CN202453445U - 变电站直流系统级差配合测试装置 - Google Patents
变电站直流系统级差配合测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202453445U CN202453445U CN2012200227030U CN201220022703U CN202453445U CN 202453445 U CN202453445 U CN 202453445U CN 2012200227030 U CN2012200227030 U CN 2012200227030U CN 201220022703 U CN201220022703 U CN 201220022703U CN 202453445 U CN202453445 U CN 202453445U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microprocessor
- current
- igbt module
- current system
- transformer station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
变电站直流系统级差配合测试装置，由电流传感器、电流放大器、微处理器、光电耦合器和IGBT模块组成，微处理器还配备有按键及显示部分，其特征在于：IGBT模块经电流传感器分别接变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“+”、“-”输出端，微处理器通过光电耦合器和IGBT模块控制变电站直流系统待测馈线回路通断，电流传感器将检测到的待测馈线回路的测试电流信号通过电流放大器传递给微处理器进行数据处理分析，由配备的按键及显示部分实时显示测试结果，用于判断变电站直流系统待测馈线回路各级断路器间级差配合是否满足选择性的要求。是一种测试结果准确可靠的变电站直流系统级差配合测试装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于电力变电站各种直流电源系统级差配合校验测试的变电站直流系统级差配合测试装置。
背景技术
在电力系统中，直流电源系统作为继电保护、自动装置、控制操作回路、灯光音响信号及事故照明等电源之用，是继电保护、自动装置和断路器正确动作的基本保证。
目前变电站的直流馈电网络多采用树状结构，并用直流熔断器和断路器作直流系统各出线过流和短路故障的主要保护元件，起断开和隔离馈线回路供电网络的作用。从蓄电池到站内用电设备，一般经过三级配电，每级配电大多采用直流断路器作为保护电器；如果上下级直流断路器保护动作特性不匹配，在直流系统运行过程中，当下级用电设备出现短路故障时，就会引起上一级直流断路器的越级跳闸，从而引起其它馈电线路的断电事故，进而引起变电站一次设备如高压开关、变压器、电容器等的事故。为防止因直流断路器及其它直流保护电器动作特性不匹配带来的隐患，国家电网公司规定，对于新装和运行中的直流保护电器，必须保证其直流回路级差配合的正确性。DL/T5044-2003《电力工程直流技术设计规程》规定，变电站直流系统中的直流断路器的级差配合方案应满足选择性保护的要求。2005年发布的《直流电源系统运行规范》第十二条第八款规定“直流熔断器和空气断路器应采用质量合格的产品，其熔断体或定值应按有关规定分级配置和整定，并定期进行核对，防止因其不正确动作而扩大事故”。
目前国内直流系统级差配合测试方法，主要有两种：一种是利用直流断路器安秒特性测试设备，测试各个断路器安秒特性曲线，再预估直流系统短路电流，来判断其级差配合是否满足要求，但馈线支路短路电流影响因素众多，很难准确预估，误差很大；另一种是人工利用时间继电器、直流接触器、分流器、快速记录仪等设备现场模拟短路试验，来检验直流断路器级差配合情况，但该方法具有设备笨重、不便携带、接线复杂、操作繁琐、安全性低等缺点，并且需要大量人工干预、计算才能完成。因此迫切需要一种便携轻便、自动化程度高的变电站直流系统级差配合测试装置，以便进行直流系统级差配合校验测试，保证直流系统和电网的运行安全。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有断路器安秒特性及人工现场短路模拟测试方法的不足，提供一种适合变电站现场使用的直流系统级差配合测试装置，来解决直流系统级差配合现场校验测试的难题。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是：
变电站直流系统级差配合测试装置，由电流传感器、电流放大器、微处理器、光电耦合器和IGBT模块组成，微处理器还配备有按键及显示部分，其特征在于：IGBT模块经电流传感器分别接变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“+”、“-”输出端，微处理器通过光电耦合器和IGBT模块控制变电站直流系统待测馈线回路通断，电流传感器将检测到的待测馈线回路的测试电流信号通过电流放大器传递给微处理器进行数据处理分析，由配备的按键及显示部分实时显示测试结果，用于判断变电站直流系统待测馈线回路各级断路器间级差配合是否满足选择性的要求。
本实用新型解决其技术问题的具体技术方案是：
