各项参数设定，包括试品名称、试品编号、试品数量、试品远程控制协议；进行试验各项参数设定，包括试验项目、额定电压、动作电压、合闸方式、分闸方式、合闸时间；等待试验开始；进行试验项目判断，若试验项目为动作特性试验，则跳转至动作特性子程序，若试验项目为可靠性试验，则跳转至可靠性试验子程序，若试验项目为机械寿命试验，则跳转至机械寿命试验子程序。按照各类试验的步骤对试品分别进行试验，并记录试验过程中产生的数据并建档，方便对试品进行试验管理，智能化程度高，提高了性能测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，以及自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的装置。
背景技术
当电力系统中发生故障时，线路中的自动重合闸塑壳断路器跳闸切断电源后，经预定时间可自动重合闸，如故障已自动消除，线路即重新恢复供电；如故障是持续性的，则断路器再次跳闸，不再重合。
自动重合闸塑壳断路器的可靠性及其运行稳定性是决定其所在电力系统稳定运行的重要因素，而相应的检测设备能为其性能验证提供数据支撑。目前，用于自动重合闸塑壳断路器性能测试的试验设备大多功能较为单一，单台设备可测试试验项目较少且缺少信息处理分析能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能满足不同项测试需求、功能丰富、操作安全可靠、智能化程度较高且具备数据监测分析能力的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法以及装置。
为实现以上目的，本发明采用一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，包括如下步骤，
步骤1：新建一个文件夹用以存放试验数据；
步骤2：进行试品各项参数设定，包括试品名称、试品编号、试品数量、试品远程控制协议；
步骤3：进行试验各项参数设定，包括试验项目、试品额定电压、试品动作电压、试品合闸方式、试品分闸方式、试品合闸时间；
步骤4：等待试验开始；
步骤5：进行试验项目判断，若试验项目为动作特性试验，则跳转至动作特性子程序，若试验项目为可靠性试验，则跳转至可靠性试验子程序，若试验项目为机械寿命试验，则跳转至机械寿命试验子程序。
特别的，所述的动作特性子程序按照如下顺次执行，
步骤6：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤7：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤8：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤9；
步骤9：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、欠电压或断相；
步骤10：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤11；
步骤11：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤12；
步骤12：生成试验结果，如计算试品自动重合闸时间，判断试品三相合闸同期性；
步骤25：停止试验。
特别的，所述的可靠性试验子程序按照如下顺次执行，
步骤13：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤14：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤15：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤16；
步骤16：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤17：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤18；
步骤18：采集试品断口电压，测量断开压降，判断断开压降是否小于故障报警设定值下限，并以此判断试品是否存在分断故障；
步骤19：使试品工作环境恢复正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤20；
步骤20：采集试品触头两端电压，测量触头接触压降，并判断接触压降是否大于故障报警设定值上限，并以此判断试品是否存在合闸故障；
步骤21：计算试品自动重合闸时间，并判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值；
步骤22：判断试品是否存在自动重合闸时间超限，接通故障或分断故障，若存在故障则跳转至步骤24，若不存在故障，则进行步骤23；
步骤23：判断试验试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤13，循环步骤13～步骤23；
步骤24：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
特别的，所述的机械寿命试验子程序按照如下顺次执行，
步骤26：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤27：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤28：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤29；
步骤29：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤30：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤31；
步骤31：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤32；
步骤32：计算试品重合闸时间；
步骤33：判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值，若存在自动重合闸时间超限故障则跳转至步骤35，若不存在故障，则进行步骤34；
