一種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓電器試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前低壓斷路器廣泛用于低壓配電系統(tǒng)和各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，是日常生活生產(chǎn)中不可或缺的重要設(shè)備，其試驗(yàn)和檢測(cè)是保證產(chǎn)品質(zhì)量與改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要手段之一，其中低壓斷路器的脫扣特性與極限試驗(yàn)和額定短時(shí)耐受電流試驗(yàn)是衡量產(chǎn)品性能質(zhì)量的重要試驗(yàn)，低壓斷路器在工作過程中，如果不能保證在規(guī)定的電流、時(shí)間整定值進(jìn)行動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致故障回路不能及時(shí)切斷造成嚴(yán)重?fù)p失，或因誤動(dòng)作造成電路無法正常運(yùn)行等問題。
[0003]由于低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)要求試驗(yàn)電流很大，早期的大電流交流低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路多采用感應(yīng)調(diào)壓器與低壓大電流變壓器結(jié)合，這種模式有三個(gè)缺陷:(I)選用調(diào)壓器容量較大，造成設(shè)備體積龐大；(2)由于要求調(diào)壓器的容量大，只能選用感應(yīng)調(diào)壓器，而感應(yīng)調(diào)壓器會(huì)造波形失真度高；(3)試驗(yàn)電流不易控制，試驗(yàn)誤差大。而低壓斷路器特性試驗(yàn)要求試驗(yàn)電路必須能夠提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的試驗(yàn)電流，否則容易造成試驗(yàn)參數(shù)無法滿足試驗(yàn)要求，甚至試品的非質(zhì)量原因損壞。
[0004]另外，根據(jù)GB14048.2-2008要求，低壓斷路器的脫扣極限與特性試驗(yàn)要求試驗(yàn)電流無非對(duì)稱分量，目前使用的方法是利用選相合閘開關(guān)選擇合適的合閘角度閉合電路，從而消除非對(duì)稱分量，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析這種方法可以有效的消除非對(duì)稱分量，但由于不同試品試驗(yàn)回路的功率因數(shù)不盡相同，合閘角度的選擇往往需要耗費(fèi)較長的時(shí)間，同時(shí)在調(diào)試合閘角度的過程中也會(huì)造成試驗(yàn)設(shè)備和電能的損耗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路，不僅體積較小、輸出電流準(zhǔn)確穩(wěn)定，而且功能強(qiáng)大、使用方便快捷。
[0006]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路，包括交流試驗(yàn)電源系統(tǒng)、多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及試驗(yàn)控制系統(tǒng);所述交流試驗(yàn)電源系統(tǒng)輸出端通過銅排與多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置輸入端相連;所述多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置輸出端通過銅排與低壓斷路器特性試驗(yàn)臺(tái)連接，所述低壓斷路器特性試驗(yàn)臺(tái)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸出端通過二次線纜與試驗(yàn)控制系統(tǒng)相連，所述試驗(yàn)控制系統(tǒng)與多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置連接以控制調(diào)整試驗(yàn)電流。
[0008]優(yōu)選的，交流試驗(yàn)電源系統(tǒng)包括依次連接的35kV網(wǎng)絡(luò)電源，低壓大電流試驗(yàn)變壓器和交流試驗(yàn)斷路器。
[0009]進(jìn)一步，低壓大電流試驗(yàn)變壓器的二次側(cè)經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換裝置與交流試驗(yàn)斷路器連接。
[0010]優(yōu)選的，多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置包括三相多磁路變壓器，選相合閘開關(guān)，可調(diào)電感器，以及輸出端分別與三相多磁路變壓器連接的多磁路轉(zhuǎn)換裝置和三相耦合調(diào)壓器；交流試驗(yàn)電源系統(tǒng)輸出端經(jīng)過設(shè)置選相合閘開關(guān)的通路或設(shè)置可調(diào)電感器的通路與多磁路轉(zhuǎn)換裝置連接；多磁路轉(zhuǎn)換裝置用于對(duì)磁路的投切;三相耦合調(diào)壓器用于對(duì)投切磁路進(jìn)行調(diào)壓。
[0011]優(yōu)選的，設(shè)置選相合閘開關(guān)的通路或設(shè)置可調(diào)電感器的通路并聯(lián)，并通過分別設(shè)置的串聯(lián)接觸器的開合實(shí)現(xiàn)通路選擇。
[0012]優(yōu)選的，設(shè)置選相合閘開關(guān)的通路或設(shè)置可調(diào)電感器的通路串聯(lián);選相合閘開關(guān)和可調(diào)電感器分別并聯(lián)有短接接觸器，分別通過短接接觸器的開合實(shí)現(xiàn)通路選擇。
[0013]優(yōu)選的，試驗(yàn)控制系統(tǒng)包括用于供電的試驗(yàn)控制電源，以及用于調(diào)整試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行控制的工控機(jī)和可編程控制器PLC。
[0014]進(jìn)一步，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過電流傳感器采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過二次線纜將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)，工控機(jī)通過二次線纜與可編程控制器PLC相連，可編程控制器PLC通過二次線纜分別與選相合閘開關(guān)、抑制非對(duì)稱分量的可調(diào)電感器、多磁路轉(zhuǎn)換裝置和三相自耦調(diào)壓器相連。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0016]I)利用多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置作為試驗(yàn)電源，相比于早期利用感應(yīng)調(diào)壓器與低壓大電流變壓器結(jié)合的方式，極大的降低了調(diào)壓器的容量，避免了感應(yīng)調(diào)壓器波形失真度高的缺點(diǎn)，減小了設(shè)備的體積和成本，并使得輸出的電流更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。多磁路轉(zhuǎn)換裝置用于對(duì)磁路的投切實(shí)現(xiàn)三相多磁路變壓器輸出電壓的粗調(diào);三相耦合調(diào)壓器用于對(duì)投切磁路進(jìn)行調(diào)壓實(shí)現(xiàn)三相多磁路變壓器輸出電壓的細(xì)調(diào)。
