PIR250B智能保護(hù)器測試系統(tǒng)設(shè)計

1、1 緒論1.1 本課題的背景及意義煤是一次能源之一，其擔(dān)任著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要任務(wù)。是生產(chǎn)力發(fā)展的主要支柱。煤礦井下的負(fù)荷等級相當(dāng)于一級負(fù)荷，如果其斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況，直接威脅到工作在礦井下的人員的生命財產(chǎn)安全。然而，煤礦的生產(chǎn)安全是一個不可忽視的重要問題。在以往發(fā)生的礦難中有很多來自于煤礦中使用的用電設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致這些讓人悲痛的事實(shí)。可見，測試煤礦中使用的保護(hù)器、高低壓開關(guān)、磁力啟動器的好壞就顯得尤為重要。原始的測試方法是專業(yè)人員將電壓或電流調(diào)到保護(hù)器的邊界值，人為的制造故障，然后用相應(yīng)的儀器進(jìn)行測量保護(hù)器各故障的相應(yīng)參數(shù)。這種測試方法雖然原理簡單，便于理解，但測試速度較

2、慢，工作復(fù)雜，測試時間長，投資成本增多，浪費(fèi)很多人力物力。在測試的過程中人為地粗大誤差也是難于避免，因此原始測試的方法本身就給測試帶來了很大的誤差，故障率高。有時從井下帶上來的保護(hù)器本身就帶有故障，但原始的測試條件有限，不能測出其故障所在。這就給煤礦帶來了很大的安全隱患。煤礦的安全生產(chǎn)對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分重要。要實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)，測量煤礦中使用的各種綜合保護(hù)器的好壞。由于綜合保護(hù)器的種類繁多，給測設(shè)系統(tǒng)帶來很大的不便。本設(shè)計專門設(shè)計PIR-250B智能保護(hù)器的測試系統(tǒng)，是采用山東萊蕪科技公司生產(chǎn)的多功能電參數(shù)測量儀表和工業(yè)現(xiàn)場測控模塊，與計算機(jī)配合使用來檢驗(yàn)煤礦中使用的PIR-250B的性能

3、，以保證煤礦生產(chǎn)的安全進(jìn)行。1.2 本課題的研究內(nèi)容本論文主要研究PIR-250智能保護(hù)器測試系統(tǒng)，要求能對其插件進(jìn)行各個保護(hù)功能的自動檢測。PIR-250智能保護(hù)器測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計：硬件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步計劃采用由測試臺、專用箱、大電流發(fā)生器、繼電器、EDA模塊構(gòu)成的整個硬件系統(tǒng)；本論文按照測試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)過程，對測試系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)做了系統(tǒng)的闡述。本論文的主體內(nèi)容為四個章節(jié)：第一章為緒論，主要對本論文的研究內(nèi)容、目的、意義及研究現(xiàn)狀作一一介紹；第二章主要對被測對象PIR-250智能保護(hù)器進(jìn)行了系統(tǒng)分析，包括保護(hù)器的原理圖和引腳說明；第三章主要研究了PIR-250智能保護(hù)器測試系統(tǒng)

4、的硬件設(shè)計方案；第四章重點(diǎn)闡述PIR-250智能保護(hù)器測試系統(tǒng)的軟件件設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容；本論文的結(jié)尾對此次畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行了工作內(nèi)容總結(jié)和本論文的研究價值，以及本論文中不足之處和在今后的工作中需要改進(jìn)的地方。1.3 煤礦井下用電設(shè)備煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，井下巷道狹窄，空間狹小，光線不足，存在冒頂、片幫、滴水及淋水等現(xiàn)象，空氣中含有瓦斯氣體和煤塵，而且高溫潮濕，工作地點(diǎn)經(jīng)常變動，存在特殊的自然災(zāi)害和對人體不利的自然條件，電氣設(shè)備和電纜易受砸壓而使絕緣損壞，易觸電，工作環(huán)境惡劣【1】【2】。由于井下的環(huán)境較特殊,電氣設(shè)備分為礦用一般型電氣設(shè)備和礦用隔爆型電氣設(shè)備,前者不具有防爆性能,適用于沒有瓦斯、煤塵

5、爆炸危險的場所【3】；后者具有防爆和隔爆性能,適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。按工作電壓高低分為低壓電氣設(shè)備和高壓電氣設(shè)備,井下電氣設(shè)備大多屬一類負(fù)荷和二類負(fù)荷,工作時的電流、電壓都較大【4】。井下供電系統(tǒng)中有一些礦用電氣設(shè)備，如移動變電站、高壓真空配電裝置、真空饋電開關(guān)、真空電磁起動器、真空本體、高壓電纜連接器、高壓漏電保護(hù)裝置、相敏過流保護(hù)器、電動機(jī)綜合保護(hù)器以及采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、輸送機(jī)、裝載機(jī)、液壓泵、風(fēng)機(jī)、水泵等礦用電機(jī)【5】。這些常用的具體電氣設(shè)備為：變壓器、高壓開關(guān)設(shè)備、高壓電器、高壓開關(guān)柜、低壓配電裝置、礦用隔爆配電裝置、漏電保護(hù)裝置、礦用隔爆型移動變電站、煤電鉆變壓器組合裝置、