所述的IGBT模块的型号为FZ3600R12KE3，3600A 1200V；光电耦合的型号为G3VM-61BR型MOS-FET继电器，其电流负载能力2.5A,0.1导通电阻，用于隔离驱动IGBT模块；电流传感器为型号TBC2500A，输入0-2500A，输出0-5V的霍尔电流传感器；电流放大器采用运放LM358；微处理器型号为Atmega128，具有128K的片内FLASH，4K片内SRAM，微处理器配备型号为DMT64480T056的带串行USART接口的智能显示终端加5.7吋触摸屏的按键及显示部分，变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“+”输出端穿过电流变送器TBC2500A与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极连接，IGBT模块FZ3600R12KE3的E极连接变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“-”输出端，而构成测试主回路；电流传感器TBC2500A穿心于“+”输出端与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极的的连接线，其二次信号输出连接信号调理电流运放LM358的同相输入端，电流运放LM358输出端连接微处理器Atmega128一个A/D输入脚而构成电流采样回路；微处理器Atmega128通过I/O脚和光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR的输入相连， 光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR输出连接IGBT模块FZ3600R12KE3的控制G极，而构成测试控制回路；微处理器Atmega128串口1的RXD1、TXD1脚连接智能显示终端DMT64480T056的串行USART接口，构成按键及显示回路，完成按键操作和屏幕显示功能。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
①完全采用现场直流系统及实际馈线回路,测试过程与实际开关短路脱扣故障状况完全相同，测试结果准确可靠；
②采用IGBT模块控制测试主回路通断，不拉弧、无明火、速度快，安全可靠；
③ 自动记录相关数据并绘制断路器动作特性曲线，省时省力，无需人工干预；
④ 体积小、重量轻，接线简单，便于携带和现场使用。
附图说明
图1是变电站直流系统级差配合测试装置原理框图；
图2是变电站直流系统级差配合测试装置电路图；
图中1为变电站直流系统待测馈线回路，2为IGBT模块，3为电流传感器，4为待测点断路器，5为智能显示终端。
具体实施方式
如图1所示，本装置由“+”、“-”输出端、IGBT模块、光电耦合、电流变送、信号调理、微处理器、按键及显示部分组成。
“+”、“-”输出端采用的红、黑接线柱各一个；IGBT模块采用英飞凌公司的FZ3600R12KE3，3600A 1200V；光电耦合是G3VM-61BR型MOS-FET继电器，电流负载能力2.5A,0.1导通电阻，用于隔离驱动IGBT模块；电流变送采用霍尔电流传感器，型号为：TBC2500A，输入0-2500A，输出0-5V；信号调理主要包括电流放大，采用运放LM358；微处理器采用Atmega128，它是ATMEL公司8位系列最高配置的一款单片机，先进的 RISC 结构，128K的片内FLASH，4K片内SRAM ，一个8通道的10位的A/D转换器 ，两个可编程的串行USART；按键及显示部分采用带串行USART接口的智能显示终端加5.7吋触摸屏，型号为：DMT64480T056。
上述各部分连接方式如下：“+”输出端红接线柱穿过电流变送器TBC2500A与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极连接，IGBT模块FZ3600R12KE3的E极连接“-”输出端黑接线柱，而构成测试主回路；电流变送器TBC2500A穿心于“+”输出端红接线柱与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极的的连接线，其二次信号输出连接信号调理电流运放LM358的同相输入端，电流运放LM358输出端连接微处理器Atmega128一个A/D输入脚而构成电流采样回路；微处理器Atmega128通过I/O脚和光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR的输入相连， 光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR输出连接IGBT模块FZ3600R12KE3的控制G极，而构成测试控制回路；微处理器Atmega128串口1的RXD1、TXD1脚连接智能显示终端DMT64480T056的串行USART接口，构成按键及显示回路，完成按键操作和屏幕显示功能。
控制过程如下：断开待测点直流断路器，解开其下口负荷，该断路器下口“-”极连接级差配合测试装置“+”输出端红接线柱，该断路器下口“+”极连接级差配合测试装置“-”输出端黑接线柱，然后闭合待测点直流断路器，接通测试装置工作电源，通过智能显示终端DMT64480T056的触摸屏设定工作参数，设置完成启动测试后，微处理器Atmega128自动通过光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR驱动IGBT模块FZ3600R12KE3控制测试主回路接通，在待测点直流断路器下口模拟短路，待测点断路器或待测馈线回路其他断路器保护脱扣，在此过程中,电流传感器把短路电流强电信号隔离转变为0～5V弱电信号传递给信号调理电路电流运放LM358，经LM358放大调理后，传递给微处理器Atmega128的一个A/D输入脚,微处理器Atmega128自动记录脱扣前后整个过程的电流值和分断时间，通过串行通讯在智能显示终端DMT64480T056显示报表、动作特性曲线等。
如图2所示，ATMEGA128单片机的GND、AGND与电源地相连接；VCC、AVCC、接VCC高电平。
