专利汇可以提供低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置及其应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 低压交流 断路器 的电气寿命试验监测保护装置及其应用,涉及 电路 断路器的测试,该装置包括监控器、工控机、PLC模 块 、三个 电压 采集模块、 电流 采集模块、 真空 断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分;其应用中从通过对关键参数的实时 数据采集 ,建立故障模型,进行综合评价,做出相应故障判断,实现对低压交流断路器的电气寿命试验监测保护,克服了 现有技术 存在低压交流断路器的电气寿命试验过程中对额定电压、额定电流、通电时间、间隔时间和试验次数这五个关键参数监测不完整,不能同时进行监测,对某些故障现象不能及时发现以及出现故障时不能及时采取保护措施的 缺陷 。,下面是低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置及其应用专利的具体信息内容。
1.低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置,其特征在于:其构成包括监控器、工控机、PLC模块、三个电压采集模块、电流采集模块、真空断路器、蜂鸣器和三个电流测量线圈八个部分;上述部分的连接方式是:监控器安装在工控机上,工控机通过数据线连接与PLC模块连接,PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接,电流采集模块通过导线分别与三个电流测量线圈连接,工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接,蜂鸣器通过导线与PLC模块连接;上述各个部件之间的操作运行关系是:监控器安装在工控机上,监控器显示工控机传输的实时数据,包括试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值,监控器中设定参数包括设定电压的峰值、设定电流的峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值,并通过对上述五个参数的实时数据和设定参数进行综合评价,得出试验过程中是否发生异常情况的逻辑判断;工控机与PLC模块通过数据线连接,将PLC模块采集到的数字信号实时的传输到工控机;PLC模块又通过数据线连接分别与三个电压采集模块和电流采集模块连接,三个电压采集模块采集到的电压模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块,三个电流测量线圈将感应到的电流模拟信号传给电流采集模块,电流采集模块采集到的电流模拟信号转换为数字信号传输给PLC模块;工控机和真空断路器之间通过PLC模块连接,监控器安装在工控机上,监控器与PLC模块进行通讯,以实现远程对真空断路器进行闭合和分断的操作;蜂鸣器通过导线与PLC模块连接,当电气寿命试验过程中出现异常情况时,蜂鸣器发出报警声。
2.根据权利要求1所述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置,其特征在于:所述监控器中设置有如下的监控程序流程:
第一步,设定进行电气寿命试验的低压交流断路器的五个关键参数:
在低压交流断路器的电气寿命试验开始之前,试验人员在监控器程序中根据该低压交流断路器的电气寿命试验过程的要求,设定该试验的低压交流断路器的五个关键参数:包括电压峰值UP、电流峰值IP、通电时间T、间隔时间t和试验次数N;
第二步,建立低压交流断路器的电气寿命试验的五种故障模型:
试验人员在监控器程序中建立低压交流断路器的电气寿命试验的五种故障模型:包括电压故障模型、电流故障模型、通电时间故障模型、间隔时间故障模型和试验次数故障模型;
第三步,显示和输入五个关键参数的实时数据:
在低压交流断路器的电气寿命试验过程中三个电压采集模块采集试验电压数据,三个电流测量线圈和电流采集模块采集试验电流数据,上述两组数据通过PLC模块利用数据线连接实时传输给工控机,并且在监控器上显示试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值;通过PLC模块传输的数据进行数据分析,向监控器中输入五个关键参数的实时数据:包括试验电压峰值US、试验电流峰值IS、实际通电时间TS、实际间隔时间tS和试验次数NS;
第四步,判断实时数据的数值是否异常:
通过对上述第三步中向监控器中输入的五个参数的实时数据和第一步在监控器程序中设定的电气寿命试验的低压交流断路器的五个关键参数进行综合评价,经过数值比较来判断实时数据的数值是否异常;
第五步,排除故障:
当上述第四步判断实时数据的数值是异常时,即表明低压交流断路器的电气寿命试验中发生了上述第二步中的五种故障模型中的一种或几种故障,监控器发出排除故障动作指令,真空断路器进行分断,同时蜂鸣器发出警报声,试验人员去试验现场检查排除故障,待故障排除,监控器重新启动,重复上述从第一步至第四步。
3.根据权利要求1所述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置,其特征在于:所述电压采集模块采集交流电压有效值最大为1200V,峰值为2000V;所述电流测量线圈采用罗氏线圈进行电流采集,交流电流有效值最大为10kA,峰值为20kA。