6、整流設(shè)備、礦用電纜等【6】【7】。由于煤礦井下的環(huán)境惡劣，空氣中含有瓦斯氣體和煤塵，有爆炸的危險，礦用電氣設(shè)備必須具有防爆性能，危險場所必須嚴(yán)格按照規(guī)程使用防爆電氣設(shè)備，以消除火花、電弧或高溫?zé)岜砻娴赛c(diǎn)火源【8】【9】。井下巷道、硐室和工作面空間狹小，為搬遷設(shè)備方便，要求礦用電氣設(shè)備體積小，重量輕。井下存在冒頂、片幫、滴水及淋水等現(xiàn)象，所以礦用電氣設(shè)備的外殼要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和較好的防潮、防銹性能【9】。井下電氣設(shè)備起動頻繁，負(fù)載變化較大，設(shè)備易過載，要求礦用電氣設(shè)備應(yīng)有較大的過載能力。井下空氣潮濕，易觸電，故礦用電氣設(shè)備外殼應(yīng)封閉良好，有機(jī)械、電氣閉鎖及專用接地螺絲【10】【11】。煤礦井下

7、使用的隔爆型電氣設(shè)備外殼必須有足夠的堅(jiān)固性，滿足以下要求：能承受機(jī)械撞擊，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能承受內(nèi)部爆炸壓力而不損壞，不產(chǎn)生影響防爆性能的永久性變形，外殼內(nèi)產(chǎn)生可燃性混合物爆炸時不傳爆。在煤礦電氣設(shè)備中，還運(yùn)用了大量的電氣開關(guān)，以作為接通開關(guān)和隔離電源的電氣設(shè)備，設(shè)置不當(dāng)會造成火災(zāi)，做好安全防火非常重要【12】【13】。1.4 煤礦井下保護(hù)基礎(chǔ)知識 過流保護(hù)、漏電保護(hù)和接地保護(hù)是井下的三大保護(hù)。還有其它保護(hù)如：失壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過壓保護(hù)和閉鎖功能等【14】。 電火災(zāi)產(chǎn)生的主要原因是電網(wǎng)的過電流，而過電流又是由短路、過載引起的，因此防止電火災(zāi)方法就是防止過流的產(chǎn)生。所以過流保護(hù)包括短路保護(hù)

8、和過載保護(hù)【15】。電磁式繼電器和電子式繼電器均可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。過載保護(hù)可由電磁式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器實(shí)現(xiàn)【16】。 當(dāng)電網(wǎng)絕緣電阻小于一定數(shù)值時，人觸及后會產(chǎn)生觸電危險，而且漏電不僅會使設(shè)備進(jìn)一步損壞，形成短路事故，同時還導(dǎo)致人身觸電和漏電火花引爆瓦斯、煤塵的危險。因此在井下供電系統(tǒng)中必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)視、漏電保護(hù)以及補(bǔ)償流過人身的電容電流的作用。按其實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能分為無選擇性漏電保護(hù)和有選擇性漏電保護(hù)【17】【18】。正常情況下，電氣設(shè)備的金屬外殼及架構(gòu)不帶電，但如果電氣設(shè)備的絕緣損壞，其金屬外殼和架構(gòu)就要帶電。當(dāng)人觸及此電氣設(shè)備時就會發(fā)生觸電事故，而且我國規(guī)定觸電的安

9、全極艱交流電流值為30mA，因此要通過接地保護(hù)限制通過人身的電流使其在極限電流之內(nèi)。保護(hù)接地的關(guān)鍵是將保護(hù)接地裝置的接地電阻降低到規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以使流過人體的電流不超過安全極限電流，達(dá)到減少觸電危險的目的【19】。其他保護(hù)主要有： 失壓保護(hù)，電氣設(shè)備在正常工作時，如果因?yàn)殡娫措妷旱南ФＶ构ぷ?，那么在電源電壓恢?fù)時，電氣設(shè)備的自行啟動或投人工作將造成人身事故或設(shè)備損壞。對供電系統(tǒng)，許多電氣設(shè)備同時啟動和工作，也會引起不允許的過電流和過大的壓降，而熱類電氣設(shè)備可能引起火災(zāi)【20】。為防止電壓恢復(fù)時電氣設(shè)備的自行啟動或投人工作采用接觸器和按鈕控制電動機(jī)的啟動、保持、停止，就具有失壓保護(hù)作用。

10、 欠壓保護(hù)，其采用鑒幅式保護(hù)原理。在有些應(yīng)用場合下，當(dāng)供電系統(tǒng)的電壓降到額定電壓的65時，就應(yīng)能自動切除電源而停止工作，以免損壞電動機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。 過壓保護(hù)，其采用鑒幅式保護(hù)原理。當(dāng)供電系統(tǒng)的電壓大于額定電壓的115時，就應(yīng)能自動切除電源而停止工作，以免損壞電動機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。過電壓的保護(hù)方法是在線圈兩端并聯(lián)一個電阻、電阻串電容或二極管串電阻等形式，以形成一個放電回路，從而實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)【21】。 閉鎖功能，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全可靠工作的重要部分之一。常用的閉鎖有漏電閉鎖、機(jī)械閉鎖、風(fēng)電閉鎖等【22】。漏電閉鎖采用附加直流電源檢測原理實(shí)現(xiàn)，在隔爆真空型電磁啟動器、低壓饋電開關(guān)中經(jīng)常使用；高壓配電箱

11、設(shè)有機(jī)械閉鎖裝置以保證安全；風(fēng)電閉鎖功能是由分路饋電開關(guān)與風(fēng)機(jī)的控制開關(guān)配合使用實(shí)現(xiàn)的，將風(fēng)機(jī)的控制開關(guān)的常閉觸點(diǎn)接人分路開關(guān)的CPU回路，實(shí)現(xiàn)對分路開關(guān)的控制?？梢圆捎媒佑|器和按鈕控制方式，還可以采用低壓斷路器或?qū)ｉT電磁式電壓繼電器進(jìn)行欠壓保護(hù)【23】。2 PIR-250智能保護(hù)器2.1 總體概述 PIR-250智能保護(hù)器為中文智能化多功能綜合保護(hù)器，適用于井下380V、660V、1140V、不接地系統(tǒng)，最大電流至250，與井下磁力開關(guān)配套使用，以實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的各種保護(hù)功能。保護(hù)器采用了先進(jìn)的微處理器，高精度的數(shù)據(jù)處理及先進(jìn)的保護(hù)算法，保護(hù)精度高，反應(yīng)速度快。能完成漏電閉鎖、欠壓、過壓、三相