步骤34：判断试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤26，循环步骤26～步骤34；
步骤35：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
与现有技术相比，本发明创造的有益技术效果在于：按照动作特性试验方法、可靠性试验方法或机械寿命试验方法中的步骤对自动重合闸塑壳断路器试品分别进行试验，并记录试验过程中产生的数据并建档，方便对断路器试品进行试验管理，智能化程度高，大大地提高了产品的性能测试效率，加快了产品面世的进程。
本发明还提供一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，包括工业控制用计算机、数字I/O控制模块，测量变送单元、电参数采集模块、以及并联设置的不止一组的试验电路，所述的试验电路包括电源模块、全控开关组、试品和负载组，所述的全控开关组用于闭合试验电路，所述的测量变送单元经所述的电参数采集模块连接至工业控制用计算机的串行输入端，所述的数字I/O控制模块包括电源输出控制模块、限位保护模块、开关隔离控制模块和高速I/O控制卡，所述的工业控制用计算机输出控制命令至高速I/O控制卡，所述的高速I/O控制卡经所述的电源输出控制模块、所述的限位保护模块输出控制至电源模块，所述的高速I/O控制卡经所述的开关隔离控制模块输出控制至不止一组的全控开关组。
特别的，所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的设备还包括环境温湿度控制模块和通信模块，所述的工业控制用计算机经所述的通信模块完成与所述的环境温湿度控制模块的数据交互。
特别的，所述的电源模块具有并联输出的不止一组的三相可调电源，分别经前端供电开关、试品、负载供电开关、负载形成三相回路，所述的试品的后端经相漏电测试开关汇成一路后连接至漏电测试总开关形成另一回路。
特别的，所述的三相可调电源包括四个调压器和一个隔离变压器，三相供电线路经总供电电源开关后，分相接至第一调压器、第二调压器和第三调压器的输入端，所述的第一调压器、第二调压器、第三调压器的输出端分别接出三相可调电源，所述的三相供电线路的其中一相经第四调压器调压、隔离变压器分档输出不止一档的控制电源供电电压。
特别的，所述的电源模块中设置不止一个的保护断路器，所述的不止一个的保护断路器分别设置于总供电电源开关的前端，备用电源的前端，以及三相调压器调压电路的前端。
与现有技术相比，本发明创造的有益技术效果在于：
采用先进的工业控制用计算机技术，为断路器试品进行统一、高效、集中化的试验管理提供了坚实的硬件基础；
并联设置不止一组的试验电路，充分地利用试验设备的结构空间，大大地加快了产品的出厂试验流程；
电源输出控制模块和限位保护模块的配合输出，可使得断路器试品处于过电压、欠电压的电源环境中，为断路器试品分闸提供触发机制；
环境温湿度控制模块的设置，可模拟多样化的试品运行外界条件；
前端供电开关和负载供电开关的设置，可方便设备根据试验流程对断路器试品进行通电、模拟断相或加载；相漏电测试开关和漏电测试总开关的设置，可方便设备根据试验流程对断路器试品进行分相漏电试验。
附图说明
图1是本发明实施例自动重合闸塑壳断路器智能测试系统设备的原理方框图；
图2是本发明实施例中试验电路的一部分原理图；
图3是本发明实施例中试验电路的另一部分原理图；
图4是本发明实施例自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法流程图；
图5是图4中动作特性子程序的流程图；
图6是图4中可靠性试验子程序的流程图；
图7是图4中机械寿命试验子程序的流程图。
实施方式
如图4所示，一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，包括如下步骤，
步骤1：新建一个文件夹用以存放试验数据；
步骤2：进行试品各项参数设定，包括试品名称、试品编号、试品数量、试品远程控制协议；
步骤3：进行试验各项参数设定，包括试验项目、试品额定电压、试品动作电压、试品合闸方式、试品分闸方式、试品合闸时间；
步骤4：等待试验开始；
步骤5：进行试验项目判断，若试验项目为动作特性试验，则跳转至动作特性子程序A，若试验项目为可靠性试验，则跳转至可靠性试验子程序B，若试验项目为机械寿命试验，则跳转至机械寿命试验子程序C。
如图5所示，动作特性子程序A按照如下顺次执行，
步骤6：调节调压器TB1-TB3输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤7：试品前端供电开关KM2-KM10闭合，试品前端施加额定电压；
步骤8：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤9；
步骤9：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、欠电压或断相；
步骤10：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤11；
步骤11：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤12；
步骤12：生成试验结果，如计算试品自动重合闸时间，判断试品三相合闸同期性；
步骤25：停止试验。
如果6所示，可靠性试验子程序B按照如下顺次执行，
步骤13：调节调压器TB1-TB3输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤14：试品前端供电开关KM2-KM10闭合，试品前端施加额定电压；
步骤15：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤16；
步骤16：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤17：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤18；
步骤18：采集试品断口电压，测量断开压降，判断断开压降是否小于故障报警设定值下限，并以此判断试品是否存在分断故障；
