-PA7相连接，工控机15通过通讯模块14与AVR单片机6的通讯接口SPI相连接。
[0013]大电流发生器I容量为60KW，由四个不同的磁路组成，分别为两个1KW和两个20KW的磁路，其中一个1KW磁路的输出电流值可调，另外一个1KW磁路和两个20KW磁路输出电流为固定值，通过不同的组合方式可以产生0-60KW的输出功率，电动转换开关7的档位和大电流发生器I对应的功率输出关系如下所示:
第I个“O”位:全部断开；“I”位:可投入O?1KW可调；
第2个“O”位:全部断开；“2”位:可投入O?1KW可调+1KW全压；
第3个“O”位:全部断开；“3”位:可投入O?1KW可调+20KW全压；
第4个“O”位:全部断开；“4”位:可投入O?1KW可调+1KW全压+20KW全压；
第5个“O”位全部断开；“5”位:可投入O?1KW可调+20KW全压+20KW全压；
第6个“O”位:全部断开；“6”位:可投入O?1KW可调+1KW全压+20KW全压+20KW全压，此时大电流发生装置满负荷。
[0014]专利涉及装置能够完成低压电器设备过载、断相保护特性测试试验，下边以过载保护试验为例对装置的工作过程进行说明:
1、根据试品额定电流值，选择合适的连接导线，完成试品主回路电路连接； 2、将试品控制变压器一次侧与主回路断开，根据试品的额定电压选择控制电源的档位，完成试品控制电源的连接；
3、根据要进行试验的项目，确定试验电流，AVR单片机按照控制面板上输入的控制指令控制电动机和电动转换开关，调节大电流发生器的电流输出，同时AVR单片机实时检测电流值，直到达到需要的电流值；
4、AVR单片机开启计时器，重新启动大电流发生器的电流输出，并记录给定电流到保护器动作的时间；
5、关闭大电流发生器的电流输出，拆卸试品与大电流发生器及控制电源的连接线，整理实验工具，完成过载特性测试试验。
[0015]AVR单片机为实验装置的核心，负责完成控制指令接收、驱动信号发送、实验电流调节、数据显示和通讯功能。AVR单片机的功能通过软件程序实现的，低压电器设备过载、断相保护特性测试软件流程如附图2所示，软件程序如下:
步骤1、初始化；
步骤2、系统自检；
步骤3、控制指令接收；
步骤4、电流调解；
步骤5、电流检测；
步骤6、是否达到预计值;达到执行步骤7，否则执行步骤4;
步骤7、保护时间测试步骤8、状态显不；
步骤9、数据通讯；
步骤10、结束。
【主权项】
1.一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置，其特征在于:该装置包括大电流发生器(I)、调压器(2)、调流电动机(3)、IGBT(4)、驱动保护电路(5)、AVR单片机(6)、电动转换开关(7)、控制电源(8)、电流互感器(9)和信号调理电路(10)、显示单元(12)、控制面板(13)、通讯模块(14)和工控机(15);其中AVR单片机(6)与大电流发生器(I)连接，大电流发生器(I)的输入端与调压器(2)的电流输出相连接，调压器(2)旋转主轴与调流电动机(3)的主轴相连接，调流电动机(3)的控制端通过IGBT(4)及驱动保护电路(5)与AVR单片机(6)的信号输出端(PAO)相连接，电动转换开关(7 )的控制端与AVR单片机(6)的PAl相连接，电流互感器(9)的测试端与测试试品(16)导线相连接，控制电源(8)的电压调节端与AVR单片机(6)的信号输出端(PA2)相连接，控制电源(8)的电压输出端和试品(16)电源接线端子相连接，电流互感器(9)的信号输出端与信号调理电路(10)的输入端相连接，信号调理电路(10)的输出端与AVR单片机(6)的输入端(PA3)相连接，试品转接装置(11)输入端与大电流发生器(I)的电流输出端相连接，试品转接装置(11)的输出端和试品(16)主回路相连接，显示单元(12)的输入端和AVR单片机(6)的PB0-PB5、PC0-PC2相连接，控制面板(13)的输出端与AVR单片机(6 )的输入端(PA4-PA7 )相连接，工控机(15 )通过通讯模块(14)与AVR单片机(6)的通讯接口 SPI相连接。2.根据权利要求1所述的低压电器设备过载、断相保护特性测试装置，其特征在于: 大电流发生器(I)容量为60KW，由四个不同的磁路组成，分别为两个1KW和两个20KW的磁路，其中一个1KW磁路的输出电流值可调，另外一个1KW磁路和两个20KW磁路输出电流为固定值，通过不同的组合方式可以产生0-60KW的输出功率，电动转换开关(7)的档位和大电流发生器(I)对应的功率输出关系如下所示: 第I个“O”位:全部断开；“I”位:可投入O?1KW可调； 第2个“O”位:全部断开；“2”位:可投入O?1KW可调+1KW全压； 第3个“O”位:全部断开；“3”位:可投入O?1KW可调+20KW全压； 第4个“O”位:全部断开；“4”位:可投入O?1KW可调+1KW全压+20KW全压； 第5个“O”位全部断开；“5”位:可投入O?1KW可调+20KW全压+20KW全压； 第6个“O”位:全部断开；“6”位:可投入O?1KW可调+1KW全压+20KW全压+20KW全压，此时大电流发生装置满负荷。3.利用权利要求1所述的低压电器设备过载、断相保护特性测试装置所实施的测试方法，其特征在于: (1)、根据试品额定电流值，选择合适的连接导线，完成试品主回路电路连接； (2)、将试品控制变压器一次侧与主回路断开，根据试品的额定电压选择控制电源的档位，完成试品控制电源的连接； (3)、根据要进行试验的项目，确定试验电流，AVR单片机按照控制面板上输入的控制指令控制电动机和电动转换开关，调节大电流发生器的电流输出，同时AVR单片机实时检测电流值，直到达到需要的电流值； (4)、AVR单片机开启计时器，重新启动大电流发生器的电流输出，并记录给定电流到保护器动作的时间； (5)、关闭大电流发生器的电流输出，拆卸试品与大电流发生器及控制电源的连接线，整理实验工具，完成过载特性测试试验。4.根据权利要求3所述的低压电器设备过载、断相保护特性测试方法，其特征在于:AVR单片机为实验装置的核心，负责完成控制指令接收、驱动信号发送、实验电流调节、数据显示和通讯功能，AVR单片机的功能通过下述程序实现的，低压电器设备过载、断相保护特性测试软件流程如下: 步骤1、初始化； 步骤2、系统自检； 步骤3、控制指令接收； 步骤4、电流调解； 步骤5、电流检测； 步骤6、是否达到预计值;达到执行步骤7，否则执行步骤4; 步骤7、保护时间测试 步骤8、状态显不； 步骤9、数据通讯； 步骤10、结束。
【专利摘要】一种低压电器设备过载、断相保护特性测试装置,该装置包括大电流发生器、调压器、调流电动机、IGBT、驱动保护电路、AVR单片机、电动转换开关、控制电源、电流互感器和信号调理电路、显示单元、控制面板、通讯模块和工控机,？其采用AVR单片机根据试品情况自动调节试验电流及记录实验结果，避免了人工测量的误差，提高了工作效率和测试精度，为电器设备测试装置智能化技术的发展奠定基础。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN105548795
【申请号】CN201610045301
【发明人】郎福成, 张红奎, 张旭, 王宇鹍
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月22日