12、不平衡、過載、短路等多種保護(hù)功能。該保護(hù)器有如下特點(diǎn)：1.采用漢字字符液晶顯示器，配合菜單式人及交互界面，操作直觀簡便。運(yùn)行時實(shí)時顯示當(dāng)前三相電流和系統(tǒng)電壓，顯示信息豐富。2.各項(xiàng)保護(hù)功能參數(shù)均可以通過菜單選擇調(diào)整，適用范圍廣保護(hù)精度高。3.具有記憶功能。每次調(diào)整的各項(xiàng)保護(hù)功能參數(shù)均記憶保存，下次上電或系統(tǒng)復(fù)位時自動提取上一次設(shè)定的參數(shù)?？梢酝ㄟ^菜單查詢故障。以方便維護(hù)。4.在系統(tǒng)帶電的情況下，通過外引按鈕，可以方便的進(jìn)行定值調(diào)整、信息查詢等功能。5.在系統(tǒng)停電的情況下，可以通過本保護(hù)器內(nèi)置的本安電池模塊及保護(hù)器本體上的按鍵進(jìn)行定值調(diào)整和信息的查詢，此時本裝置滿足本安要求。2.2 本保護(hù)器的原

13、理及參數(shù)2.2.1 保護(hù)器工作原理PIR-250智能保護(hù)器為一體化設(shè)計，集信號采集、處理、顯示與一體，不需要再接任何傳感器。微處理器對采集的模擬量完成各種運(yùn)算處理，一方面能實(shí)時地在顯示三相電流及電壓值，精度5%，顯示數(shù)據(jù)刷新時間1S。在出現(xiàn)故障時能根據(jù)故障性質(zhì)決定跳過的時間，并記憶與故障有關(guān)的參數(shù)，以便于查詢。當(dāng)保護(hù)器裝入隔爆型磁力啟動器后，除可以通過窗口觀察到顯示屏上的各種信息外，通過在開關(guān)本體上的按鈕也可以在現(xiàn)場不打開開關(guān)外殼的情況下完成對保護(hù)器的各種保護(hù)功能的整定。2.2.2 保護(hù)器參數(shù)PIR-250智能保護(hù)器適用于礦用井下380V、660V、1140V不接地系統(tǒng)，最大電流至250，與井

14、下磁力開關(guān)配套使用，以實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的各種保護(hù)功能。PIR-250智能保護(hù)器技術(shù)參數(shù) 主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) MT175-88圖2.1 參考接線圖（1）短路保護(hù)：動作時間200ms-400ms。（2）欠壓保護(hù)：保護(hù)器檢測到系統(tǒng)電壓低于額定65%是，動作時間8s,時間誤差5%（可關(guān)閉）。（3）過壓保護(hù)：保護(hù)器檢測到系統(tǒng)電壓大于額定120%，動作時間1.5s（可關(guān)閉）。（4）三相不平衡：動作時間1s-60s，誤差100ms,動作時間5%（可關(guān)閉）。（5）過載保護(hù)：過載動作時間采用返時限實(shí)時計算，具有熱記憶特性；過載保護(hù)動作2-3分鐘自動復(fù)歸。（6）漏電閉鎖：開關(guān)合閘前對供電線路的對地絕緣情況進(jìn)行檢測。當(dāng)絕緣電

15、阻低于7k（380V）,22k（660V),42k（1140V）能實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖功能，使磁力啟動器不能合閘。當(dāng)主電路絕緣阻值上升到閉鎖值得1.5倍時，自動解除漏電閉鎖。（7）漏電閉鎖保護(hù)技術(shù)參數(shù)：動作時間小于500ms對漏電阻值進(jìn)行微調(diào)時，具體調(diào)整方法是：在一個電壓等級下，進(jìn)行調(diào)整時應(yīng)使其微調(diào)的顯示值趨進(jìn)“0”，調(diào)整完成后按“確認(rèn)”，修改的參數(shù)按“確認(rèn)”后，就可以直接保存。（8）需用電源：保護(hù)器使用的輸入電源為AC36V,120%-65%,在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)保證保護(hù)器的輸入電源為AC36V正負(fù)誤差10%。2.3 PIR-250B保護(hù)器引腳分析根據(jù)外圍系統(tǒng)圖中的外圍電路，可以發(fā)現(xiàn)PIR-250的引腳分析，

16、下表 2.1表 2.1 保護(hù)器引腳分析引腳輸入/輸出開關(guān)/數(shù)字1輸入模擬2輸入模擬3輸出開關(guān)456接地7輸入開關(guān)PIR一250B保護(hù)器的電流互感器是采用空芯式電流互感器，三個電流互感器，對電流進(jìn)行實(shí)時采集，PIR-250B智能保護(hù)器在短路、過載、三相不平衡和漏電閉鎖保護(hù)故障狀態(tài)的鑒別都是通過從電流互感器來讀取的。電流信號通過互感器采樣傳到保護(hù)器經(jīng)過整流進(jìn)入轉(zhuǎn)換芯片中，經(jīng)過轉(zhuǎn)換芯片采樣后將得到的電流值和整定電流基準(zhǔn)值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，最后一起送入單片機(jī)中進(jìn)行處理，通過實(shí)時采樣將主回路的電流值與基準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較輸出，從而判斷用電設(shè)備的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測到用電設(shè)備出現(xiàn)故障時，單片機(jī)觸發(fā)繼電器動作完成保護(hù)

