本技术涉及检测,具体涉及一种灭磁开关性能检测系统及方法。
背景技术:
1、水轮发电机在运行过程中,若发生定子绕组匝间短路、定子绕组相间短路、定子接地短路等故障时,继电保护装置会迅速跳直流灭磁开关,断开励磁电源与发电机转子的联系,同时把发电机转子中储存的能量迅速转移到灭磁电阻中去,并尽快消耗掉,以起到保护发电机以及主变压器的目的,直流灭磁开关是发电机保护的最后一道关口,做好开关的维护保养工作使其始终处于优良的工作性能状态至关重要。
2、在相关技术中,现有的灭磁开关性能检测系统的测试功能较为单一,难以包含对灭磁开关的多种特性的测试,且无法对各开关触头的测试参数进行较好的管理和存储。此外,目前使用的测试电流与断路器的实际工作状态相差甚远,难以吻合灭磁开关组的工作状态和系统短路时的故障状态。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,本技术提供一种灭磁开关性能检测系统及方法,以至少解决相关技术中存在的问题。
2、第一方面,本技术提供了一种灭磁开关性能检测系统,应用于灭磁开关模组,包括相互连接的灭磁开关特性测试分析装置和灭磁开关特性测试平台,其中:
3、所述灭磁开关特性测试平台包括测试平台主控板、储能管理模块和第一数据采集模块,所述第一数据采集模块用于采集所述灭磁开关模组对应的电压数据和/或电流数据;
4、所述测试平台主控板分别连接所述灭磁开关模组和第一数据采集模块,以控制所述灭磁开关模组中待测灭磁开关的合闸或分闸以及接收反馈数据;
5、所述储能管理模块包括超级电容储能模块、回路负载控制模块和第二数据采集模块,所述第二数据采集模块用于采集所述回路负载控制模块中负载电流数据和/或负载电压数据;所述超级电容储能模块在所述测试平台主控板的控制下执行充电或放电;所述超级电容储能模块输出的电流经所述回路负载控制模块调节后供应给所述灭磁开关模组;所述测试平台主控板连接并接收所述第二数据采集模块的数据,以调整所述回路负载控制模块中的负载,使所述储能管理模块为所述灭磁开关模组输出测试电流。
6、在一些实施例中,所述回路负载控制模块的输入端与所述超级电容储能模块的正极输出端连接,所述回路负载控制模块的输出端与所述灭磁开关模组的正极输入端连接,所述所述超级电容储能模块的负极输出端与所述灭磁开关模组的负极输入端连接。
7、在一些实施例中,所述超级电容储能模块包括充电开关、模数转换器和电容串,其中:
8、多个所述模数转换器并联后经所述充电开关接入供应交流电的输出端,每个所述模数转换器与对应的所述电容串连接,其中,每个所述电容串包括并联的多个超级电容,所述电容串的正极与相邻电容串的负极连接;
9、所述充电开关设置于所述供应交流电的输出端与多个所述模数转换器的并联公共端之间,所述充电开关连接所述测试平台主控板,并在所述测试平台主控板的控制下开启或关闭。
10、在一些实施例中,所述回路负载控制模块包括多个负载开关单元,每个所述负载开关单元包括串联的负载电阻和负载开关,其中:
11、所述负载开关连接所述测试平台主控板,各个所述负载电阻背离所述负载开关的一端连接于所述回路负载控制模块的输入端,各个所述负载开关背离所述负载电阻的一端连接于所述回路负载控制模块的输出端。
12、在一些实施例中,所述测试平台主控板包括相互连接处理器和录波卡模块,其中:
13、所述录波卡模块包括多个录波卡,所述第一数据采集模块采集到的数据,按照所述灭磁开关模组中的各个开关进行分路,分别存入对应的所述录波卡中,并传输至所述处理器;
14、所述处理器分别连接所述第二数据采集模块、回路负载控制模块以及超级电容储能模块。
15、在一些实施例中,所述灭磁开关特性测试平台,还包括:压力传感模块;
16、所述压力传感模块连接所述测试平台主控板,用于断口搭接面测试。
