本發(fā)明涉及一種高壓開關測試裝置，具體涉及一種特高壓開關智能測量裝置。
背景技術：
：高壓開關(或稱高壓斷路器)它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統(tǒng)發(fā)生故障時通過繼電器保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它應具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力，因此高壓開關故障帶來的后果十分嚴重。根據(jù)《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL-T596-1996)中詳細的規(guī)定了斷路器預防性試驗的具體內(nèi)容如下：試驗項目需要的儀器合閘電阻值和合閘電阻的投入時間合閘電阻測試儀斷路器的速度特性斷路器特性測試儀斷路器的時間參量斷路器特性測試儀分、合閘電磁鐵的動作電壓動作電壓測試儀導電回路電阻回路電阻測試儀石墨觸頭開關分合閘時間石墨開關測試儀需要使用多種儀器才能完成上述所有的規(guī)定檢測，耐壓500KV以上稱為特高壓開關。技術實現(xiàn)要素：針對上述問題，本發(fā)明提出一種方便快捷的特高壓開關智能測量裝置，一臺儀器可完成《電力設備預防性試驗規(guī)程》中規(guī)定的所有斷路器預防性試驗項目。實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)：一種特高壓開關智能測量裝置，包括時間測量單元、分合閘同步信號測量單元、石墨觸頭及雙接地測量單元，行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元、中央控制處理單元、控制輸出單元、外設單元、通訊單元；所述時間測量單元和分合閘同步信號測量單元通過數(shù)字量接口與中央控制處理單元相連，石墨觸頭及雙接地測量單元和行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元的一端均通過模擬量測量接口與中央控制處理單元相連，石墨觸頭及雙接地測量單元和行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元的另一端分別為檢測接口，用于與被試斷路器相連接；中央控制處理單元的輸出端與控制輸出單元相連，控制輸出單元分別與合閘電阻測試電源、分合閘控制電源、回路恒流測試電源和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源的一端相連，合閘電阻測試電源、分合閘控制電源、回路恒流測試電源和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源的另一端分別為檢測接口，用于與被試斷路器相連接，中央控制處理單元還分別與外設單元和通訊單元相連。進一步地，所述中央控制處理單元采用的是DSP芯片C8051F120處理器。進一步地，所述時間測量單元包括第一光電耦合器，第一光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，輸出端與中央控制處理單元相連，用于測量中央控制處理單元發(fā)出斷路器控制命令后被試斷路器的響應時間。進一步地，所述分合閘同步信號測量單元包括順次相連的第二光電耦合器和繼電器K1，第二光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，繼電器K1的輸出端作為分合閘電壓輸出端口，中央控制處理單元通過采集板采集分合閘電壓輸出端口的信號。進一步地，所述石墨觸頭及雙接地測量單元包括恒流源和電壓采樣裝置；二者的兩端均為檢測接口，用于與被試斷路器相連接。進一步地，所述行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元包括3路模擬通道，3路模擬通道均包括順次相連的信號采集電路、信號放大電路和A/D轉換電路；所述信號采集電路分別與被試斷路器的控制線圈的輸出端、時間測量單元的輸出端相連。進一步地，所述控制輸出單元包括電子開關，1分1合，共2路輸出，將電子開關的控制極與中央控制處理單元的輸出端相連，將輸出單元的輸出接點通過合閘電阻測試電源、分合閘控制電源、回路恒流測試電源和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源中的任一個連接到被試斷路器的控制線圈上。