17、輸出。引腳1、2電源輸入引腳，除了作為電源給保護(hù)器提供電源外，引腳1、2還擔(dān)任著對電壓進(jìn)行實(shí)時采集，PIR-250B智能保護(hù)器在過壓、欠壓保護(hù)故障狀態(tài)的鑒別都是通過從引腳1、2來讀取的。電壓信號通過引腳1、2采樣傳到保護(hù)器一起送入單片機(jī)中進(jìn)行處理，通過實(shí)時采樣將主回路的電電壓值與基準(zhǔn)電壓值進(jìn)行比較輸出，從而判斷用電設(shè)備的工作狀態(tài)。必要時單片機(jī)觸發(fā)繼電器動作完成保護(hù)輸出。引腳3外接繼電器。當(dāng)外圍有故障時保護(hù)器向引腳3發(fā)出一個開關(guān)信號，從而達(dá)到保護(hù)作用。引腳4、5為備用引腳，是用于瓦斯保護(hù)使用【24】。引腳6接地。引腳7作為漏電閉鎖保護(hù)，當(dāng)電纜電阻小于一點(diǎn)阻值是，從電纜流向保護(hù)器的電流就達(dá)到保護(hù)器

18、的動作值，此時保護(hù)器通過繼電器發(fā)出信號引腳3失電，達(dá)到漏電閉鎖的目的3 保護(hù)器測試系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 保護(hù)器測試的基本原理系統(tǒng)由測試臺、專用箱（與綜合保護(hù)器插件相配套）和軟件系統(tǒng)三部分組成。軟件控制測試臺經(jīng)專用箱模擬其工作環(huán)境，對綜合保護(hù)器提供相應(yīng)的電源、電壓和電流等測試信號，以完成各種測試。插件測試的基本理論是暗箱理論，（如圖3.1所示），即被測的對象是一個“暗箱”，在不允許打開“暗箱”的情況下又要了解其中的奧秘，因此，只能通過它的輸入產(chǎn)生輸出來完成對信息的處理【16】。圖3.1 測試基本理論根據(jù)上圖的測試原理，可以得出插件測試系統(tǒng)的測試過程如圖所示，其中插件測試系統(tǒng)要完成以下幾步工作： (

19、1)向被測對象發(fā)出測試的激勵信號； (2)接收被測對象在相應(yīng)激勵下的響應(yīng)信息； (3)分析在一定信號激勵下所產(chǎn)生的響應(yīng)； (4)判斷插件的性能。3.2 對所需信號的分析測試系統(tǒng)在對插件進(jìn)行測試時, 必須保證能夠輸出插件的各種激勵信號, 并且正確采集被測插件上的響應(yīng)信號。綜合分析各種電子保護(hù)插件的電源及工作情況, 該系統(tǒng)需提供交流電壓127, 100, 42, 36,24, 15, 9 V等; 零序電壓應(yīng)能在0100 V調(diào)整。3.2.1 電流信號PIR-250B智能保護(hù)器的額定電流為5250A, 電流互感器二次額定電流為5 , 過流短路最小整定倍數(shù)1倍, 最大整定倍數(shù)為6倍, 即輸入電子保護(hù)插件

20、的電流信號大小為0.580A, 且系統(tǒng)要求能在010A調(diào)整零序電流;過載倍數(shù)為1.0、 1.2、 1.5、 6;短路整定倍數(shù)為28倍Ie, PIR-250B智能保護(hù)器分體式結(jié)構(gòu), 即電流互感器與插件是分開的, 電流互感器二次側(cè)將電流信號變?yōu)殡妷盒盘栞斎氩寮? 則測試臺需提供可調(diào)的電壓信號來模擬過流的實(shí)際情況; 斷相測試在三相不平衡情況下, 模擬給出不平衡電流或電壓, 其模擬電流一般為額定值的1.05倍。因此模擬綜合保護(hù)插件的過載、短路情況所加的信號有以下幾種情況: 0100A, 02000A的電流信號和與電流信號相對應(yīng)的電壓信號。在進(jìn)行過流、短路試驗(yàn)時可以給出所加電流的大小。3.2.2 可調(diào)電

21、阻信號PIR-250B智能保護(hù)器所監(jiān)視的回路電阻信號調(diào)整范圍應(yīng)為01.5k, 絕緣電阻調(diào)整范圍為26.5k;低壓饋電開關(guān)綜保所監(jiān)視的漏電電阻動作值:1140V系統(tǒng)為單相小于20k , 660V系統(tǒng)為單相小于11k;380V系統(tǒng)為單相小于7KPIR-250B智能保護(hù)器所監(jiān)視的漏電電阻為當(dāng)電動機(jī)工作電壓為660V, 一相對地絕緣電阻低于(225)k 時拒絕啟動, 當(dāng)電動機(jī)工作電壓為380V, 一相對地絕緣電阻低于(72)k 時拒絕啟動;因此選10k和47k兩種可調(diào)電位器。3.2.3 其他信號系統(tǒng)必須有對各種電子保護(hù)插件的過載、短路、漏電、斷相保護(hù)的動作時間、電動機(jī)綜合保護(hù)返回時間等的測試功能, 因

