CN201293809Y

CN201293809Y - 用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置

Info

Publication number: CN201293809Y
Application number: CNU2008201429368U
Authority: CN
Inventors: 李奎文; 徐静波; 许志顺; 沈健美
Original assignee: Tianjin Electric Transmission Design And Research Institute
Current assignee: Tianjin Electric Transmission Design And Research Institute
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2018-11-06

Abstract

一种用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，有主电路电源，调节装置的三相电源和主电路电源同相，来自电网电源；主电路电源向被试品提供电流，该电流同时流过调节装置，当流过被试品的电流大于或小于试验要求值时，通过电流反馈电路反馈给电流显示预置及比较电路，通过电流显示预置及比较电路的比较后分别将信号输出给控制执行电路和故障判断电路，控制执行电路至控制分支电流输出电路，故障判断电路将故障信号传给故障报警电路，同时报警延时分断电路开始计时，当时间达到设定时间，延时分断电路将主电路电源切掉。本实用新型调节精度高、自动、安全、节能环保。将提升温升试验的检测质量，提高温升试验效率，改善温升试验环境，节省能源。

Description

用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置

技术领域

本实用新型属于一种电流自动调平衡调节装置，特别是涉及一种在对低压电器成套开关设备和控制设备做温升试验中能够自动对各支路电流进行平衡调节，电流输出稳定度不受外界电网波动影响的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置。

背景技术

当前国内低压电器成套开关设备及控制设备，国家进行强制性产品质量认证，对相应规格产品进行型式试验，温升试验是其中一项重要试验，根据国家GB7251.1标准要求，温升试验要求进线电路通以其额定电流(主电路)，每条出线电路(分支电路)通过的电流为其额定电流乘以额定分散系数。以照明配电箱为例，分支电路达到9路。抽出式开关柜可能分支电路还要多，而且各分支电流值很分散，试验时需要把各分支电流值同时调准确，而且每个分支电流三相要调平衡，这样需要许多可调负载。目前国内检测中心使用的负载方式很多，普遍使用的比较多的是用可调电阻调节电感，但不管哪种方式均为手动调节，在多路电流同时调节的试验中暴露出一些缺陷。

1、试验安全性差：试验中出现过流、跳闸等试验故障不能自动判别，容易损坏检测设备及被检设备，严重的造成事故；

2、试验电流波形差：直接用磁铁作为调节负载，噪音大、磁场强度大、输出电流波形崎变，对周边用电有影响；

3、试验中耗电大：一部分电量主要消耗在电阻上，试验中电阻发热，电转换成热量损失掉；

4、设备使用寿命短：试验中可调电阻功率不够易发热，有的电阻通的电流太大电阻丝发红造成不能正常调节，有的用排风扇散热，但还是影响电阻寿命，另外温升试验环境不允许有风速，会直接影响温升试验结果；

5、调节电流有限制：一般调节电流最大在1000A以下；

6、电流调节范围小：有的支路无法调整到规定的电流值；

7、电流调节误差大：各分支电路电流值很难调整到规定的电流值范围内，(因调节某一支路电流时，直接影响其它支路电流值)试验中电流值不能保持，某一路电流有变化不能调节，如果需要调节，其它支路要重新调节；

8、试验工作量大：各分支电流要同时调平衡，需要大量人力和时间，(耗人、耗电、耗时)。

目前，使用的手动负载调节器根据以上提出的问题在多路电流同时调节的场合，已不适应当前检测部门频繁的检测工作。如何提升温升试验的检测质量，提高温升试验效率，节省能源，是各检测部门值得探讨和研究的一件大事。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在对低压电器成套开关设备和控制设备做温升试验中能够自动对各支路电流进行平衡调节，电流输出稳定度不受外界电网波动影响的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，所述的调节装置作为主电路调节负载，设置在被试品的输出端，包括有主电路电源，调节装置的三相电源和主电路电源同相，来自电网电源；所述的主电路电源向被试品提供电流，该电流同时流过调节装置，当流过被试品的电流大于或小于试验要求值时，通过电流反馈电路反馈给电流显示预置及比较电路，通过电流显示预置及比较电路的比较后分别将信号输出给控制执行电路和故障判断电路，控制执行电路至控制分支电流输出电路，而故障判断电路，将故障信号传给故障报警电路，同时报警延时分断电路开始计时，当计时时间达到设定时间，延时分断电路将主电路电源切掉。

所述的电流反馈单元、电流显示预置及比较单元是由电流互感器和智能电流表构成。

所述的控制分支电流输出电路包括有：调压器、变压器，其中，调压器的输入端连接主电路电源，输出端连接变压器的输入端，变压器的输出端连接主电路。所述的调压器的轴连接控制电机的轴。