步骤19：使试品工作环境恢复正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤20；
步骤20：采集试品触头两端电压，测量触头接触压降，并判断接触压降是否大于故障报警设定值上限，并以此判断试品是否存在合闸故障；
步骤21：计算试品自动重合闸时间，并判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值；
步骤22：判断试品是否存在自动重合闸时间超限，接通故障或分断故障，若存在故障则跳转至步骤24，若不存在故障，则进行步骤23；
步骤23：判断试验试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤13，循环步骤13～步骤23；
步骤24：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
如图7所示，机械寿命试验子程序C按照如下顺次执行，
步骤26：调节调压器TB1-TB3输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤27：试品前端供电开关KM2-KM10闭合，试品前端施加额定电压；
步骤28：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤29；
步骤29：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤30：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤31；
步骤31：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤32；
步骤32：计算试品重合闸时间；
步骤33：判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值，若存在自动重合闸时间超限故障则跳转至步骤35，若不存在故障，则进行步骤34；
步骤34：判断试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤26，循环步骤26～步骤34；
步骤35：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
如图1所示，一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，包括工业控制用计算机、数字I/O控制模块，测量变送单元、电参数采集模块、以及并联设置的不止一组的试验电路，试验电路包括电源模块、全控开关组、试品和负载组，全控开关组用于闭合试验电路，测量变送单元经电参数采集模块连接至工业控制用计算机的串行输入端，数字I/O控制模块包括电源输出控制模块、限位保护模块、开关隔离控制模块和高速I/O控制卡，工业控制用计算机输出控制命令至高速I/O控制卡，高速I/O控制卡经电源输出控制模块、限位保护模块输出控制至电源模块，高速I/O控制卡经开关隔离控制模块输出控制至不止一组的全控开关组。
自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的设备还包括环境温湿度控制模块和通信模块，工业控制用计算机经通信模块完成与环境温湿度控制模块的数据交互。
如图3所示，电源模块具有并联输出的不止一组的三相可调电源Ua、Ub、Uc，分别经前端供电开关KM2～KM4、KM5～KM7、KM8～KM10，试品NM2LC-1、NM2LC-2、NM2LC-3，负载供电开关KM11、KM12、KM13，负载1～负载3形成三相回路，试品NM2LC-1、NM2LC-2、NM2LC-3的后端经相漏电测试开关KM15～KM23汇成一路后连接至漏电测试总开关KM14形成另一回路。
如图2所示，三相可调电源包括四个调压器TB1～TB4和一个隔离变压器B1，三相供电线路L1、L2、L3，经总供电电源开关KM1后，分相接至第一调压器TB1、第二调压器TB2和第三调压器TB3的输入端，第一调压器TB1、第二调压器TB2、第三调压器TB3的输出端分别接出三相可调电源Ua、Ub、Uc，三相供电线路L1、L2、L3的其中一相经第四调压器TB4调压、隔离变压器B1分档输出不止一档的控制电源供电电压Ud。这里，不止一档的控制电源供电电压Ud用以提供给不同规格的断路器试品，作为试品分合闸状态测试电路的供电电压。
电源模块中设置不止一个的保护断路器QF1、QF2、QF3，不止一个的保护断路器QF1、QF2、QF3分别设置于总供电电源开关的前端KM1，备用电源的前端，以及三相调压器调压电路的前端。
三相可调电源Ua、Ub、Uc的其中一相经第五调压器TB5、隔离变压器B2降压后，隔离变压器B2的二次抽头经电阻R输出模拟漏电流Id，为试品提供了模拟可调的模拟漏电流，经降压后，电阻的阻值及允许功率可相对降低。
Claims (9)
1.一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1：新建一个文件夹用以存放试验数据；
步骤2：进行试品各项参数设定，包括试品名称、试品编号、试品数量、试品远程控制协议；
步骤3：进行试验各项参数设定，包括试验项目、试品额定电压、试品动作电压、试品合闸方式、试品分闸方式、试品合闸时间；
步骤4：等待试验开始；
步骤5：进行试验项目判断，若试验项目为动作特性试验，则跳转至动作特性子程序，若试验项目为可靠性试验，则跳转至可靠性试验子程序，若试验项目为机械寿命试验，则跳转至机械寿命试验子程序。
2.根据权利要求1所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，其特征在于：所述的动作特性子程序按照如下顺次执行，
步骤6：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤7：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤8：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤9；
步骤9：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、欠电压或断相；