22、此系統(tǒng)需提供時間信號, 除此以外, 測試模塊和有些電子插件需要直流信號。3.2.4保護(hù)器測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)硬件的主要功能是為被測插件提供測試激勵和控制信號，能夠模擬電氣保護(hù)插件的實(shí)際工作環(huán)境與工作條件，產(chǎn)生各種可控參數(shù)，人為模擬各種故障，檢測各種保護(hù)插件能否按照設(shè)計技術(shù)要求正常工作【25】。例如檢測保護(hù)插件在過載情況下，是否按照延時要求準(zhǔn)確動作，并準(zhǔn)確測量動作時間；在短路情況下，能否速動；在漏電情況下的漏電電阻的大小以及漏電動作時間等。然后將被測插件響應(yīng)信號采集、轉(zhuǎn)換處理后傳送給計算機(jī)進(jìn)行處理。本文所開發(fā)的自動測試系統(tǒng)既能定性又能定量檢測插件，確定故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快捷維修。同時由于采用鍵盤或屏

23、幕菜單式輸入，由電腦自動控制，即刻打印出各類測試數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了測試系統(tǒng)的智能化。此測試系統(tǒng)的硬件組成具有以下功能模塊：A/D轉(zhuǎn)換接口模塊；D/A轉(zhuǎn)換接口模塊；數(shù)字量輸入、輸出模塊；開關(guān)量輸入、輸出模塊；定時器/計數(shù)器模塊；電壓變換模塊；電參數(shù)采集模塊；電流源模塊。智能電子插件測試系統(tǒng)硬件總體框圖如圖5 上位計算機(jī)打印機(jī)EDA9011EDA9017EDA9050RS485總線EDA9033EDA9050EDA9081繼電器專用箱被測插件大電流發(fā)生器測試臺信號圖3.2 保護(hù)器測試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成3.3 測試系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) 本課題研究的插件測試系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)和基本功能包括：（1）自動化程度高：測試過程是由

24、計算機(jī)進(jìn)行控制的，只需人員的少量介入；（2）操作方便：能為用戶提供便于操作的界面，方便用戶對插件的測試；（3）能將所有的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并提供用戶查看功能，便于用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。測試系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成：軟件是測試系統(tǒng)的內(nèi)核，對各硬件組成進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理；硬件是軟件實(shí)現(xiàn)的載體，支撐著整個系統(tǒng)的運(yùn)行。測試軟件主要完成測試碼的生成，控制測試硬件的運(yùn)行，完成測試結(jié)果的處理，并為整個測試過程提供極好的交互式用戶界面【26】。測試系統(tǒng)硬件主要完成被測試插件激勵信號的提供和響應(yīng)信號的采集和轉(zhuǎn)換，這一章主要介紹測試系統(tǒng)的硬件的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)由測試臺、專用箱和軟件系統(tǒng)三部分組成。軟件控制測試

25、臺經(jīng)專用箱模擬其工作環(huán)境，對綜合保護(hù)器提供相應(yīng)的電源、電壓和電流等測試信號，以完成各種測試。主要的測試項(xiàng)目有漏電閉鎖、過載、過壓、欠壓短路、三相不平衡等，需要對電壓、電流、電阻值、動作時間等參數(shù)進(jìn)行測量，根據(jù)測試的結(jié)果來判定保護(hù)器的性能情況。3.4 測試臺測試臺可用于工作電源電壓監(jiān)測、接觸器三相同步性測試、電器耐壓絕緣測試、輸出電壓調(diào)節(jié)等；工業(yè)控制計算機(jī)通過控制箱與綜合測試臺、各種電機(jī)、大電流發(fā)生器進(jìn)行連接，可以監(jiān)測電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)等相關(guān)信息，也可以進(jìn)行測試起停控制等操作，同時進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的記錄，方便用戶查詢和輸出報表等。圖3.3 測試臺結(jié)構(gòu)圖3.4.1 調(diào)壓系統(tǒng)系統(tǒng)采用5個單相調(diào)壓器、1

26、個三相調(diào)壓器以及若干控制變壓器來提供電子保護(hù)插件正常工作或故障模擬情況下的電壓信號, 調(diào)壓系統(tǒng)信號見表3.1。表3.1 調(diào)壓系統(tǒng)信號信號交流電相數(shù)輸出電壓范圍/V輸出電流范圍/A相角（）電壓輸出編號信號1一相088020A11、A12信號2二相088020A5、A6和A7、A6信號3二相04502120A17、A18和A19、A18信號4一相08802270A15、A16信號5一相08802270A13、A14信號6三相015501A1、A2、A3、A4 將各調(diào)壓器的輸出信號接到一個20芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測試所將各調(diào)壓器的輸出信號接到一個20芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測

27、試所需的交流電源,并且引出電纜線, 記為A電纜。3.4.2 智能測控模塊選擇系統(tǒng)采用的智能測控模塊為EDA90系列模塊, 各模塊地址分配及功能見表3.2表3.2各模塊地址分配及功能EDA模塊型號地址功能測量精度波特率901701 H電壓電流輸入0.2級9600bps9050(1)02 H數(shù)字量輸入輸出驅(qū)動9600bps9050 (2)03 H數(shù)字量輸入輸出驅(qū)動9600bps908104 H頻率與脈沖計數(shù)1 /99999600bpsEDA485GRS232 /RS4859600bps 各智能測控模塊可以分別測出信號的電壓與電流值、動作時間及漏電阻大小等。在上位計算機(jī)發(fā)出讀寫命令后, 各智能測控模