所述的控制执行电路工作电源为交流220V，包括有：第一继电器和第二继电器，其中，第一继电器的线圈与电流超出指示灯并联，且一端通过智能电流表的电流上限常开触点连接到电源火线，另一端接地；第二继电器的线圈与相串联的电流恒定指示灯、第一继电器的常闭触点相并联，且一端通过智能电流表的电流下限常闭触点连接到电源火线，另一端接地；第一继电器常开触点和第二继电器的常开触点相连后一端连接控制分支电流输出电路中的控制电机的正转端，另一端连接控制电机的上限行程限位开关，控制电机的上限行程限位开关的另一端连接到电源火线；继电器常闭触点和第一继电器的常闭触点相连后一端连接控制电机的反转端，另一端连接控制电机的下限行程限位开关，控制电机的下限行程限位开关的另一端连接到电源火线；控制电机的下限行程限位开关通过阻抗调节指示灯接地。

所述的故障判断电路和故障报警电路包括有：三个相同的第三继电器和三个相同的第四继电器，其中，所述的三个相同的第三继电器的线圈分别各自对应并联一个电流调节指示灯，并联后的另一端分别对应通过A、B、C三相智能电流表的电流下限常开触点连接到电源火线，另一端接地；所述的三个相同的第四继电器分别各自并联一组相串联的电阻和二极管，并联后的一端分别对应通过控制电机的A、B、C三相电流输入的三个上限限位开关连接到电源火线另一端接地；三个相同的第三继电器的每一个开关触点的一端都连接熔断器，另一端各自通过一组电阻与二极管的串联接地；

三个相同的第四继电器的共9个触点的一端都通过熔断器连接到电源火线，另一端均通过按钮连接时间继电器，所述的时间继电器还与报警灯相并联，并联后的另一端接地；按钮的一端直接接电源火线，另一端通过指示灯接地；三个相同的第三继继电器中的每一个继电器上的三个触点相串联后，三个继电器的触点再并联，并联后的一端连通过熔断器连接到电源火线，另一端通过按钮连接时间继电器的线圈；

还设置有第五继电器，所述的第五继电器线圈的一端通过时间继电器的触点连接到电源火线，另一端接地。

还设置有上、中、下三组设定按钮，所述的上、中、下三组设定按钮的一端均通过熔断器F10连接到电源火线，另一端分别对应连接智能电流表的上、中、下工作电源输入端。

所述的报警延时分断电路和部分故障报警电路还包括有保护控制分支电流输出电路供电的接触器的线圈和用于平衡温升试验系统中调压器驱动电机的正、反转平衡继电器，其中，接触器线圈的一端接地，另一端分别连接第五继电器的触点和反转平衡继电器的触点，以及通过调压器驱动电机的下限开关接温升试验系统的电源输入，反转平衡继电器和第五继电器的开关触点另一端通过正向按钮连接调压器驱动电机的正相电流输入端，反转平衡继电器和第五继电器上还设置有反相按钮；调压器驱动电机的反相电流输入端通过反相按钮与正转平衡继电器的触点以及调压器驱动电机的上限开关的串接连接温升实验系统的电源输入，正转平衡继电器的触点上还设置有正向按钮；正、反转平衡继电器线圈的一端接地，另一端分别各自通过一个三相正调节按钮与一个三相反调节按钮的串接接温升实验系统的电源输入。

所述的接触器的触点连接在控制分支电流输出电路的电源输入端。

本实用新型的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置具有的优点和积极效果是：

1、电流预置后，各分支电流智能控制、自动跟踪调节、无需人工调节，使用方便、节省人力、缩短调节时间；

2、各分支电流控制系统为闭环系统，调节电流精度(±1.5％±5个字)电流输出稳定度不受外界试验环境影响(电网波动、试品温度过高触头接触电阻增大)，试验整个过程电流始终保持在电流设定范围内。

3、试验电流波形为正弦波无任何崎变，完全符合国家电网对使用设备输出波形的环保要求。

4、节省能源，经测试比对比现有手动电流调节器，试验用电量节省40％左右(在试验电流100A以下测试，随用电电流增大节省电量随之增加)。

5、电流调节范围宽，三相电路调节范围在60％～80％左右，单相电路调节范围在30％～50％左右，(调节范围和所用导线有关，试验时要严格遵守试验标准对所用导线的要求)。