進一步地，所述外設單元包括：液晶顯示器、按鍵和打印機中的一種或者多種。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明兼容性強，不僅適用各種常規(guī)觸頭開關測試，還兼容做石墨觸頭開關、帶電阻觸頭開關測試，還是市場上唯一一種可以兼做開關合分閘直流電阻和開關導電回路電阻的開關特性測試儀，斷路器在雙端接地的情況下且無需拆除跳線和母線連接就可以測試。這大大增加了試驗人員工作的安全性，并簡化試驗人員的工作流程，大大縮短停電時間。本發(fā)明實現(xiàn)一機多用，接線方便，一次接線可完成所有試驗項目，避免反復更換儀器，更換接線，大大減少了試驗人員的工作量。附圖說明圖1為本發(fā)明一種實施例的原理框圖。圖2為本發(fā)明一種實施例使用狀態(tài)圖。圖3為本發(fā)明一種實施例時間測量單元電路圖。圖4為本發(fā)明一種實施例分合閘同步信號測量單元電路圖。圖5為本發(fā)明一種實施例斷路器測量原理圖。圖6為本發(fā)明一種實施例行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元電路圖。其中：1恒流源，2電壓采樣裝置，6接地刀閘，8被試斷路器，11時間測量單元，12數(shù)字量接口，13石墨觸頭及雙接地測量單元，14外設單元，15行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元，16中央控制處理單元，17控制輸出單元，18通訊單元，19合閘同步信號測量單元，20模擬量測量接口，21合閘電阻測試電源，22分合閘控制電源，23回路恒流測試電源，24石墨觸頭及雙接地測試恒流電源。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。下面結合附圖對本發(fā)明的應用原理作詳細的描述。如圖1所示，一種特高壓開關智能測量裝置，包括時間測量單元11、分合閘同步信號測量單元19、石墨觸頭及雙接地測量單元13，行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元15、中央控制處理單元16、控制輸出單元17、外設單元14、通訊單元18；所述時間測量單元11和分合閘同步信號測量單元19通過數(shù)字量接口12與中央控制處理單元16相連，石墨觸頭及雙接地測量單元13和行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元15的一端均通過模擬量測量接口20與中央控制處理單元16相連，石墨觸頭及雙接地測量單元13和行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元15的另一端分別為檢測接口，用于與被試斷路器8相連接；中央控制處理單元16的輸出端與控制輸出單元17相連，控制輸出單元17分別與合閘電阻測試電源21、分合閘控制電源22、回路恒流測試電源23和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源24的一端相連，合閘電阻測試電源21、分合閘控制電源22、回路恒流測試電源23和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源24的另一端分別為檢測接口，用于與被試斷路器8相連接，中央控制處理單元16還分別與外設單元14和通訊單元18相連。本發(fā)明采用模塊化設計方法，使各個子功能模塊獨立，以方便維護，功能集成化，一機多用，接線方便，一次接線可完成所有試驗項目。中央控制處理單元是整個特高壓開關智能檢測裝置的核心單元，它完成模數(shù)轉換并實時采集模擬量與開關量，輸出控制動作等，在本發(fā)明的一種實施例中，所述中央控制處理單元采用的是DSP芯片C8051F120處理器，采用3.3V電壓供電，減少了控制器的功耗，20MIPS的執(zhí)行速度512K字節(jié)FLASH的程序存儲器。在本發(fā)明的一種實施例中，所述時間測量單元用于測量中央控制處理單元發(fā)出控制命令后被試斷路器的響應時間，包括斷路器的主斷口的動作時間，同時也可以用于測量斷路器控制回路(即控制線圈)的輔助接點的動作時間。