28、塊便將測出的電壓與電流值以及動作時間和漏電阻值等送到上位機(jī), 上位機(jī)將收到的數(shù)據(jù)在軟件界面上顯示出來, 必要時上位機(jī)可控制將讀到的數(shù)據(jù)存盤并打印輸出【27】。EDA模塊提供的串行通訊接口為RS232和RS485，工業(yè)PC機(jī)的串行通訊接口為RS232。但RS232采用非平衡方式發(fā)送接收數(shù)據(jù)，傳輸距離短、抗干擾能力差、傳輸速度低，不適合工業(yè)現(xiàn)場中遠(yuǎn)距離設(shè)備之間的通訊連接。而RS485采用平衡發(fā)送接收方式，傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)。因此在測試系統(tǒng)中采用了RS485接口。這樣要實(shí)現(xiàn)EDA模塊和工業(yè)PC機(jī)的通訊，就必須實(shí)現(xiàn)RS232/RS485信號電平的轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)采用的轉(zhuǎn)換器為力創(chuàng)公司的RS232/

29、RS485轉(zhuǎn)換器EDA485G【20】。3.4.3 固定穩(wěn)壓直流信號 采用開關(guān)電源, 產(chǎn)生1路可直接提供輸出的12 V的直流電壓信號, 并通過EDA9050 (1) 控制5個12 V直流電磁式繼電器, 產(chǎn)生5路12 V的可控的共地直流電壓信號,由EDA9017產(chǎn)生1路電流信號; EDA9081 產(chǎn)生2路計數(shù)信號, 信號發(fā)生器產(chǎn)生1路標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號,EDA9050 (2) 產(chǎn)生8路數(shù)字量輸出信號作為狀態(tài)信號和編碼信號, 再加上2路接地信號共20個信號接到一個芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測試系統(tǒng)所需的直流信號, 并且引出電纜線, 記為B電纜。3.5 測試臺接口分析將測試臺的輸入輸出接口分A接口

30、、B接口為兩中接口，A接口分析如下 表3.1測試臺A接口分析如 表3.3和表3.4所示 表3.3測試臺引腳分析引腳引腳說明輸入量輸出量開關(guān)量模擬量模擬量范圍電壓量/電流量引腳作用A1輸出量模擬量0-147V電壓量提供插件的工作電壓和電流A2輸出量模擬量0-147V電壓量提供插件的工作電壓和電流A3輸出量模擬量0-147V電壓量提供插件的工作電壓和電流A4地線輸出量模擬量0V電壓量A5輸出量模擬量0-80V電壓量用于測試斷相保護(hù)，提供較低的電壓A6地線輸出量模擬量0V電壓量A7輸出量模擬量0-80V電壓量用于測試斷相保護(hù)，提供較低的電壓A8地線輸出量模擬量0V電壓量A9輸出量模擬量0-80V電壓

31、量用于測試斷相保護(hù)，提供較低的電壓A10地線（中性線輸出量模擬量0V電壓量A11輸出量模擬量電流量提供漏電電流A12地線輸出量模擬量0V電壓量A13輸出量模擬量電流量提供漏電電流A14地線輸出量模擬量0V電壓量A15輸出量模擬量0-100V電壓量單相可調(diào)交流電壓A16地線輸出量模擬量0V電壓量A17輸入量模擬量0-20MA電流量測量漏電電流A18輸入量模擬量0-20MA電流量測量漏電電流A19監(jiān)視開關(guān)輸入量模擬量0-10V電壓量與電流量1測漏電電阻2.提供較小的電流和電壓A20地線輸出量模擬量0V電壓量表3.4測試臺B接口分析引腳引腳說明輸入量輸出量開關(guān)量模擬量模擬量范圍電壓量/電流量引腳作用

32、B1編碼輸入量開關(guān)量0/1電壓量根據(jù)編碼的不同控制開關(guān)進(jìn)行保護(hù)B2編碼輸入量開關(guān)量0/1電壓量B3編碼輸入量開關(guān)量0/1電壓量B4編碼輸入量開關(guān)量0/1電壓量B5編碼輸入量開關(guān)量0/1電壓量B6輸入量開關(guān)量0/1電壓量漏電阻測量開關(guān)監(jiān)視B7輸入量開關(guān)量0/1電壓量斷相按鈕 開關(guān)監(jiān)視B8輸入量開關(guān)量0/1電壓量斷相按鈕2開關(guān)監(jiān)視B9輸入量開關(guān)量0/1電壓量實(shí)驗(yàn)按鈕3開關(guān)監(jiān)視B10輸出量模擬量12V電壓量提供直流電源B11輸入量開關(guān)量0/1電壓量復(fù)位B12輸入量開關(guān)量0/1電壓量監(jiān)視計時器1工作狀態(tài)B13輸入量開關(guān)量0/1電壓量監(jiān)視計時器2工作狀態(tài)B14B15B16B17輸入量開關(guān)量0/1電壓量計

33、時器開關(guān)B18B19輸入量開關(guān)量0/1電壓量計時器開關(guān)B20地線輸出量模擬量0V電壓量3.6 大電流發(fā)生器的設(shè)計及工作原理因?yàn)楹芏嗖寮枰M(jìn)行過載或短路測試，而礦用高低壓防爆開關(guān)或電磁起動器的額定電流都較大，并且短路保護(hù)動作的整定值一般為額定電流的8-10倍，所以需要系統(tǒng)可以提供0-2000A的電流?？僧a(chǎn)生低壓大電流的變壓器俗稱大電流發(fā)生器，它是從事電力繼電保護(hù)工作人員時常用到的設(shè)備，如對繼電保護(hù)開關(guān)進(jìn)行速斷、限時電流速斷臨界值的整定和校驗(yàn)等。試驗(yàn)的方法是先用調(diào)壓器調(diào)壓，然后由大電流發(fā)生器產(chǎn)生低壓大電流，模擬保護(hù)裝置在使用中的電流【28】。圖3.4 大電流發(fā)生器電氣原理圖其中K1為DC12V中