步骤10：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤11；
步骤11：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤12；
步骤12：生成试验结果，如计算试品自动重合闸时间，判断试品三相合闸同期性；
步骤25：停止试验。
3.根据权利要求1所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，其特征在于：所述的可靠性试验子程序按照如下顺次执行，
步骤13：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤14：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤15：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤16；
步骤16：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤17：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤18；
步骤18：采集试品断口电压，测量断开压降，判断断开压降是否小于故障报警设定值下限，并以此判断试品是否存在分断故障；
步骤19：使试品工作环境恢复正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤20；
步骤20：采集试品触头两端电压，测量触头接触压降，并判断接触压降是否大于故障报警设定值上限，并以此判断试品是否存在合闸故障；
步骤21：计算试品自动重合闸时间，并判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值；
步骤22：判断试品是否存在自动重合闸时间超限，接通故障或分断故障，若存在故障则跳转至步骤24，若不存在故障，则进行步骤23；
步骤23：判断试验试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤13，循环步骤13～步骤23；
步骤24：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
4.根据权利要求1所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的测试方法，其特征在于：所述的机械寿命试验子程序按照如下顺次执行，
步骤26：调节调压器输出电压至试品额定电压设定值阈值范围内；
步骤27：试品前端供电开关闭合，试品前端施加额定电压；
步骤28：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品合闸，若试品合闸，则进行步骤29；
步骤29：根据试验参数分闸方式使试品分闸，如施加过电压、施加欠电压、电压断相；
步骤30：采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品分闸，若试品分闸，则进行步骤31；
步骤31：使试品工作环境恢复至正常，采集试验电流及试品断口电压，并以此判断试品工作状态，等待试品重合闸，若试品重合闸，则进行步骤32；
步骤32：计算试品重合闸时间；
步骤33：判断自动重合闸时间是否超过合闸时间故障报警设定上限值，若存在自动重合闸时间超限故障则跳转至步骤35，若不存在故障，则进行步骤34；
步骤34：判断试验次数是否达到设定值，若是，则进行步骤25，若不是，则跳转至步骤26，循环步骤26～步骤34；
步骤35：试品存在故障，输出故障报警信息；
步骤25：停止试验。
5.一种自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，其特征在于：包括工业控制用计算机、数字I/O控制模块，测量变送单元、电参数采集模块、以及并联设置的不止一组的试验电路，所述的试验电路包括电源模块、全控开关组、试品和负载组，所述的全控开关组用于闭合试验电路，所述的测量变送单元经所述的电参数采集模块连接至工业控制用计算机的串行输入端，所述的数字I/O控制模块包括电源输出控制模块、限位保护模块、开关隔离控制模块和高速I/O控制卡，所述的工业控制用计算机输出控制命令至高速I/O控制卡，所述的高速I/O控制卡经所述的电源输出控制模块、所述的限位保护模块输出控制至电源模块，所述的高速I/O控制卡经所述的开关隔离控制模块输出控制至不止一组的全控开关组。
6.根据权利要求5所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，其特征在于：所述的自动重合闸塑壳断路器智能测试系统的设备还包括环境温湿度控制模块和通信模块，所述的工业控制用计算机经所述的通信模块完成与所述的环境温湿度控制模块的数据交互。
7.根据权利要求5或6所述的自动合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，其特征在于：所述的电源模块具有并联输出的不止一组的三相可调电源，分别经前端供电开关、试品、负载供电开关、负载形成三相回路，所述的试品的后端经相漏电测试开关汇成一路后连接至漏电测试总开关形成另一回路。
8.根据权利要求7所述的自动合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，其特征在于：所述的三相可调电源包括四个调压器和一个隔离变压器，三相供电线路经总供电电源开关后，分相接至第一调压器、第二调压器和第三调压器的输入端，所述的第一调压器、第二调压器、第三调压器的输出端分别接出三相可调电源，所述的三相供电线路的其中一相经第四调压器调压、隔离变压器分档输出不止一档的控制电源供电电压。
9.根据权利要求8所述的自动合闸塑壳断路器智能测试系统的装置，其特征在于：所述的电源模块中设置不止一个的保护断路器，所述的不止一个的保护断路器分别设置于总供电电源开关的前端，备用电源的前端，以及三相调压器调压电路的前端。
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