CN201036190Y - 电弧光保护单元的测试装置 - Google Patents

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CN201036190Y CNU2007200364573U CN200720036457U CN201036190Y CN 201036190 Y CN201036190 Y CN 201036190Y CN U2007200364573 U CNU2007200364573 U CN U2007200364573U CN 200720036457 U CN200720036457 U CN 200720036457U CN 201036190 Y CN201036190 Y CN 201036190Y
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钱维忠
姚明
周陶宏
姚建歆
卢黎晖
袁检
唐建中
王腊洪
张坚
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Changzhou Senyuan Switch Co Ltd
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Abstract

一种电弧光保护单元的测试装置，包括测试单元、电弧光标定与控制单元、故障电流控制单元、被测保护单元以及信号调理与采集单元；电弧光标定与控制单元包括D/A控制卡、光强度控制电流源、模拟光源、照度计和弧光传感器，测试单元的输出端依次接有由D/A控制卡、电流源和模拟光源构成光强度调节单元，照度计的输出端与测试单元连接，弧光传感器与被测保护单元的输入端连接；测试单元的输出端还接有由D/A控制卡和故障模拟电流源构成的故障电流控制单元，且其电流输出端与被测保护单元的电流输入端连接；被测保护单元的信号输出端经信号调理与采集单元与测试单元连接。本实用新型结构合理，能准确地对被测保护单元进行动作性能测试。

Description

电弧光保护单元的测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统中开关设备的保护系统测试装置，尤其是涉及一种电弧光保护单元的测试装置。
背景技术
当开关设备发生短路故障时，所产生的电弧快速释放能量，使开关设备中的压力和温度迅速增加。由于电弧产生的能量是以I2t指数规律快速上升，故一旦电弧点燃，周围的空气就立刻电离，而产生强大的爆炸性压力和高温，如不及时切除，将造成重大损害。常规的中、低压系统中保护测试装置，总切除时间长，测试设备复杂。而电弧光保护系统能提供小于20ms的跳闸输出，总故障切除时间小于80ms～100ms，是目前最快速的保护装置。目前对电弧光保护单元的测试，主要利用手持闪光灯等光源来模拟故障电弧光进行测试，光源强度无法精确控制，而不能比较准确地模拟电力系统故障过程中的强烈电弧光和故障电流，因此无法实现对电弧光保护单元动作性能的精确检测。开发简便易用的电弧光保护单元的测试装置，以保持电弧光保护单元长期安全可靠的运行，在避免电力系统故障以及防止重大人员和财产损失等方面具有非常重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构合理，能准确地对被测保护单元进行动作性能测试的电弧光保护单元的测试装置。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种电弧光保护单元的测试装置，其特征在于：包括测试单元、电弧光标定与控制单元、故障电流控制单元、被测保护单元以及信号调理与采集单元；所述的电弧光标定与控制单元包括D/A控制卡、光强度控制电流源、模拟光源、照度计和弧光传感器，测试单元的输出端依次接有由D/A控制卡、光强度控制电流源和模拟光源构成光强度调节单元，用于接受光强度的照度计其输出端通过通讯接口与测试单元连接，用于接收光强度的弧光传感器与被测保护单元的输入端连接；测试单元的输出端还接有由D/A控制卡和故障模拟电流源构成的故障电流控制单元，故障电流控制单元的电流输出端与被测保护单元的电流输入端连接；被测保护单元的信号输出端经信号调理与采集单元与测试单元连接。
本实用新型通过测试单元来模拟构造电力系统故障条件下的弧光和电流变化过程，通过电弧光标定与控制单元控制模拟电弧光的强度，通过故障电流控制单元控制故障电流的大小，通过控制模拟电弧光强度和故障电流的大小来测试在不同故障条件下被测保护单元的动作性能。本实用新型通过照度计构成闭环光强度标定回路，能对模拟的电弧光强度进行准确标定，从而使模拟电弧光强度的误差小于200LUX。本实用新型的测试装置由于能连续自检并多次标定，使测试装置始终保持较高的测试精度，及时发现被测保护单元参数的异常变化，能防止被测保护单元出现非预期的错误动作，确保整个电弧光保护单元安全工作和持久可靠的运行。再则，本实用新型可通过联动切换开关与运行中的电力系统进行切换，可在不影响正常电力系统的运行条件下，实现对电弧光保护单元的在线测试。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进行的详细描述。
图1是本实用新型的保护测试装置的原理框图。
图2是本实用新型的电路图。
其中：1-测试单元，2-电弧光标定与控制单元，21-D/A控制卡，22-光强度控制电流源，23-模拟光源，24-照度计，25-弧光传感器，3-故障电流控制单元，31-D/A控制卡，32-故障模拟电流源，4-被测保护单元，5-信号调理与采集单元，6-联动转换开关。
具体实施方式
见图1所示，本实用新型电弧光保护单元的测试装置，包括测试单元1、电弧光标定与控制单元2、故障电流控制单元3，被测保护单元4以及信号调理与采集单元5。本实用新型的被测保护单元4采用电力系统的电弧光保护装置，如ABB公司的REA101系列和VAMP公司的VAMP220系列等；而测试单元1采用常用的工控机或计算机，配以相应的测试软件。见图1、2所示，本实用新型的电弧光标定与控制单元2包括D/A控制卡21、光强度控制电流源22、模拟光源23、照度计24和弧光传感器25，测试单元1的输出端依次接有由D/A控制卡21、光强度控制电流源22和模拟光源23构成的光强度调节单元，以控制施加到被测保护单元4上的光强度。用于接受光强度的照度计24其输出端通过通讯接口与测试单元1连接，将接收的光强度测量值送入测试单元1，构成闭环的光强度整定回路。接收光强度的弧光传感器25与被测保护单元4的输入端连接。而测试单元1的输出端还接有由D/A控制卡31和故障模拟电流源32构成的故障电流控制单元3，故障电流控制单元3的电流输出端接被测保护单元4的电流输入端，通过测试单元1将不同强度的模拟故障光源以及不同大小的模拟故障电流施加至被测保护单元4，测试单元1在电弧光标定与控制单元2和故障电流控制单元3的配合下，能准确模拟电力系统故障条件下的弧光和电流变化过程。被测保护单元4的信号输出端经信号调理与采集单元5接入测试单元1，测试被测保护单元4的动作性能，本实用新型的信号调理与采集单元5先对输入的被测保护单元4的信号进行滤波、滤除高频干扰后以10K/s的速度进行采样，其测量误差小于0.1ms。
见图2所示，本实用新型能在线对被测保护单元4进行测试，被测保护单元4与运行电力系统的电流输出端，以及被测保护单元4与电弧光标定与控制单元2的光强度控制电流源22和故障电流控制单元3的故障模拟电流源32之间还设有联动转换开关6。当需在线测试时，通过联动转换开关6切断被测保护单元4与运行电力系统的电流输入及跳闸控制输出连接，此时联动转换开关6使被测保护单元4与电弧光标定与控制单元2和故障电流控制单元3接通，被测保护单元4输出信号经信号调理与采集单元5与测试单元1接通。测试单元1调节施加在被测单元4上的模拟光强度以及模拟故障电流大小，同时测量被测保护单元4的动作信号。
本实用新型为确保测试时模拟的故障电流和故障光对电力系统的正常运行不产生影响，在线对被测保护单元4进行测试时，被测保护单元4与电力系运行统的全部电气连接必须断开，测试单元1与联动转换开关6连接构成在线检测回路。当测试单元1检测到联动转换开关6的工作状态不正确时，即可确定被测保护单元4与电力运行系统存在未断开的电气连接，测试单元1内的测试软件拒绝向被测保护单元4施加模拟故障光和模拟故障电流，并进行提示，以确保操作的可靠性。

Claims (3)

1.一种电弧光保护单元的测试装置，其特征在于：包括测试单元(1)、电弧光标定与控制单元(2)、故障电流控制单元(3)、被测保护单元(4)以及信号调理与采集单元(5)；所述的电弧光标定与控制单元(2)包括D/A控制卡(21)、光强度控制电流源(22)、模拟光源(23)、照度计(24)和弧光传感器(25)，测试单元(1)的输出端依次接有由D/A控制卡(21)、光强度控制电流源(22)和模拟光源(23)构成光强度调节单元，用于接受光强度的照度计(24)其输出端通过通讯接口与测试单元(1)连接，用于接收光强度的弧光传感器(25)与被测保护单元(4)的输入端连接；测试单元(1)的输出端还接有由D/A控制卡(31)和故障模拟电流源(32)构成的故障电流控制单元(3)，故障电流控制单元(3)的电流输出端与被测保护单元(4)的电流输入端连接；被测保护单元(4)的信号输出端经信号调理与采集单元(5)与测试单元(1)连接。
2.根据权利要求1所述的电弧光保护单元的测试装置，其特征在于：所述的被测保护单元(4)与运行电力系统的输出端以及与电弧光标定与控制单元(2)的光强度控制电流源(22)和故障电流控制单元(3)的故障模拟电流源(32)之间还设有联动转换开关(6)。
3.根据权利要求1所述的电弧光保护单元的测试装置，其特征在于：所述的测试单元(1)与联动转换开关(6)连接，并构成安全检测回路。
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