時間測量單元的具體測量過程是通過采用光耦隔離采樣實現(xiàn)的，如圖3所示，K1代表被試斷路器的斷口，當K1打開時，相當于被試斷路器處于分閘狀態(tài)，二極管U13A導通，中央控制處理單元采樣到高電平；當K1閉合時，二極管U13A截止，光電耦合器TLP521-1不通，中央控制處理單元采樣的是低電平，相當于被試斷路器合閘狀態(tài)，中央控制處理單元可以判斷開關的狀態(tài)，從而記錄分合閘時間。如圖4所示，在本發(fā)明的一種實施例中，所述分合閘同步信號測量單元包括順次相連的第二光電耦合器(TLP521-1)和繼電器K1(圖中為K1B)，第二光電耦合器的輸入端用于與被試斷路器相連，繼電器K1的輸出端作為分合閘電壓輸出端口，中央控制處理單元通過采集板采集分合閘電壓輸出端口的信號，用于當分合閘控制電源驅動被試斷路器中的控制線圈時，分合閘同步信號測量單元測到通電的瞬間時間測量單元開始計時。如圖5所示，在本發(fā)明的一種實施例中，所述石墨觸頭及雙接地測量單元包括恒流源1和電壓采樣裝置2；二者的兩端均為檢測接口，用于與被試斷路器相連接。圖中被試斷路器的兩端還通過接地刀閘6接地。更優(yōu)選地，所述石墨觸頭及雙接地測量單元包括3路可控的恒流源輸出(優(yōu)選地為20A的恒流源)，3路輸出分別與被試斷路器的三相相連，每路恒流源互相獨立、隔離，且具備反向保護能力，電壓采樣裝置輸出的電壓為3路模擬通道可記錄電壓波形，電壓值為400mV。該模擬通道具備較強的抗干擾能力，系統(tǒng)能夠根據(jù)斷口的電壓變化，自動判別金屬觸點，計算出合、分時間。如圖6所示，在本發(fā)明的一種實施例中，所述行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元主要功能是測量被試斷路器動作時的相關模擬信號的波形，包括行程(直線、轉角)、速度、線圈電流，用以分析被試斷路器的機械特性及相關數(shù)據(jù)，其中行程數(shù)據(jù)的測試是通過在被試斷路器上安裝一個行程傳感器，測量觸頭運動的行程來實現(xiàn)，速度數(shù)據(jù)通過測得的行程數(shù)據(jù)和分合閘時間數(shù)據(jù)計算得到，線圈電流通過分合閘控制電源與被試斷路器上的控制線圈相連測得，進而得到回路電壓數(shù)據(jù)，合閘電阻的電壓降通過合閘電阻測試電源與被試斷路器的端口相連測得，行程、電流及合閘電阻通用模擬測量單元包括信號采集電路、信號放大電路、A/D轉換電路，最后由中央控制處理單元進行計算顯示。在本發(fā)明的一種實施例中，所述控制輸出單元包括電子開關，1分1合(即1個分閘，1個合閘)，共2路輸出，每路輸出最大通過電流20A，耐壓可達500V，為了保證輸出電壓不超過250V，輸出接點用瞬態(tài)抑制器(即保護二極管)進行保護，將電子開關的控制極與中央控制處理單元的驅動信號隔離，使用時控制輸出接點通過合閘電阻測試電源，分合閘控制電源、回路恒流測試電源和石墨觸頭及雙接地測試恒流電源中的任一種接到被試斷路器的控制線圈上，控制被試斷路器的分合閘操作，可以完成對斷路器的分、合、合-分、分-合、分-合-分，以及被試斷路器A、B、C的單相重合閘，分-合-分-合-分等各種操作循環(huán)，并可以根據(jù)設定的延時時間值，靈活地在定的時間發(fā)出各種分合閘命令。如圖3所示，在本發(fā)明的一種實施例中，所述特高壓開關智能測量裝置還包括恒流源和電壓采樣裝置，電壓采樣裝置包括順次相連的第二電壓采樣模塊、第二信號放大電路、第二模數(shù)轉換電路，其測得的數(shù)據(jù)最終送入到中央控制處理單元進行計算。恒流源的兩端接口為兩端檢測接口，電壓采樣裝置的兩端接口為兩端檢測接口，恒流源與電壓采樣裝置分別接在被試斷路器的兩斷口上。通過恒流源向被試斷路器注入電流，記錄被試斷路器的電壓降，從而計算電阻，被試斷路器的狀態(tài)可通過將電阻曲線與一個可調(diào)的閥值進行對比來得到。如果電阻低于閥值，被試斷路器被認為是閉合的，如果高于閥值就認為被試斷路器是斷開的，無需斷開地刀就能測量的目的。在本發(fā)明的一種實施例中，所述外設單元包括：液晶顯示器、按鍵和打印機中的任一種或者多種，用于實現(xiàn)人機互動。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3