6、该装置使用寿命长，(长时间运行不需要散热，对周围环境无影响)适合长期频繁通电。

7、试验现场无噪音、无磁辐射、试验中无需试验人员靠近现场，(试验电流调节系统自动控制)。

8、使用安全可靠，试验中出现异常装置可自动报警，报警时间超过预设保护时间装置发出控制信号将主电路和各分支电路电流自动回零位，可避免损坏试品及设备，防止事故发生。

9、该装置调节电流可做到3000A以下。

10、该装置为模块式组合，安装拆卸方便，便于维修更换。

本实用新型的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置和国内现使用的负载调节器相比主要优点：调节精度高、自动、安全、节能环保。以自动平衡电流的调节装置将提升温升试验的检测质量，提高温升试验效率，改善温升试验环境，节省能源。为将来检测部门带来一定的经济效益，预测它将成为做温升试验设备中首选设备和必备设备。

附图说明

图1是温升试验系统的原理示意图；

图2是本实用新型的整体框图；

图3是本实用新型的控制分支电流输出电路的原理图；

图4是本实用新型的控制执行电路的原理图；

图5是本实用新型的故障判断电路和故障报警电路的原理图；

图6是本实用新型的部分故障报警电路和延时分断电路的原理图。

图中的标号分别是：

1-延时分断电路；2-故障报警电路；3-控制执行电路；4-电流反馈电路；5-主电路电源；6-控制分支电流输出电路；7-故障判断电路；8-电流显示预置及比较电路；9-被试品；10-调节装置；M1-驱动电机；M2-控制电机。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明本实用新型的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置如下：

本实用新型的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，如图1所示，所述的调节装置10作为主电路调节负载，设置在被试品9的输出端，包括有主电路电源5，调节装置10的三相电源和主电路电源5同相，来自电网电源；如图2所示，所述的主电路电源5向被试品9提供电流，该电流同时流过调节装置10，当流过被试品9的电流大于或小于试验要求值时，通过电流反馈电路4反馈给电流显示预置及比较电路8，通过电流显示预置及比较电路8的比较后分别将信号输出给控制执行电路3和故障判断电路7，控制执行电路3至控制分支电流输出电路6，而故障判断电路7，将故障信号传给故障报警电路2，同时报警延时分断电路1开始计时，当计时时间达到设定时间，延时分断电路1将主电路电源5切掉。

所述的电流反馈单元4、电流显示预置及比较单元8是由0.2级的电流互感器和0.5级的智能电流表构成。

如图3所示，所述的控制分支电流输出电路6包括有：调压器T1、变压器T2，其中，调压器T1的输入端连接主电路电源5，输出端连接变压器T2的输入端，变压器T2的输出端连接主电路变压器T3的输入端，所述的调压器T1的轴连接控制电机M2的轴。

如图4所示，所述的控制执行电路3工作电源为交流220V，包括有：第一继电器J1和第二继电器J2，其中，第一继电器J1的线圈与电流超出指示灯并联S1并联，且一端通过智能电流表的电流上限常开触点A1连接到电源火线端A，另一端接地；第二继电器J2的线圈与相串联着的电流恒定指示灯S2、第一继电器J1的常闭触点相并联，且一端通过智能电流表的电流下限常闭触点A2连接到电源火线端A，另一端接地；第一继电器J1常开触点和第二继电器J2的常开触点相连后一端连接控制分支电流输出电路6中的控制电机M2的正转端，另一端连接控制电机M2的上限行程限位开关XW1，控制电机M2的上限行程限位开关XW1的另一端连接到电源火线端A；继电器J2常闭触点和第一继电器J1的常闭触点相连后一端连接控制电机M2的反转端，另一端连接控制电机M2的下限行程限位开关XW2，控制电机M2的下限行程限位开关XW2的另一端连接到电源火线端A；控制电机M2的下限行程限位开关XW2通过阻抗调节指示灯S3接地。

如图5所示，所述的故障判断电路7和故障报警电路2包括有：三个相同的第三继电器J31、J32、J33和三个相同的第四继电器J41、J42、J43，其中，所述的三个相同的第三继电器J31、J32、J33的线圈分别各自对应并联一个电流调节指示灯S4、S5、S6，并联后的另一端分别对应通过A、B、C三相智能电流表的电流下限常开触点Aa、AB、Ac连接到电源火线端A，另一端接地；所述的三个相同的第四继电器J41、J42、J43分别各自并联一组相串联的电阻和二极管，并联后的一端分别对应通过控制电机M2的A、B、C三相电流输入的三个上限限位开关XWa、XWb、XWc连接到电源火线端A另一端接地；三个相同的第三继电器J31、J32、J33的每一个开关触点的一端都连接熔断器F10，另一端各自通过一组电阻与二极管的串联接地；

