一種可攜式充電機特性測試裝置的製作方法

2023-05-28 21:10:56

專利名稱：一種可攜式充電機特性測試裝置的製作方法
一種可攜式充電機特性測試裝置 本發明的應用領域
本發明涉及一種用於變電站直流電源的可攜式充電機特性測試裝置。
本發明的
背景技術：
直流電源做為電力系統變電站安全運行的重要設備之一，提供輸變電領域 的操作和控制保護電源。直流電源主要由蓄電池組和充電機兩大部份組成。蓄電 池做為唯一的後備應急電源，其容量一直是人們所關心的話題，而充電機的性能 對如何保證蓄電池安全運行有很大的關係。為了提高電網的安全運行，國家電力 公司對電池和充電機的運行控制都提出明確要求和嚴格的規定，如所制定的 DL/T724-2000《電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程》中對充電 裝置穩壓精度、穩流精度、紋波係數、蓄電池容量等技術指標，都有了明確規定， 同時對穩流精度、穩壓精度、紋波係數的計算方法及測量方法都做了相應的規定。 1990年以前，電力系統對其直流電源一直都沒有太大重視，較少做這方面的 測試，主要有三方面的原因1以往直流電源主要是以相控電源和開口電池為主， 其技術水平低下，主要元件為可控矽，談不上深奧的技術，並沒有這方面有測試 儀器和要求。2計算機的運用還未得到普及，電力行業對直流電源的重視不夠。 3電力行業管理不力，生產、變電等部門沒有設立直流專責工程師管理，在技術 和管理上都沒有得到重視。
近年來，閥控式電池和高頻模塊充電機其優良的性能指標得到了人們的認可 並廣泛使用。闊控式電池對充電機的要求也提出了更苛刻的技術性能，如穩壓 精度、穩流精度、紋波係數、運行環境等。但要實現測量充電機的穩壓精度、穩 流精度、紋波係數等數值，只能在直流屏生產廠家出廠前做測試。運行後，僅採 用萬用表、示波器、電流鉗表等工具測試充電機是否有電壓輸出和電流產生，對 其帶負載能力、穩壓、穩流、紋波等技術指標就無法全方位測量。隨著電力工作 者在管理工作上和技術上都對電力直流電源進行了大量的深入研究並制定了相 關運行規範，也制定出臺了相關的電力直流電源的標準，為我們開發和運用相關的測量產品打下了基礎。為了滿足電力通信、金融、交通等行業需求，我們採用 自動恆流放電為基礎，附助於自動電子調壓器和應用後臺軟體分析為輔助的充電 機特性檢測裝置。
目前使用的直流充電機特性測試裝置由直流屏生產廠家或測試中心自行設 計，這種測試裝置主要是採用調壓器、負載儀、示波器、電流表、電壓表、真空 毫伏表等組成，這種特性測試裝置存在以下問題
1、 測量精度差，大量工作需要人工幹預；
2、 相關設備較多、體積龐大、笨重，不易搬運到變電站現場使用；
3、 接線複雜，安全係數低；
4、 無法對電壓、電流進行自動準確調節。
本發明有益結果
1、 測量精度高，功能全，如測試穩壓精度和穩流精度同時不再需要重新接線， 測試時僅才用數字設定，並無需太多人工幹預，就可以自動完成。
2、 設備簡單，體積小，攜帶方便；不再需要帶上調壓器，示波器、電流表等 設備，本儀器可以一次完成。
3、 接線簡單，安全係數高；本測試儀三相電的輸入、輸出端及直流電源的輸 入端，共僅有9條線，中間不再接其它的導線，使用方便，安全。
4、 可以隨意對電壓、電流進行準確調節。各種測試參數都可以在本測試儀內
自動完成，其電流、電壓量只需要人工在鍵盤上設定就可以。
本發明的

發明內容
本發明目的
本發明的目的在於提供一種用於電力系統變電站的可攜式直流充電機特性測 試裝置。 本發明實施方案
圖1，本發明是這樣實現的可攜式直流充電機特性測試裝置包括1、調壓
裝置輸入端，2、電源開關，3、調壓裝置，4、調壓裝置輸出端，5、交流電流互 感器，6、交流電壓互感器，7、信號處理控制單元，8、可調負載單元，9、直流 電源輸入端，，10、印表機，11、鍵盤，12、液晶顯示器，13、 USB接口， 14、 直流電流互感器，15、直流電壓互感器組成。其電路連接為交流市電380V、50HZ電源接到調壓裝置輸入端(1)的輸入端；調壓裝置輸入端(1)的輸出端 和電源開關(2)的輸入端相接；電源開關(2)的A相輸出端穿過交流電流互感 器(5)和調壓裝置(3)的輸入端l相接；交流電流互感器(5)輸出端和信號 處理控制單元(7)的輸入端2相接；調壓裝置(3)的輸出端和調壓裝置輸出端