C4并联于ATMEGA128的AREF和AGND脚之间，起滤波作用。单片机ATMEGA128的XTAL1、XTAL2脚分别与电容C2、C3的一端相连，电容的另一端接地，并且在XTAL1、XTAL2之间接一个8M晶振Mx，为系统提供主时钟信号，使单片机正常工作。单片机ATMEGA128的RESET脚与电阻R11的一端及电容C1的一端相连接，R11的另一端接VCC高电平，C1的另一端接地，完成上电复位功能。ATMEGA128的RXD1脚与智能显示终端DMT64480T056的TX脚相连，TXD1脚与智能显示终端的RX脚相连，DMT64480T056的GND脚接地，构成按键和显示回路。ATMEGA128的PE0脚通过电阻Rb1和光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR V1 2脚相连，G3VM-61BR的1脚连接VCC高电平，6脚与+15电源连接，G3VM-61BR V1的4脚与电阻Rc1的一端及IGBT模块FZ3600R12KE3 M1的G极相连，Rc1的另一端接地， FZ3600R12KE3 M1的E极与“-”输出端黑接线柱相连，FZ3600R12KE3 M1的C极穿过电流变送器TBC2500A后与“+”输出端红接线柱连接, 待测点断路器的下口的 “-”极与测试装置“+”输出端红接线柱连接, 断路器的下口的 “+”极与测试装置“-”输出端黑接线柱连接, “+”、“-”输出端红、黑接线柱、IGBT模块M1、光耦V1、电阻Rb1和Rc1一起构成主测试及其控制电路。电流传感器TBC2500A穿心于“+”输出端红接线柱与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极的的连接线，TBC2500A的的+E脚接12V， -E脚接-12V，G脚接地，信号输出端Uz连接电阻R10的一端，R10的另一端与AMP2运放LM358的3脚相连，电阻R9的一端接地，另一端与AMP2的2脚及电位器W2的1脚相连，电位器W2的2、3脚与AMP2的1脚及ATMEGA128的ADC0脚相连接， TBC2500A、R9、R10、W2及AMP2一起构成电流信号变送调理电路。
Claims (2)
1.变电站直流系统级差配合测试装置，由电流传感器、电流放大器、微处理器、光电耦合器和IGBT模块组成，微处理器还配备有按键及显示部分，其特征在于：IGBT模块经电流传感器分别接变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“+”、“-”输出端，微处理器通过光电耦合器和IGBT模块控制变电站直流系统待测馈线回路通断，电流传感器将检测到的待测馈线回路的测试电流信号通过电流放大器传递给微处理器进行数据处理分析，由配备的按键及显示部分实时显示测试结果，用于判断变电站直流系统待测馈线回路各级断路器间级差配合是否满足选择性的要求。
2.根据权利要求1所述的变电站直流系统级差配合测试装置，其特征在于：所述的IGBT模块的型号为FZ3600R12KE3，3600A 1200V；光电耦合的型号为G3VM-61BR型MOS-FET继电器，其电流负载能力2.5A,0.1Ω导通电阻，用于隔离驱动IGBT模块；电流传感器为型号TBC2500A，输入0-2500A，输出0-5V的霍尔电流传感器；电流放大器采用运放LM358；微处理器型号为Atmega128，具有128K的片内FLASH，4K片内SRAM，微处理器配备型号为DMT64480T056的带串行USART接口的智能显示终端加5.7吋触摸屏的按键及显示部分，变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“+”输出端穿过电流变送器TBC2500A与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极连接，IGBT模块FZ3600R12KE3的E极连接变电站直流系统待测馈线回路的待测点断路器下口的“-”输出端，而构成测试主回路；电流传感器TBC2500A穿心于“+”输出端与IGBT模块FZ3600R12KE3的C极的的连接线，其二次信号输出连接信号调理电流运放LM358的同相输入端，电流运放LM358输出端连接微处理器Atmega128一个A/D输入脚而构成电流采样回路；微处理器Atmega128通过I/O脚和光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR的输入相连，
光耦MOS-FET继电器G3VM-61BR输出连接IGBT模块FZ3600R12KE3的控制G极，而构成测试控制回路；微处理器Atmega128串口1的RXD1、TXD1脚连接智能显示终端DMT64480T056的串行USART接口，构成按键及显示回路，完成按键操作和屏幕显示功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200227030U CN202453445U (zh) | 2012-01-18 | 2012-01-18 | 变电站直流系统级差配合测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012200227030U CN202453445U (zh) | 2012-01-18 | 2012-01-18 | 变电站直流系统级差配合测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202453445U true CN202453445U (zh) | 2012-09-26 |
Family
ID=46869300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012200227030U Expired - Fee Related CN202453445U (zh) | 2012-01-18 | 2012-01-18 | 变电站直流系统级差配合测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202453445U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105158705A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | 变电站直流电源系统回路级差测试装置 |
