[发明专利]一种塑壳式断路器电磁脱扣瞬动校验方法

权利要求书

1.一种塑壳式断路器电磁脱扣瞬动校验方法，其特征在于具体校验步骤为：

(1)设定校验电流大小及时间参数：设定短路器瞬动校验所需的校验电流的大小及时间参数；

(2)获得电压电流参数：取校验电流值的三分之一作为额定电流值，并设置时间参数，额定电流时间参数大于校验电流时间参数，然后利用PID控制方法进行闭环调节，得出输出电压及电流的波形、大小和相位；

(3)获得未知负载回路的阻抗角、功率因数和调制比：根据输出的电流及电压的大小和相位，利用快速傅氏变换得出回路中的功率因数和阻抗角，再得出回路阻抗，并检测回路稳定时的调制比；

(4)确定回路的合闸相位：根据得出的功率因数、阻抗角和设定的额定电流，确定未知负载瞬动校验时的合闸相位；

(5)系数修正：将电流值设为校验电流大小，将调制比放大三倍，进行系数修正；

(6)开环校验：根据确定的合闸相位进行开环校验，输出校验电流，实现舰用塑壳式断路器的瞬动校验。

2.如权利要求1所述的塑壳式断路器电磁脱扣瞬动校验方法，其特征在于：采用该方法进行校验时所使用的装置的主体结构包括交互系统、检测电路、控制器和主电路，交互系统接收操作指令送入控制器，检测电路将实时采集的电压信号和电流信号送入控制器，控制器综合处理操作指令与采样信号后反馈状态信息至交互系统，同时输出控制信号至主电路，主电路根据控制信号输出相应的幅值、频率、初相位可调的正弦波电压；交互系统由显示器、指示灯及按钮、工控机和界面程序组成，工控机与显示器、指示灯及按钮电信息相连接，并通过RS232接口与控制器电信息相连，界面程序基于工控机与显示器实现人机交互功能，通过交互系统设置校验装置的启动、停止及相应参数；检测电路由互感器、电量变送器、信号放大器、模/数转换器组成，互感器包括电压互感器和电流互感器，电量变送器、信号放大器和模/数转换器组成采集板，互感器分别采样电压信号和电流信号后经电量变送器与信号放大器的输入端连接，信号放大器的输出端与模/数转换器的输入端连接后经过并行总线送入控制器；控制器由核心板、辅助板和驱动板组成，核心板包括CPU及其外围电路，核心板通过与辅助板的连接控制校验装置内各开关，通过与驱动板的连接控制主电路正弦电压的发生，核心板中CPU采用数字信号处理器TMS320F28335；主电路由三相电源输入电路、整流电路、逆变电路、滤波电路和降压电路依次连接组成，整流电路拓扑采用三相桥式不可控整流，逆变电路拓扑采用单相桥式逆变，功率元件均采用绝缘栅双极型晶体管，滤波电路采用无源滤波结构，其中，三相电源输入电路包括开关A、开关B、开关C、接触器QF、降压变压器T3、断路器KM1、断路器KM2和断路器KM3，控制器根据校验对象工作范围选择KM2或KM3，高压大电流校验选择KM2闭合，输入电源直接接整流电路，低压小电流校验选择KM3闭合，输入电源经降压变压器T3接入整流电路；整流电路包含六个二极管VD和一个支撑电容C，整流电路拓扑为三相桥式不可控整流，其输出六脉波的直流电经过支撑电容C后减小谐波含量，输出的直流电源接入单相桥式逆变电路；逆变电路包含单相桥式逆变电路V1、单相桥式逆变电路V2、单相桥式逆变电路V3、单相桥式逆变电路V4，逆变电路基于绝缘栅双极型晶体管组成，由控制器输出正弦脉宽调制波形；滤波电路中包括电感L1、电感L2、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、断路器KM4、断路器KM5、断路器KM6、断路器KM7、断路器KM8、断路器KM9，滤波电路采用无源滤波结构，控制器根据校验对象工作范围选择通过L1、C1或L2、C2，调制波经过滤波电路后，高频谐波被滤除，其输出为幅值、频率、初相位均可调的正弦电压；降压电路包括降压升流变压器T1和降压升流变压器T2，控制器依据校验对象的工作范围选择T1或T2，其中，T1、T2、T3、L1、L2均由交流接触器进行互锁切换，正弦电压经过T1或T2后，即可加载到校验塑壳式断路器上，对其进行热脱扣长延时、短延时保护特性校验和电磁脱扣瞬时保护特性校验。