(4)相接；調壓裝置輸出端(4)和交流電壓互感器(6)輸入端相接；交流電
壓互感器(6)輸出端和信號處理控制單元(7)的輸入端1相接；調壓裝置(3) 的輸入端2和信號處理控制單元(7)的輸出端6相接；信號處理控制單元(7) 的輸出端1和印表機(10)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端2和鍵盤(11) 相接；信號處理控制單元(7)的輸出端3和液晶顯示器(12)相接；信號處理 控制單元(7)的輸出端4和USP接口 (13)相接；信號處理控制單元(7)的輸出 端5和可調負載單元(8)的輸入端1相接，直流電源輸入端(9)經直流電流互感 器(14)和可調負載單元(8)的輸入端2相接；直流電源輸入端(9)和直流電壓 互感器(15)輸入端相接並接；直流電流互感器(14)輸出端和信號處理控制單 元(7)輸入端3相接；直流電壓互感器(15)輸出端和信號處理控制單元(7) 輸入端4相接。
圖2所示實施例，為調壓裝置3，其特徵在於調壓裝置(3)包括19、調壓器， 18、控制電機，16、正轉固態繼電器，17、反轉固態繼電器。其電路連接為調 壓器(19)的中心轉動軸和控制電機(18)輸出相接；控制電機(18)的輸入端 (1)和正轉固態繼電器(16)的輸出端相接；控制電機(18)的輸入端(2)和
反轉固態繼電器(17)的輸出端相接；正轉固態繼電器(16)的輸入端和信號處
理控制單元(7)的輸出端(7)相接；反轉固態繼電器(17)的輸入端和信號處 理控制單元(7)的輸入端(8)相接。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。


附圖l是本發明的結構圖。 附圖2是調壓裝置結構圖。
具體實施例方式
圖1，本發明是這樣實現的可攜式直流充電機特性測試裝置包括1、調壓 裝置輸入端，2、電源開關，3、調壓裝置，4、調壓裝置輸出端，5、交流電流互 感器，6、交流電壓互感器，7、信號處理控制單元，8、可調負載單元，9、直流電源輸入端，，10、印表機，11、鍵盤，12、液晶顯示器，13、 USB接口， 14、 直流電流互感器，15、直流電壓互感器組成。其電路連接為交流市電380V、 50HZ電源接到調壓裝置輸入端(1)的輸入端；調壓裝置輸入端(1)的輸出端 和電源開關(2)的輸入端相接；電源開關(2)的A相輸出端穿過交流電流互感 器(5)和調壓裝置(3)的輸入端l相接；交流電流互感器(5)輸出端和信號 處理控制單元(7)的輸入端2相接；調壓裝置(3)的輸出端和調壓裝置輸出端
(4)相接；調壓裝置輸出端(4)和交流電壓互感器(6)輸入端相接；交流電
壓互感器(6)輸出端和信號處理控制單元(7)的輸入端1相接；調壓裝置(3) 的輸入端2和信號處理控制單元(7)的輸出端6相接；信號處理控制單元(7)
的輸出端1和印表機(10)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端2和鍵盤(11)
相接；信號處理控制單元(7)的輸出端3和液晶顯示器(12)相接；信號處理 控制單元(7)的輸出端4和USP接口 (13)相接；信號處理控制單元(7)的輸出 端5和可調負載單元(8)的輸入端1相接，直流電源輸入端(9)經直流電流互感 器(14)和可調負載單元(8)的輸入端2相接；直流電源輸入端(9)和直流電壓 互感器(15)輸入端相接並接；直流電流互感器(14)輸出端和信號處理控制單 元(7)輸入端3相接；直流電壓互感器(15)輸出端和信號處理控制單元(7) 輸入端4相接。