[发明专利]一种选相开关校验装置及校验方法

说明书

技术领域

本发明属于电气设备自动化技术领域，特别是涉及一种选相开关校验装置和选相开关的校验方法。

背景技术

选相开关，尤其是高精度的高压三相交流开关，如真空断路器，可根据每相开关分合动作的固有延时和需要分合的相位，事先计算出提前发给它们分合信号的时间，并按这个时间控制开关分合，实现开关在指定相位的选相分合。这种开关可用于有选相分合要求的场合，如无功补偿电容器投切，电气化铁路电源投切，能改善开关分合过程的瞬态过程，降低对电网和设备的冲击，延长设备寿命。

工频选相开关分合时间精度要求在微秒级，检验其分合的时间精度需要的专用设备，如：开关试验仪，安秒特性测试仪等，加上外围接口设备，如经分压的三相电源等，操作和使用不方便；如果用通用的示波器，加上外围设备，判读分合时间耗费人工大，易出错，操作繁琐。

校准选相开关是在检验各相开关固有动作延时的基础上，根据需要分合的相位，人工计算需要提前发出分合控制信号的时间，用计算机通过通讯接口与开关控制器连接，人工在计算机上输入计算好的时间参数，同样存在耗费人工大，易出错，操作繁琐的问题。

目前，没有专门的设备能同时完成选相开关的检验和校准，选相开关的校验是利用多种设备，先检验后校准的人工过程。

 发明内容

 本发明的目的，是提供一种选相开关装置。

本发明的另一个目的，是提供一种选相开关的校验方法。能实现三相选相开关分合时间的自动检验和校准，替代人工操作判读，降低差错，提高工效，降低成本，保证精度。

 一、选相开关装置包括：

①相互连接的基本单片机MCU，滤波与隔离变换电路B1、隔离电路B2，上位计算机PC和三相选相开关PSS，见附图1；

②单片机通过内部编程在PWM输出接口输出已知相位的模拟正弦波信号，对其它端口做时序检测和控制，包括在DO1、D02口输出分合闸控制信号，在D11、D12和D13口输入各相开关分合状态信号，通过串行通讯接口，即COM1口，与三相选相开关通讯发出参数设置命令，与上位计算机通讯上报检验校验结果信息；

③三相选相开关为同步参数可设置的开关，接收正弦同步参考信号，分合闸控制信号，并以干节点形式输出各相开关的状态信号，同时通过串行通讯接口，即COM2口，接收来自单片机的参数设置命令；上位计算机通过串行通讯口，即COM0口，接收来自单片机的检测校验结果信息；

④单片机输出的模拟正弦波的PWM输出信号SO通过滤波与隔离变换电路B1处理后，送出正弦同步参考信号IS，给选相开关的同步信号输入端IP2；

⑤分闸控制信号FO，合闸控制信号HO，连接三相选相开关的A，B，C相接点的相开关状态信号OA，OB，OC，通过隔离电路B2处理后输出分闸控制信号IF，合闸控制信号IH，A相开关分合信号AI，B相开关分合信号BI，C相开关分合信号CI。

二、选相开关的校验方法

该校验方法采用的设备是上述的选相开关校验装置。

选相开关的校验方法包括检验步骤，校准步骤，上报结果3个步骤，通过单片机编程后自动顺序执行，见附图4，下面是本方法的具体实施步骤，其中各个参数的是以MS为单位的时间：

①检验步骤

A)校验装置通过串行通讯接口给三相选相开关的选相参数置零，使th1，th2，th3，tf1，td2，tf3均为零；

B)分断三相选相开关的各相开关，启动PWM输出，记录一个PWM模拟正弦信号的过零点时刻T0；

C)发出关合信号，关合选相开关的各相，选相开关按照选相参数关合各相开关，校验装置检测返回的开关状态信号，记录A，B，C相关合时刻TH1，TH2，TH3；

D) 发出分断信号，分断选相开关的各相，选相开关按照选相参数分断各相开关，校验装置检测返回的开关状态信号，记录A，B，C相分断时刻TF1，TF2，TF3；

②校准步骤

校准步骤一：

校验装置以A，B，C三相开关在工频参考信号过零时刻以后分别经过THA，THB，THC时间后立即关合为目标，按照以下方法计算各相关合参数th1，th2，th3，参见附图5；

A)记T1=THA，T2=THB，T3=THC；

B)计算，TX1=TH1-T0，TX2=TH2-T0，TX3=TH3-T0；

C)取TX1，TX2，TX3的最小值t=MIN(TX1，TX2，TX3)；

D)计算t/20，取整数部分N=INT(T/20)；