34、間繼電器（5A）；KA1為過電流繼電器（6A）；KMI為接觸器（40A/220V）；T為自耦調(diào)壓器（10KVA）；S為升流器（10KVA/2KA）；TA1為電流互感器2000A/5A；TA2為電流互感器（100A/5A），TA3為電流互感器150A/5A；SB1為停止按鈕；SB2為起動按鈕；H2電源燈；H1起動指示燈；Y1、Y2為02000A輸出接線銅排；Y3、Y4為0100A輸出接線端子；X1、X2為從控制臺引來的控制端子；Y3、Y4、X1、X2從航空插頭引出。圖3.5大電流發(fā)生器面板示意圖3.7 專用箱的設(shè)計 專用箱是插件測試系統(tǒng)必要的組成部分，是聯(lián)系測試臺系統(tǒng)與被測插件的紐帶，主要用來具

35、體給被測插件提供激勵信號，并把被測插件的響應(yīng)信號傳送給計算機(jī)。原則上一個插件配一個專用箱，但若同類插件所加信號相同，工作原理也基本相同，也可以共用一個專用箱。專用箱一般有幾個端子，1、來自測試臺A、B電纜線，其中A提供交流信號，B提供直流信號；2、來自大電流發(fā)生器的輸出信號，測試需要提供大電流的必須將大電流發(fā)生器的輸出與專用箱相連；3、與插件相連的端子。首先研究測試要求；其次研究插件電路及插件各管腳的作用；根據(jù)測試要求和管腳的作用，以及測試臺所提供的信號，設(shè)計出專用箱電路；制作專用箱；按照測試要求設(shè)計相應(yīng)的測試步驟，在電腦上進(jìn)行調(diào)試，若滿足測試要求，轉(zhuǎn)入軟件階段的設(shè)計。圖3.6專用箱電路圖4

36、保護(hù)器測試系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 軟件設(shè)計方案插件通用自動測試系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要用于測試系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、資源配置、控制測試激勵的產(chǎn)生、響應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、存儲、測試結(jié)果的判斷、記錄和結(jié)果顯示、人機(jī)交互和人工干預(yù)。 系統(tǒng)通過六個EDA模塊測量數(shù)據(jù)、讀取狀態(tài)、控制繼電器的閉合和關(guān)斷給專用箱提供各種信號，通過專用箱使綜合保護(hù)器正常工作，從而完成綜合保護(hù)器的測試。測試軟件還要對數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，如電壓、電流的相互轉(zhuǎn)換等，另外還要把測量所得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以實(shí)現(xiàn)測試報告的預(yù)覽及打印等功能。4.2 保護(hù)器測試流程圖4.2.1 保護(hù)測試主流程圖調(diào)整信號2輸出電壓至36V，準(zhǔn)備向保護(hù)器供電開始測試進(jìn)入測試界面測試結(jié)束

37、選擇返回測試項(xiàng)目選擇測試完成否過壓保護(hù)測試過載保護(hù)測試短路保護(hù)測試欠壓保護(hù)測試斷相保護(hù)測試漏電閉鎖測試選擇保護(hù)測試項(xiàng)目保護(hù)測試主流程圖，如4.1主測試流程圖圖4.1主測試流程圖4.2.2 短路保護(hù)測試流程圖控制9050（2）輸出使測試臺內(nèi)P10線圈失電，常開觸點(diǎn)斷開P10跳閘，斷開大電流發(fā)生器電源，同時常開開關(guān)Q1-2跳閘，9081停止計時記錄保護(hù)器的動作時間保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測試否？大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目退出測試大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位短路保護(hù)通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1

38、閉合同時 ，保護(hù)器接通電源通過測試臺EDA9050（2）控制P10線圈得電，觸點(diǎn)P10閉合，進(jìn)而大電流發(fā)生器K1線圈得電，觸點(diǎn)K閉合，按下大電流發(fā)生器SB2,KM1線圈得電，KM1觸點(diǎn)閉合，輸出電流；同時通過測試臺EDA9050（2）控制線圈P12得電，測試臺的P12常開觸點(diǎn)閉合EDA9081開始計時根據(jù)設(shè)定的短路電流動作值調(diào)整大電流發(fā)生器的輸出電流，得到所需電流調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源設(shè)定短路保護(hù)的動作電流值觀察1s內(nèi)短路保護(hù)是否動作短路保護(hù)測試流程圖，如圖4.2所示圖4.2短路保護(hù)測試流程圖4.2.3 欠壓保護(hù)測試流程圖欠壓保護(hù)測試

39、流程圖，如圖4.3所示調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源設(shè)定過壓保護(hù)的動作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號2使輸出電壓為相應(yīng)欠壓值通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過壓信號；線圈Q得電，觸點(diǎn)Q1-2閉合，同時測試臺通過EDA9050（2）模塊輸出使線圈P12的點(diǎn)，P12

40、觸點(diǎn)閉合，通過引腳B17接通故障計時回路F0，EDA9081模塊開始計時8S內(nèi)是否跳閘？線圈Q失電，開關(guān)Q1-4閉合，故障動作燈亮；開關(guān)Q1-2斷開，F(xiàn)0線路斷開，跳閘延遲計時結(jié)束測試臺發(fā)出信號切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測試否？測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測試測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目欠壓保護(hù)調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源設(shè)定過壓保護(hù)的動作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號2使輸出電壓為相