其中電源開關(2)採用型號3P/DZ47-60,為三極C特性，額定 電流為60A的交流微型斷路器；交流電流互感器(5)採用型號ZLB-4型，屬穿 芯式電流互感器，輸入電流為交流0-50A，輸出電壓為0-5V;交流電壓互感器(6) 採用型號ZLD-9，輸入電壓為交流0-500V，輸出電壓為0-5V;液晶顯示器(12) 採用夏普IO寸彩色液晶點陣顯示器；印表機採用RD系列微型印表機；USB接口 採用2.0接口。直流電流互感器(4)採用穿芯式電流互感器，其輸入電流為直 流0-100A，輸出電壓為0-5V;直流電壓互感器(15)，輸入電壓為直流0-300V， 輸出電壓為0-5V;三相交流電源ABC三相輸入端和調壓裝置輸入端(1)相接， 調壓裝置輸入端(1)由四個接線柱組成，顏色為紅、黃、綠、黑四種分別對應 為A相、B相、C相、零相電源端；調壓裝置輸入端(1)接到電源開關(2)的輸入 端，電源開關(2)的輸出端串接電流互感器(5)接到調壓裝置(3)的輸入端，調壓 裝置輸出端(4)和交流電壓互感器(6)輸入端相接，調壓裝置輸出端(4)由三個 接線柱組成，顏色為紅、黃、綠四三分別對應為A相、B相、C相電源端；被測 的充電機的三相電源輸入和調壓裝置輸出端(4)相接，充電機的三相電就可以根據測試需要的電壓實現自動調節，如通過按鍵設定輸出340V電壓，該調壓裝置 得到信號處理控制單元(7)的作用後就會輸出340V的電壓到被測的充電機。充 電機的直流電源輸出只有正負兩端，把正負兩端分別接到直流電源輸入端(9); 直流電源輸入端(9)採用，80A的接線柱，分別採用紅、黑兩種顏色表示，紅色 為被測充電機電源輸出正端，黑色為被測充電機電源輸出負端，直流電源輸入端 (9)的信號送到直流電壓傳感器(15)進行電壓採樣，採樣後測量數據送到信號 處理控制單元(7);直流電源的電流信號經直流電流互感器(14)採樣後送到 信號處理控制單元(7);信號處理控制單元(7)經過採樣處理、信號放大比較、 分析、信號變換後將其中的最大電壓值、最小電壓值、最大電流值、最小電流值、 紋波峰值等數據和設定值進行運算；鍵盤(11)可以設定各參數，本測試裝置產 生不同負載及調節交流電壓，產生不同的輸出電壓。信號處理控制器(7)計算 各輸入電壓下和各負載電流下的穩壓精度、穩流精度和紋波係數。信號處理控制 器(7)也將測量到的各信號送到液晶顯示器(12)進行顯示，信號處理控制單 元(7)通過USB接口 (13)數據可以保存於USB盤或直接和上位機相接，上位 機進行數據顯示保存。信號處理控制單元(7)也可以通過微型印表機(10)將 測試給果數據直接列印。
圖2:本發明實施例2，其特徵在於調壓裝置(3)包括19、調壓器，18、 控制電機，16、正轉固態繼電器，17、反轉固態繼電器。其電路連接為調壓器
(19)的中心轉動軸和控制電機(18)輸出相接；控制電機(18)的輸入端(1) 和正轉固態繼電器(16)的輸出端相接；控制電機(18)的輸入端(2)和反轉 固態繼電器(17)的輸出端相接；正轉固態繼電器(16)的輸入端和信號處理控 制單元(7)的輸出端(7)相接；反轉固態繼電器(17)的輸入端和信號處理控 制單元(7)的輸入端(8)相接。調壓器(19)採用三相連軸的結構，其中心控 制軸和控制電機(18)的轉到輸出相接，採用螺絲緊固方式連接，控制電機(18) 的轉動分有正轉和反轉兩個抽頭，信號處理控制單元(7)根據電壓調節需要， 輸出控制信號給正轉固態繼電器(16)或反轉固態繼電器(17)，實現控制電機
(18)正轉或反轉；如信號處理控制單元(7)控制反轉固態繼電器(17)導 通時，控制電機實現反轉，控制電機的正反轉就可以使調壓器的輸出電壓調高奢 調低，其中調壓器調壓範圍220V-480V，調壓器功率9KW-15KW三相電機，重量 為50公斤，調壓器單相電流為0-20A;其輸出電壓值經過交流電壓傳感器採樣後就可以確定其輸出的電壓值；例如要求輸出電壓為340V，調壓器在電機轉動下輸出電壓達到340V時，信號處理控制單元(7)就不對正轉固態繼電器(16)或反轉固態繼電器(17)提供任何信號，電機就不轉動，如果要求調節多少電壓都是在調壓器信號處理控制單元(7)信號作用下經過正轉固態繼電器(16)或反轉固態繼電器(17)控制電機(18)使調壓器輸出電壓達到要求的數值，固態繼電器採用型號4010D;控制電機(18)採用交流220V供電，採用固態繼電器主考慮了交流電的計算機信號線的安全隔離和控制作用，在信號處理控制單元(7)的控制下有關的自動化測試就可以進行，各需要的測量電壓就可以自動輸出，實現了變電站用的直流電源充電機各參數全量程測試。