17、在一些实施例中,所述回路负载控制模块中的各个所述负载电阻满足以下计算式:
18、;
19、式中,代表第个所述负载电阻的电阻值,所述代表预设单位电阻值。
20、第二方面,本技术实施例提供了一种灭磁开关性能检测方法,应用于第一方面所述的灭磁开关性能检测系统中的所述灭磁开关特性测试分析装置上,包括:
21、获取所述待测灭磁开关合闸和分闸前后各个断口对应的测试数据,其中,所述测试数据包括电压数据和电流数据;
22、基于所述测试数据确定所述待测灭磁开关的合闸时序图或分闸时序图;
23、基于所述合闸时序图或分闸时序图计算所述待测灭磁开关的合闸完成时长或分闸完成时长;
24、基于所述测试数据计算所述待测灭磁开关合闸和分闸前后的电压变化差值和电流变化差值,并根据所述电压变化差值和电流变化差值与预设阈值的大小情况,确定所述待测灭磁开关低压拒动检测结果;
25、确定所述所述待测灭磁开关分闸后的第二测试数据,并基于所述第二测试数据计算各个断口的接触电阻值。
26、在一些实施例中,所述灭磁开关性能检测方法,还包括:
27、获取所述待测灭磁开关的各个断口的压力值;
28、基于所述压力值和预先得到的所述各个断口对应的面积计算出断口压强。
29、在一些实施例中,所述灭磁开关性能检测方法,还包括:
30、获取所述待测灭磁开关中灭磁电阻两端的电压大小和电流大小;
31、基于所述电压大小和电流大小确定所述灭磁电阻的伏安特性曲线。
32、第三方面,本技术实施例提供了一种灭磁开关特性测试分析装置,所述装置包括:
33、获取模块,用于获取所述待测灭磁开关合闸和分闸前后,各个断口对应的测试数据,其中,所述测试数据包括电压数据和电流数据。
34、第一确定模块,用于基于所述测试数据确定所述待测灭磁开关的合闸时序图和分闸时序图。
35、第一计算模块,用于基于所述合闸时序图和分闸时序图计算所述待测灭磁开关的合闸完成时长或分闸完成时长。
36、第二确定模块,用于基于所述测试数据计算所述待测灭磁开关合闸和分闸前后的电压变化差值和电流变化差值,并根据所述电压变化差值和电流变化差值与预设阈值的大小情况,确定所述待测灭磁开关低压拒动检测结果。
37、第二计算模块,用于确定所述所述待测灭磁开关分闸后的第二测试数据,并基于所述第二测试数据计算各个断口的接触电阻值。
38、第四方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该设备包括:至少一个处理器和存储器;处理器用于执行存储器中储存的计算机程序,以实现如第二方面任一项实施方式所介绍的灭磁开关性能检测方法。
39、第五方面,本技术实施例提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质储存有一个或多个程序,一个或者多个程序可被如第四方面介绍的电子设备执行,以实现如第二方面任一项实施方式所介绍的灭磁开关性能检测方法。
40、与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
41、本技术所提供的灭磁开关性能检测系统及方法,集成了全面的测试功能,能够覆盖灭磁开关的多种特性测试,包括但不限于断口搭接面检测、断口接触电阻测试、开关分合闸测试、灭磁开关同步性能测试以及灭磁电阻性能检测,从而实现了对灭磁开关性能的全面评估,提高了测试的准确性和可靠性。此外,该系统采用多个录波卡对开关的测试数据进行分路存储,不仅有效提升了数据处理的效率,还极大便利了后续的数据分析和处理工作,使得对灭磁开关性能的评估更加精准。通过储能管理模块中的超级电容储能模块和回路负载控制模块,该系统能够调节并输出更接近灭磁开关实际工作状态的测试电流,从而更准确地模拟出灭磁开关在实际运行中的各种工况,使得测试结果更具实用性和参考价值。