三个相同的第四继电器J41、J42、J43的共9个触点的一端都通过熔断器F10连接到电源火线端A，另一端均通过按钮AN7连接时间继电器JT，所述的时间继电器JT还与报警灯BH1相并联，并联后的另一端接地；按钮AN7的一端直接接电源火线端A，另一端通过指示灯H7接地；三个相同的第三继继电器J31、J32、J33中的每一个继电器上的三个触点相串联后，三个继电器的触点再并联，并联后的一端连通过熔断器F10连接到电源火线端A，另一端通过按钮AN7连接时间继电器JT的线圈；

所述的故障判断电路7和故障报警电路2中还设置有第五继电器JA，所述的第五继电器JA线圈的一端通过时间继电器JT的触点连接到电源火线端A，另一端接地。

还设置有上、中、下三组设定按钮AN11、AN12、AN13，所述的上、中、下三组设定按钮AN11、AN12、AN13的一端均通过熔断器F10连接到电源火线端A，另一端分别对应连接智能电流表的上、中、下工作电源输入端。

如图6所示，所述的报警延时分断电路1和部分故障报警电路2，还包括有保护控制分支电流输出电路6供电的接触器K1的线圈和用于平衡温升试验系统中调压器驱动电机M1的正、反转平衡继电器Jz、Jf，其中，接触器K1线圈的一端接地，另一端分别连接第五继电器JA的触点和反转平衡继电器Jf的触点，以及通过调压器驱动电机M1的下限开关ZXW2接温升实验系统的电源输入端B，反转平衡继电器Jf和第五继电器JA的开关触点另一端通过正向按钮A1连接调压器驱动电机M1的正相电流输入端，反转平衡继电器Jf和第五继电器JA上还设置有反相按钮A2；调压器驱动电机M1的反相电流输入端通过反相按钮A2与正转平衡继电器Jz的触点以及调压器驱动电机M1的上限开关ZXW1的串接连接温升实验系统的电源输入端B，正转平衡继电器Jz的触点上还设置有正向按钮A1；正、反转平衡继电器Jz、Jf线圈的一端接地，另一端分别各自通过一个三相正调节按钮与一个三相反调节按钮的串接接温升试验系统的电源输入端B。

所述的接触器K1的触点连接在如图3所示的控制分支电流输出电路6的电源输入端。

本实用新型的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，是利用小容量设备来控制大容量电流输出，控制量随系统自动跟踪，输出电流始终保持在整定范围内。实现电路利用两个对接的变压器、主变和付变，用付变来控制主变电流输出，达到调节各分支电流作用。利用电流反馈电路通过智能仪表判断分析后来调整付变控制量，或反馈到故障处理电路，先延时报警，后执行故障处理切断主电路电源。故障报警时有信号灯提示故障电路，便于及时处理。每条分支路都有电流显示、电流设定、及电流比较，信号灯指示(电流超出、电流恒定、电流调节、阻抗上限、阻抗调节)状态直观便于远距离操作。各分支电流智能控制、整个电流调节系统为闭环系统、自动跟踪调节、无需人工调节、调节精度高、调节范围宽。

Claims

1.一种用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的调节装置(10)作为主电路调节负载，设置在被试品(9)的输出端，包括有主电路电源(5)，调节装置(10)的三相电源和主电路电源(5)同相，来自电网电源；所述的主电路电源(5)向被试品(9)提供电流，该电流同时流过调节装置(10)，当流过被试品(9)的电流大于或小于试验要求值时，通过电流反馈电路(4)反馈给电流显示预置及比较电路(8)，通过电流显示预置及比较电路(8)的比较后分别将信号输出给控制执行电路(3)和故障判断电路(7)，控制执行电路(3)至控制分支电流输出电路(6)，而故障判断电路(7)，将故障信号传给故障报警电路(2)，同时报警延时分断电路(1)开始计时，当计时时间达到设定时间，延时分断电路(1)将主电路电源(5)切掉。

2.根据权利要求1所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的电流反馈单元(4)、电流显示预置及比较单元(8)是由电流互感器和智能电流表构成。

3.根据权利要求1所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的控制分支电流输出电路(6)包括有：调压器(T1)、变压器(T2)，其中，调压器(T1)的输入端连接主电路电源(5)，输出端连接变压器(T2)的输入端，变压器(T2)的输出端连接主电路。所述的调压器(T1)的轴连接控制电机(M2)的轴。

4.根据权利要求1所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的控制执行电路(3)工作电源为交流220V，包括有：第一继电器(J1)和第二继电器(J2)，其中，第一继电器(J1)的线圈与电流超出指示灯(S1)并联，且一端通过智能电流表的电流上限常开触点(A1)连接到电源火线端(A)，另一端接地；第二继电器(J2)的线圈与相串联的电流恒定指示灯(S2)、第一继电器(J1)的常闭触点相并联，且一端通过智能电流表的电流下限常闭触点(A2)连接到电源火线端(A)，另一端接地；第一继电器(J1)常开触点和第二继电器(J2)的常开触点相连后一端连接控制分支电流输出电路(6)中的控制电机(M2)的正转端，另一端连接控制电机(M2)的上限行程限位开关(XW1)，控制电机(M2)的上限行程限位开关(XW1)的另一端连接到电源火线端(A)；继电器(J2)常闭触点和第一继电器(J1)的常闭触点相连后一端连接控制电机(M2)的反转端，另一端连接控制电机(M2)的下限行程限位开关(XW2)，控制电机(M2)的下限行程限位开关(XW2)的另一端连接到电源火线端(A)；控制电机(M2)的下限行程限位开关(XW2)通过阻抗调节指示灯(S3)接地。

5.根据权利要求1所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的故障判断电路(7)和故障报警电路(2)包括有：三个相同的第三继电器(J31、J32、J33)和三个相同的第四继电器(J41、J42、J43)，其中，所述的三个相同的第三继电器(J31、J32、J33)的线圈分别各自对应并联一个电流调节指示灯(S4、S5、S6)，并联后的另一端分别对应通过A、B、C三相智能电流表的电流下限常开触点(Aa、AB、Ac)连接到电源火线端(A)，另一端接地；所述的三个相同的第四继电器(J41、J42、J43)分别各自并联一组相串联的电阻和二极管，并联后的一端分别对应通过控制电机(M2)的A、B、C三相电流输入的三个上限限位开关(XWa、XWb、XWc)连接到电源火线端(A)另一端接地；三个相同的第三继电器(J31、J32、J33)的每一个开关触点的一端都连接熔断器(F10)，另一端各自通过一组电阻与二极管的串联接地；

三个相同的第四继电器(J41、J42、J43)的共9个触点的一端都通过熔断器(F10)连接到电源火线端(A)，另一端均通过按钮(AN7)连接时间继电器(JT)，所述的时间继电器(JT)还与报警灯(BH1)相并联，并联后的另一端接地；按钮(AN7)的一端直接接电源火线端(A)，另一端通过指示灯(H7)接地；三个相同的第三继继电器(J31、J32、J33)中的每一个继电器上的三个触点相串联后，三个继电器的触点再并联，并联后的一端连通过熔断器(F10)连接到电源火线端(A)，另一端通过按钮(AN7)连接时间继电器(JT)的线圈；

还设置有第五继电器(JA)，所述的第五继电器(JA)线圈的一端通过时间继电器(JT)的触点连接到电源火线端(A)，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：还设置有上、中、下三组设定按钮(AN11、AN12、AN13)，所述的上、中、下三组设定按钮(AN11、AN12、AN13)的一端均通过熔断器F10连接到电源火线端(A)，另一端分别对应连接智能电流表的上、中、下工作电源输入端。

7.根据权利要求1或5所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的报警延时分断电路(1)和部分故障报警电路(2)还包括有保护控制分支电流输出电路(6)供电的接触器(K1)的线圈和用于平衡温升试验系统中调压器驱动电机(M1)的正、反转平衡继电器(Jz、Jf)，其中，接触器(K1)线圈的一端接地，另一端分别连接第五继电器(JA)的触点和反转平衡继电器(Jf)的触点，以及通过调压器驱动电机(M1)的下限开关(ZXW2)接温升试验系统的电源输入端(B)，反转平衡继电器(Jf)和第五继电器(JA)的开关触点另一端通过正向按钮(A1)连接调压器驱动电机(M1)的正相电流输入端，反转平衡继电器(Jf)和第五继电器(JA)上还设置有反相按钮(A2)；调压器驱动电机(M1)的反相电流输入端通过反相按钮(A2)与正转平衡继电器(Jz)的触点以及调压器驱动电机(M1)的上限开关(ZXW1)的串接连接温升实验系统的电源输入端(B)，正转平衡继电器(Jz)的触点上还设置有正向按钮(A1)；正、反转平衡继电器(Jz、Jf)线圈的一端接地，另一端分别各自通过一个三相正调节按钮与一个三相反调节按钮的串接接温升实验系统的电源输入端(B)。

8.根据权利要求1或7所述的用于温升试验的三相多路电流自动平衡调节装置，其特征是：所述的接触器(K1)的触点连接在控制分支电流输出电路(6)的电源输入端。