CN201569703U - 高压断路器动态电阻测量装置 - Google Patents

Abstract

一种高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：该装置以数字处理器(1)为核心，至少设有超级电容模块(5)、超级电容充电装置10、电流采样器(4)、电压采样器(2)、显示器(8)和键盘(9)，其中超级电容充电装置10和超级电容模块(5)连接，超级电容模块(5)、电流采样器(4)和高压断路器(3)串联，电压采样器(2)与高压断路器(3)并联，同时电流采样器(4)、电压采样器(2)分别与数字处理器(1)的数据线或输入输出接口连接。本实用新型可将高压断路器的合闸电阻、回路电阻以及合闸电阻投入时间测量融为一体，仅通过一次测量操作，即可获得以上三个参数测量结果。

Description

高压断路器动态电阻测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压断路器动态电阻测量装置，特别是涉及一种集高压断路器合闸电阻，回路电阻，合闸电阻投入时间测量于一体的测量仪器。

背景技术

高压断路器是高压电网中的主要控制器件，负责切断和接通线路及各种电器设备。当系统发生故障时，可以迅速切断故障，防止事故扩大，所以高压断路器的好坏直接影响到系统的安全运行。

高压断路器在设计的时候，如果需要控制长线空载过电压的，需要加装合闸电阻。合闸电阻的接入可以有效抑制操作过电压，避免因操作过电压引起的绝缘破坏。合闸电阻的阻值是根据系统安全要求计算得到的，一般在400Ω至1000Ω之间。由于合闸时的过电流流过，会造成阻值变化，所以合闸电阻的预防性试验要求每年进行检测，变化不允许超过5％的情况下才能继续投入使用。同时还要做导电回路电阻检测，而且测量电流要求不小于100A。回路电阻是指断路器动静触头间的电阻。回路电阻的变化直接影响到断路器分合的可靠性和断路器的安全性，一般出厂值在50μΩ左右，不同厂家不同型号间都有所不同。回路电阻值的增大将影响断路器的截流能力，导致事故的发生。在电力系统运行中，需要定期检测断路器的合闸电阻阻值、回路电阻阻值，合闸电阻提前投入时间，并根据测量结果确定断路器运行和检修的方案。因此，断路器的合闸电阻和回路电阻的准确测量对确保电力系统的安全运行十分重要。

目前，断路器回路电阻的测量一般通过断路器回路电阻测试仪来完成，但合闸电阻值的专用测试仪器很少，而且仪器的使用有很大的局限性，个别类型的断路器合闸电阻常规测试方法无法完成测量；合闸电阻投入时间的测量需要另外采用专用机械特性测量仪完成。常见的此类高压断路器测试仪功能单一，通常只针对断路器的合闸电阻或者断路器的回路电阻进行单独测量。而对于具有合闸电阻的高压断路器，在日常检修和预防性试验中，若要测量断路器的合闸电阻和回路电阻，必须使用不同的测试仪分别进行测量，其接线复杂，工作效率低，测量准确性不高。为了简化高压断路器合闸电阻和回路电阻的测量过程，提高断路器检修工作效率，缩短检修工作时间，急需研制一种可以同时测量高压断路器合闸电阻和回路电阻测试仪器。

发明内容

为了克服高压断路器电阻测量时，无法在一次测量过程中，同时完成断路器的合闸电阻和回路电阻测量的不足，本实用新型提供了一种新型的高压断路器电阻测量装置，该装置实现了在一次测量过程中，同时完成高压断路器合闸电阻、回路电阻以及合闸电阻投入时间的测量。

所述高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：该装置以数字处理器为核心，至少设有超级电容模块、超级电容充电装置、电流采样器、电压采样器、显示器和键盘，其中超级电容充电装置和超级电容模块连接，超级电容模块、电流采样器和高压断路器串联，电压采样器与高压断路器并联，同时电流采样器、电压采样器的采样端口分别与数字处理器的数据线或输入输出接口连接。

作为以上特征的高压断路器动态电阻测量装置，有如下优化方案：所述超级电容充电装置由充电器和充电控制器连接构成。

所述充电控制器的输入控制端与数字处理器输出接口连接。

所述数字处理器是DSP或单片机。

所述电压采样器以A/D转换器为核心。

本实用新型可将高压断路器的合闸电阻、回路电阻以及合闸电阻投入时间测量融为一体，仅通过一次测量操作，即可获得以上三个参数测量结果。

①、运用超级电容模块为合闸电阻，回路电阻测量提供了不同要求的电源，实现了合闸电阻及回路电阻一次测量完成。超级电容模块放电电流大，可使本装置在300A的大电流下进行断路器回路电阻的测量，提高了测量结果的准确性。超级电容模块充、放电时间短，工作效率高。

②、采用高速处理器进行数据采集和处理，以及对充放电的控制，实现了现场的高速处理。

③、可以适用于500kV及以上电压等级高压断路器合闸电阻，回路电阻，合闸电阻投入时间的测量。

附图说明

图1是本实用新型电路结构框图。

图中：1-数字处理器，2-电压采样器，3-高压断路器，4-电流采样器，5-超级电容模块，6-充电器，7-充电控制器，8-显示器，9-键盘，10-超级电容充电装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：如图1中所示高压断路器动态电阻测量装置，以数字处理器1为核心，至少设有超级电容模块5、超级电容充电装置10、电流采样器4、电压采样器2、显示器8和键盘9，其中超级电容充电装置和超级电容模块5连接，超级电容模块5、电流采样器4和高压断路器3串联，电压采样器2与高压断路器3并联，同时电流采样器4、电压采样器2的采样端口分别与数字处理器1的数据线或输入输出接口连接。

实施例中，超级电容模块5采用锦州百纳公司的13个15V超级电容模块BPAK0052 P015 B01串联，串联后的基本参数如下：

额定电压：45V DC

额定电容：16.7F

等效直流电阻：53mΩ

电阻误差：±20％

工作温度：-45到+65℃

断路电流：1500A

尺寸：216*207*38mm

重量：1.5kg

所述超级电容充电装置10由充电器6和充电控制器7连接构成。所述充电控制器7的输入控制端与数字处理器1输出接口连接。也就是说超级电容模块5可由数字处理器1控制进入充电状态。

实施例中，充电器2采用与超级电容模块配套的充电装置。采用开关电路，体积小，重量轻。主要技术指标如下：

外形尺寸：200mm*110mm*58mm

重量：1kg

输入电压：AC180-264V

频率：50Hz±10％

输出稳压值DC：10-60V

输出最大电流：10A

整机过热保护阀值：80-85℃

输出对机壳耐压：≥500V

输入对机壳耐压：≥1500V

所述数字处理器1是DSP或单片机。为满足测量采样速度，建议使用DSP作为数字处理器。可以同时满足多路电压、电流的采样测试，和显示、键盘管理的要求。实施例中使用DSP的型号为TMS320F2812。

所述电压采样器2以A/D转换器为核心。本实用新型实施例使用A/D转换器型号为AD526J，AD526J的主要参数如下：

增益误差：＜0.02％

温度漂移：0.5ppm/8C

响应时间：10V信号下，0.01％in 4.5μs

线性度：±5％

偏移电压：＜0.5mV

偏移电压变化：＜3mV/℃

作为一种实施例，所述电流采样器4内包括电子开关、分流器和电压传感器，电子开关与分流器串联后与采样电阻并联。电子开关主要考虑到通断300A的直流电流，电流采样器4可以同时满足本实用新型对合闸电阻，回路电阻的采样测试，也就是同时满足对300A工作电流和毫安级小电流的测试。可控硅的在实施例中的使用型号：可控硅SKET 330，其具体参数如下：

额定电流：330A

开通时间：2μs

触发电压：3V

分流器实施例的参数如下：

精度：1％，75mv/200A

电压传感器实施例的参数如下：

产品型号：V121G07

输入范围：0～200mV

输出规格：0～3.5V

输出特性：跟踪电压

精度等级：＜0.2％

响应时间：＜15μs

温度漂移：150ppm/℃

供电电源：±12VDC

静态功耗：29mA

安装采用：35mmDIN卡轨

将超级电容器充电装置，超级电容模块5依次连接，提供测试电源；电压采样器2、电流采样器4，TMS320F2812处理器负责电流的切换和数据采集以及处理；键盘9和显示器8完成复杂操作指令的输入和人机界面。本装置以超级电容模块5充当电源，为测量合闸电阻和回路电阻提供不同要求的电源。测量合闸电阻应用直流压降法，测量回路电阻用冲击电流300A测量。通过TMS320F2812处理器进行实时采集与处理，在现场立刻得到测量结果。

Claims (5)

1.一种高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：该装置以数字处理器(1)为核心，至少设有超级电容模块(5)、超级电容充电装置(10)、电流采样器(4)、电压采样器(2)、显示器(8)和键盘(9)，其中超级电容充电装置(10)和超级电容模块(5)连接，超级电容模块(5)、电流采样器(4)和高压断路器(3)串联，电压采样器(2)与高压断路器(3)并联，同时电流采样器(4)、电压采样器(2)的采样端口分别与数字处理器(1)的数据线或输入输出接口连接。

2.根据权利要求1所述的高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：所述超级电容充电装置(10)由充电器(6)和充电控制器(7)连接构成。

3.根据权利要求2所述的高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：所述充电控制器(7)的输入控制端与数字处理器(1)输出接口连接。

4.根据权利要求1或3所述的高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：所述数字处理器(1)是DSP或单片机。

5.根据权利要求1所述的高压断路器动态电阻测量装置，其特征是：所述电压采样器(2)以A/D转换器为核心。

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