權利要求
1一種可攜式直流斷路器特性測試裝置包括1、調壓裝置輸入端，2、電源開關，3、調壓裝置，4、調壓裝置輸出端，5、交流電流互感器，6、交流電壓互感器，7、信號處理控制單元，8、可調負載單元，9、直流電源輸入端，10、印表機，11、鍵盤，12、液晶顯示器，13、USB接口，14、直流電流互感器，15、直流電壓互感器組成。其電路連接為交流市電380V、50HZ電源接到調壓裝置輸入端(1)的輸入端；調壓裝置輸入端(1)的輸出端和電源開關(2)的輸入端相接；電源開關(2)的A相輸出端穿過交流電流互感器(5)和調壓裝置(3)的輸入端1相接；交流電流互感器(5)輸出端和信號處理控制單元(7)的輸入端2相接；調壓裝置(3)的輸出端和調壓裝置輸出端(4)相接；調壓裝置輸出端(4)和交流電壓互感器(6)輸入端相接；交流電壓互感器(6)輸出端和信號處理控制單元(7)的輸入端1相接；調壓裝置(3)的輸入端2和信號處理控制單元(7)的輸出端6相接；信號處理控制單元(7)的輸出端1和印表機(10)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端2和鍵盤(11)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端3和液晶顯示器(12)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端4和USP接口(13)相接；信號處理控制單元(7)的輸出端5和可調負載單元(8)的輸入端1相接，直流電源輸入端(9)經直流電流互感器(14)和可調負載單元(8)的輸入端2相接；直流電源輸入端(9)和直流電壓互感器(15)輸入端相接並接；直流電流互感器(14)輸出端和信號處理控制單元(7)輸入端3相接；直流電壓互感器(15)輸出端和信號處理控制單元(7)輸入端4相接。
2 其特徵還在於調壓裝置(3)包括19、調壓器，18、控制電機，16、 ？H轉 固態繼電器，17、反轉固態繼電器。其電路連接為調壓器(19)的中心轉動軸和控制電機(18)輸出相接；控制電機(18)的輸入端(1)和正轉固態繼電器(16)的輸出端相接；控制電機(18)的輸入端(2)和反轉固態繼電器(17) 的輸出端相接；正轉固態繼電器(16)的輸入端和信號處理控制單元(7)的輸 出端(7)相接；反轉固態繼電器(17)的輸入端和信號處理控制單元(7)的輸 入端(8)相接。
全文摘要
本發明公開了一種用於變電站直流電源的可攜式充電機特性測試裝置。本裝置包括1.調壓裝置輸入端，2.電源開關，3.調壓裝置，4.調壓裝置輸出端，5.交流電流互感器，6.交流電壓互感器，7.信號處理控制單元，8.可調負載單元，9.直流電源輸入端，10.印表機，11.鍵盤，12.液晶顯示器，13.USB接口，14.直流電流互感器，15.直流電壓互感器組成。其中電壓調節裝置3包括19.調壓器，18.控制電機，16.正轉固態繼電器，17.反轉固態繼電器。裝置可以對在變電站運行的充電機在規定的輸入電壓下，充電機輸出的帶穩壓精度、穩流精度、紋波係數等技術指標進行準確的測量。
文檔編號G01R31/40GK101581769SQ20081009990
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月17日 優先權日2008年5月17日
發明者廖宏洪, 陳書欣, 陳海宏 申請人:陳書欣