[0017]2)GB14048.2-2008中低壓斷路器脫扣極限及特性試驗(yàn)要求試驗(yàn)電源中不含非對(duì)稱分量，而短時(shí)耐受電流試驗(yàn)則要求試驗(yàn)電源保持非對(duì)稱分量，這就要求試驗(yàn)電路需要在不同的電壓相位角度合閘，本電路中選相合閘開關(guān)的應(yīng)用可有效的解決選擇合閘相位角度的問題。
[0018]3)在進(jìn)行脫扣極限和特性試驗(yàn)過程中，調(diào)整合適的合閘角度過程比較繁瑣，利用電路中串接的可抑制非對(duì)稱分量可調(diào)電感器可以自動(dòng)抑制合閘過程中產(chǎn)生的涌流和非對(duì)稱分量，電路可在任意角度合閘。
[0019]4)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)可以通過實(shí)時(shí)采集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)回路相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，自動(dòng)對(duì)試驗(yàn)參數(shù)調(diào)整至預(yù)設(shè)值。
[0020]5)能夠快捷可靠的完成低壓斷路器脫扣極限和特性與額定短時(shí)耐受電流試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)例中所述低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路系統(tǒng)框圖。
[0022]其中:I為35kV網(wǎng)絡(luò)電源，2為低壓大電流試驗(yàn)變壓器，3為交流試驗(yàn)斷路器，4為選相合閘開關(guān)，5為可調(diào)電感器，6為多磁路轉(zhuǎn)換裝置，7為三相自耦調(diào)壓器，8為三相多磁路變壓器，9為低壓斷路器特性試驗(yàn)臺(tái)，10為試驗(yàn)控制電源，11為工控機(jī)，12為可編程控制器PLC，13為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0023]圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中所述的三相多磁路變壓器中A相的主回路電路圖。
[0024]其中:1QF1為主斷路器，1HK1-3為真空接觸器，1KM1-3、1K1-2、2K-7K、K8為接觸器，X1-2為抑制非對(duì)稱分量可調(diào)電感器5，4TR1為柱式調(diào)壓器，B11-B14為多磁路變壓器原邊線圈，3TM1為多磁路變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0026]本實(shí)用新型一種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路，將多磁路變壓器作為試驗(yàn)電源，其包括交流試驗(yàn)電源系統(tǒng)、多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13以及試驗(yàn)控制系統(tǒng)。
[0027]通過低壓大電流試驗(yàn)變壓器2為多磁路變壓器成套試驗(yàn)裝置提供電源，三相多磁路變壓器8出線連接至斷路器特性試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13傳輸至工控機(jī)11，若試驗(yàn)參數(shù)未達(dá)到預(yù)期，工控機(jī)11將向可編程控制器PLC12發(fā)送調(diào)整命令，通過可編程控制器PLC12對(duì)多磁路轉(zhuǎn)換裝置6及三相自耦調(diào)壓器7進(jìn)行控制調(diào)整，以達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)參數(shù)，試驗(yàn)中可利用選相合閘開關(guān)4來閉合回路，實(shí)現(xiàn)合閘相位角的選擇，也可在任意角度合閘，通過可抑制非對(duì)稱分量的可調(diào)電感器5自動(dòng)實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱分量和涌流的抑制，本實(shí)用新型所述試驗(yàn)電路可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，可靠、高效的完成低壓斷路器的脫扣特性、額定短時(shí)耐受電流等試驗(yàn)。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型一種采用多磁路變壓器的低壓斷路器動(dòng)作特性試驗(yàn)電路，包括由35kV網(wǎng)絡(luò)電源I，低壓大電流試驗(yàn)變壓器2和交流試驗(yàn)斷路器3組成的試驗(yàn)電源系統(tǒng)，試驗(yàn)電源系統(tǒng)還包含電壓轉(zhuǎn)換裝置可以為多臺(tái)不同原邊電壓的三相多磁路變壓器8提供電源。選相合閘開關(guān)4和可調(diào)電感器5由可編程控制器PLC12進(jìn)行控制，均可針對(duì)不同的試驗(yàn)要求進(jìn)行投入和短接，當(dāng)投入選相合閘控制器時(shí)，通過選擇合適的合閘相位角度合閘可實(shí)現(xiàn)抑制非對(duì)稱分量、保持非對(duì)稱分量及抑制涌流等作用。當(dāng)投入可調(diào)電感器5時(shí)，可以自動(dòng)達(dá)到抑制涌流和非對(duì)稱直流分量的作用，無需選相。由工控機(jī)11和可編程控制器PLC12組成的試驗(yàn)控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)13采集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，由工控機(jī)11對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析處理，如果試驗(yàn)參數(shù)未達(dá)到試驗(yàn)預(yù)設(shè)值，則由工控機(jī)11向可編程控制器PLCl 2發(fā)送調(diào)整指令，可編程控制器PLC12根據(jù)指令對(duì)多磁路轉(zhuǎn)換裝置6和三相自耦調(diào)壓器7進(jìn)行調(diào)整，以使試驗(yàn)參數(shù)達(dá)到試驗(yàn)預(yù)設(shè)值。
[0029]如圖2所示，其對(duì)應(yīng)圖1虛線框內(nèi)的部分，以A相為例；電路圖3TM1為三相多磁路變壓器8的A相，B相、C相與A相原理相同圖中不作標(biāo)示。圖中IQFl為主斷路器，用于主回路的合分以及電路的保護(hù)。1HK1-3為選相合閘開關(guān)，用于選擇電路合閘相位角度，與其并聯(lián)的1KM1