| CN107453334A (zh) * | 2017-09-09 | 2017-12-08 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法 |
| CN108233527A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-29 | 国网河北省电力公司经济技术研究院 | 变电站直流系统配置方法及终端设备 |
| CN109683653A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-26 | 大禹电气科技股份有限公司 | 一种用于高压大功率直流系统的调控系统 |
| CN112782572A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-05-11 | 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种上下级直流断路器级差配合校验方法及系统 |
-
2012
- 2012-01-18 CN CN2012200227030U patent/CN202453445U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105158705A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-16 | 国家电网公司 | 变电站直流电源系统回路级差测试装置 |
| CN107453334A (zh) * | 2017-09-09 | 2017-12-08 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法 |
| CN107453334B (zh) * | 2017-09-09 | 2020-03-31 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于Visio的变电站交流系统断路器级差配合校验方法 |
| CN108233527A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-29 | 国网河北省电力公司经济技术研究院 | 变电站直流系统配置方法及终端设备 |
| CN108233527B (zh) * | 2017-12-22 | 2019-11-26 | 国网河北省电力公司经济技术研究院 | 变电站直流系统配置方法及终端设备 |
| CN109683653A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-26 | 大禹电气科技股份有限公司 | 一种用于高压大功率直流系统的调控系统 |
| CN109683653B (zh) * | 2018-12-06 | 2021-03-16 | 大禹电气科技股份有限公司 | 一种用于高压大功率直流系统的调控系统 |
| CN112782572A (zh) * | 2020-07-07 | 2021-05-11 | 国网河北省电力有限公司经济技术研究院 | 一种上下级直流断路器级差配合校验方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102354427B (zh) | 剩余电流式电气火灾柔性在线辨识方法及装置 | |
| CN202453445U (zh) | 变电站直流系统级差配合测试装置 | |
| CN201984144U (zh) | 便携式直流断路器现场级差配合试验仪 | |
| CN101710709A (zh) | 低压配变无功补偿综合箱 | |
| WO2013131392A1 (zh) | 直流电源动态模拟仿真系统和直流电源试验系统 | |
| CN100495047C (zh) | 利用不平衡电桥测量直流支路绝缘电阻的装置及测量方法 | |
| CN103499750A (zh) | 一种便携式多功能岸电系统测试仪 | |
| CN203674567U (zh) | 一种综合配电箱 | |
| CN102841309B (zh) | 一种断路器试验装置 | |
| CN202748425U (zh) | 剩余电流保护不停电测试装置 | |
| CN103245882B (zh) | 一体化的电力故障指示与状态监测装置 | |
| CN108964259A (zh) | 一种电网智能控制系统 | |
| CN201281748Y (zh) | 直流断路器动作特性测试仪 | |
| CN106771841B (zh) | 一种变电站s型一次通流系统及方法 | |
| CN103077644B (zh) | 一种分相断路器液压操作机构培训装置 | |
| CN202102088U (zh) | 一种断路器试验装置 | |
| CN204462283U (zh) | 一种直流馈线级差配合测试装置 | |
| CN202127168U (zh) | 低压设备调试箱 | |
| CN205157733U (zh) | 一种低压断路器的检测设备 | |
| CN205178521U (zh) | 一种三相平衡高压计量装置 | |
| CN104142648A (zh) | 城市轨道交通低压配电系统管控终端 | |
| CN201682274U (zh) | 智能型隔爆开关综合保护器 | |
| CN204884342U (zh) | 一种智能配电实训考核装置 | |
| CN204495930U (zh) | 一种智能型自动化电气测试系统 | |
| CN208420975U (zh) | 双电源切换设备测试辅助装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120926 Termination date: 20150118 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |