专利名称：高压断路器动态电阻测量装置的制作方法
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400 Ω至1000Ω之间。由于合闸时的过电 流流过，会造成阻值变化，所以合间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 IOOA0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50 μ Ω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；合间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。
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
以下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 BOl串联，串联后的基本参数如下额定电压45V DC额定电容I6· 7F等效直流电阻53m Ω电阻误差士 20%工作温度_45到+65 °C断路电流1500A尺寸216*207*38mm[0026]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士 10%输出稳压值DC :10-60V输出最大电流IOA整机过热保护阀值80-85°C输出对机壳耐压彡500V输入对机壳耐压彡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. 5 μ s线性度士5%偏移电压<0.5mV偏移电压变化< 3mV/ °C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2 μ s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[0055]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<15 μ s温度漂移=I5Oppm/°C供电电源士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
^ ο
权利要求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⑴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。
专利摘要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。
文档编号G01R27/08GK201569703SQ20092022850
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者刘文浩, 卢军, 张博, 王俊, 王浩, 阮羚, 陈隽, 鲁铁成 申请人:湖北省电力试验研究院