4.权利要求1所述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置的应用,其特征在于:
应用于低压交流断路器的电气寿命试验,操作步骤如下:
第一步,开机
首先将低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置接通电源,设备开机启动,检查各部分元器件是否正常,如果有异常,检查原因并排除异常,至开机启动正常;
第二步,设定五个关键参数,进行实时数据采集:
在低压交流断路器的电气寿命试验开始之前,试验人员在监控器中设定电压峰值UP、设定电流峰值IP、设定通电时间T、设定间隔时间t和设定试验次数N,然后在低压交流断路器的电气寿命试验过程中三个电压采集模块采集试验电压数据,三个电流测量线圈和电流采集模块采集试验电流数据,上述两组数据通过PLC模块利用数据线连接实时传输给工控机,并且在监控器上显示试验电压波形图及峰值和试验电流的波形图及峰值、通电时间的数值、间隔时间的数值和试验次数的数值,最后监控器通过PLC模块传输的数据进行数据分析,采集得到试验电压峰值US、试验电流峰值IS、实际通电时间TS、实际间隔时间tS和试验次数NS这五个数据的实时参数,完成实时数据采集;
第三步,建立低压交流断路器的电气寿命试验故障模型:
在上述第二步之后,试验人员在监控器的程序中建立低压交流断路器的电气寿命试验的五种故障模型,包括以下的电压故障模型、电流故障模型、通电时间故障模型、间隔时间故障模型和试验次数故障模型:
(3.1)电压故障模型,其相应的故障为低压交流断路器的试验电压峰值大于1.1倍设定电压峰值,会导致交流断路器的绝缘被击穿,或者小于0.9倍设定电压峰值,试验电源不满足试验要求,
(3.2)电流故障模型,其相应的故障为低压交流断路器的试验电流峰值小于0.9倍设定电流峰值不满足试验电流要求,或者大于1.1倍设定电流峰值会导致三相触头磨损严重使得其中一相触头不能闭合,或者发生其他短路情况,
(3.3)通电时间故障模型,其相应的故障为低压交流断路器的实际通电时间大于1.2倍设定的通电时间,会导致低压交流断路器的触头熔焊、低压交流断路器的手柄操作机构损坏致使触头不能分断,
(3.4)间隔时间故障模型,其相应的故障为低压交流断路器的实际间隔时间大于1.2倍设定的间隔时间,会导致电气寿命试验操作装置出现故障使得低压交流断路器没有正常闭合或者电气寿命试验系统出现故障,使得两次试验电流之间出现的间隔过长,(3.5)试验次数故障模型,其相应的故障为低压交流断路器的累积试验次数大于设定的试验次数,当低压交流断路器电气寿命试验累积试验次数超过设定试验次数,而电气寿命试验辅助操作装置继续对低压交流断路器进行闭合和断开操作,会导致电气寿命试验系统出现会超过试验次数要求,超过试验要求的故障;
第四步,功能调试:
在上述第三步之后,试验人员根据上述五种故障模型中相对应的一个故障模型在监控器1上进行功能调试,此时其余的故障模型的功能调试暂时失效,
(4.1)电压故障模型保护功能调试:
选择导线将三个电压采集模块的输入端与真空断路器的端输入端连接,当真空断路器输出电压峰值US大于1.1UP时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声;当真空断路器输入端电压峰值US小于0.9UP时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声;当真空断路器输入端电压峰值US大于等于0.9UP并且小于等于1.1UP时,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,上述三种情况重复操作三次,每次都能实现电压故障模型保护的功能;
(4.2)电流故障模型保护功能调试:
选择导线将电流采集模块的输入端与三个电流测量线圈的二次侧连接,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流峰值IS大于1.1IP时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流峰值IS小于0.9IP时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流峰值IS大于等于0.9IP并且小于等于1.1IP时,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,上述三种情况重复操作三次,每次都能实现电流故障模型保护的功能;
(4.3)通电时间故障模型保护功能调试:
选择导线将电流采集模块的输入端与三个电流测量线圈的二次侧连接,电气寿命试验系统产生的试验电流持续时间为TS,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流持续时间TS大于1.2T时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流持续时间TS小于0.8T时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流持续时间TS大于等于0.8T并且小于等于1.2T时,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,上述三种情况重复操作三次,每次都能实现通电时间故障模型保护的功能;
(4.4)间隔时间故障模型保护功能调试:
选择导线将电流采集模块的输入端与三个电流测量线圈的二次侧连接,电气寿命试验系统产生的试验电流间隔时间为tS,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流间隔时间为tS大于1.2t时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流间隔时间为tS小于0.8t时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生的试验电流间隔时间为tS大于等于0.8t并且小于等于1.2t时,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,上述三种情况重复操作三次,每次都能实现间隔时间故障模型保护的功能;
(4.5)试验次数故障模型保护功能调试:
选择导线将电流采集模块的输入端与三个电流测量线圈的二次侧连接,电气寿命试验系统产生试验电流次数为NS,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生试验电流次数为NS等于N时,真空断路器自动分断,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生试验电流次数为NS大于N时,真空断路器保持断开状态,蜂鸣器发出警报声,当低压交流断路器电气寿命试验系统产生试验电流次数为NS小于N时,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,上述三种情况重复操作三次,每次都能实现试验次数故障模型保护的功能,
在所有故障模型保护功能调试完成之后,再将低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置正常启动后,真空断路器处于闭合状态;
第五步,对被试验监测电气寿命的低压交流断路器进行综合评价,做出相应故障判断:
(5.1)当US>1.1UP或者US<0.9UP时判断为电压故障模型,其中,当US>1.1UP时,判断为电压故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当US<0.9UP时,判断为电压故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当1.1UP≥US≥0.9UP时,判断为未发生故障,监控器不发出指令,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声;
(5.2)当IS>1.1IP或者IS<0.9IP时判断为电流故障模型,其中,当IS>1.1IP时,判断为电流故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当IS<0.9IP时,判断为电流故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当1.1IP≥IS≥0.9IP时,判断为未发生故障,监控器不发出指令,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声,电流故障模型的评价需要通电时间内进行评价,在间隔时间内不进行评价;
(5.3)当TS>1.2T或者TS<0.8T时判断为通电时间故障模型,其中,当TS>1.2T时,判断为通电时间故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当TS<0.8T时,判断为通电时间故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当1.2T≥TS≥0.8T时,判断为未发生故障,监控器不发出指令,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声;
(5.4)当tS>1.2t或tS<0.8t时判断为间隔时间故障模型,其中,当tS>1.2t时,判断为间隔时间故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当tS<0.8t时,判断间隔时间为故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,同时蜂鸣器发出警报声,当1.2t≥tS≥0.8t时,判断为未发生故障,监控器不发出指令,真空断路器保持闭合状态,蜂鸣器不发出警报声;
(5.5)当NS=N或者NS>N时判断为试验次数故障模型,其中,当NS=N时,判断为试验次数故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,真空断路器保持断开状态,同时蜂鸣器发出警报声,当NS>N时,判断为试验次数故障,监控器发出指令,远程分断真空断路器,真空断路器保持断开状态,同时蜂鸣器发出警报声,当NS
上述US、IS、TS、tS、NS分别相应为试验电压峰值、试验电流峰值、试验通电时间、试验间隔时间、试验次数,这些参数将根据数据采集实时显示在监控器操作界面;UP、IP、T、t、N分别相应为设定电压峰值、设定电流峰值、设定通电时间、设定间隔时间、设定试验次数,由试验人员根据需要进行电气寿命试验的低压交流断路器的实际参数设定。
5.根据权利要求4所述权利要求1所述低压交流断路器的电气寿命试验监测保护装置的应用,其特征在于:所述通电时间和间隔时间最小基准单位为0.01ms。
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