41、應(yīng)欠壓值通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過壓信號；線圈Q得電，觸點(diǎn)Q1-2閉合，同時測試臺通過EDA9050（2）模塊輸出使線圈P12的點(diǎn)，P12觸點(diǎn)閉合，通過引腳B17接通故障計時回路F0，EDA9081模塊開始計時8S內(nèi)是否跳閘？線圈Q失電，開關(guān)Q1-4閉合，故障動作燈亮；開關(guān)Q1-2斷開，F(xiàn)0線路斷開，跳閘延遲計時結(jié)束測試臺發(fā)出信號切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測試否？測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測試測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目欠壓保護(hù)圖4.3欠壓保護(hù)測試流程圖

42、4.2.4 過載保護(hù)測試流程圖過載保護(hù)測試流程圖，如圖4.4所示過載保護(hù)調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源選擇過載額定電流的倍數(shù)和延時時間調(diào)節(jié)大電流發(fā)生器至過載電流倍數(shù)所需電流通過測試臺EDA9050（2）控制P10線圈得電，觸點(diǎn)P10閉合，進(jìn)而大電流發(fā)生器K1線圈得電，觸點(diǎn)K閉合，按下大電流發(fā)生器SB2,KM1線圈得電，KM1觸點(diǎn)閉合，輸出電流；同時通過測試臺EDA9050（2）控制線圈P1

43、2得電，測試臺的P12常開觸點(diǎn)閉合EDA9081開始計時設(shè)定時間范圍內(nèi)是否跳閘記錄保護(hù)器的動作時間保存數(shù)據(jù)控制9050（2）輸出使測試臺內(nèi)P10線圈失電，常開觸點(diǎn)斷開P10跳閘，斷開大電流發(fā)生器電源，同時常開開關(guān)Q1-2跳閘，9081停止計時大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位繼續(xù)測試否？退出測試返回選擇保護(hù)項(xiàng)目大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位圖4.4過載保護(hù)測試流程圖4.2.5 過壓保護(hù)測試流程圖過壓保護(hù)測試流程圖，如圖4.5所示過壓保護(hù)調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，

44、進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源設(shè)定過壓保護(hù)的動作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號2使輸出電壓為相應(yīng)過壓值通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過壓信號；線圈Q得電，觸點(diǎn)Q1-2閉合，同時測試臺通過EDA9050（2）模塊輸出使線圈P12的點(diǎn)，P12觸點(diǎn)閉合，通過引腳B17接通故障計時回路F0，EDA9081模塊開始計時2S內(nèi)是否跳閘？線圈Q失電，開關(guān)Q1-4閉合，故障動作燈亮；開關(guān)Q1-2斷開，F(xiàn)0線路斷開，跳閘延遲計時結(jié)束測試臺發(fā)出

45、信號切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測試否？測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測試測試臺復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目圖4.5過壓保護(hù)測試流程圖4.2.6 漏電閉鎖保護(hù)測試流程圖漏電閉鎖測試流程圖，如圖4.6所示漏電閉鎖調(diào)節(jié)專用箱變阻器至動作燈亮 保存漏電閉鎖電阻值停止調(diào)節(jié)專用箱變阻器，通過計算機(jī)控制EDA9050（2）使P7線圈得電，常開開觸點(diǎn)P7閉合，專用箱P1線圈得電，進(jìn)而常開觸點(diǎn)P1-1、P1-3閉合，常閉觸點(diǎn)P1-2、P1-4斷開通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)器接通電源通過A19把專用箱

46、電流送到EDA9017測得電流值，進(jìn)而測得漏電閉鎖電阻值使測試臺P7線圈失電，測試臺常開觸點(diǎn)P7斷開增大變阻器的組織，使故障燈滅保存數(shù)據(jù)停止調(diào)節(jié)專用箱變阻器，通過計算機(jī)控制EDA9050（2）使P7線圈得電，常開開觸點(diǎn)P7閉合，專用箱P1線圈得電，進(jìn)而常開觸點(diǎn)P1-1、P1-3閉合，常閉觸點(diǎn)P1-2、P1-4斷開通過A19把專用箱電流送到EDA9017測得電流值，進(jìn)而測得解鎖電阻值繼續(xù)測試否？測試臺信號源、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目目退出測試測試臺信號源、保護(hù)器復(fù)位整定漏電閉鎖值和解鎖圖4.6漏電閉鎖保護(hù)測試流程圖4.2.7 斷相保護(hù)測試流程圖斷相保護(hù)試流程圖，如圖4.7所示斷相保護(hù)通過測試臺

47、EDA9050（2）控制P10線圈得電，觸點(diǎn)P10閉合，進(jìn)而大電流發(fā)生器K1線圈得電，觸點(diǎn)K閉合，按下大電流發(fā)生器SB2,KM1線圈得電，KM1觸點(diǎn)閉合，輸出電流；同時通過測試臺EDA9050（2）控制線圈P12得電，測試臺的P12常開觸點(diǎn)閉合EDA9081開始計時記錄保護(hù)器的動作時間保存數(shù)據(jù)控制9050（2）輸出使測試臺內(nèi)P10線圈失電，常開觸點(diǎn)斷開P10跳閘，斷開大電流發(fā)生器電源，同時常開開關(guān)Q1-2跳閘，9081停止計時從大電流發(fā)生器引出一相或兩項(xiàng)電纜穿過保護(hù)器的空心互感器斷相保護(hù)的動作值通過計算機(jī)EDA9050（1）使測試臺的P8和P5線圈得電，常開觸點(diǎn) P8和P5閉合，進(jìn)而使專用箱的

48、P2線圈得點(diǎn)，常開觸點(diǎn)P2-1閉合同時 ，保護(hù)保護(hù)器接通電源觀察1s內(nèi)斷相保護(hù)是否動作返回保護(hù)測試項(xiàng)目選擇界面調(diào)節(jié)信號2使電壓達(dá)到交流36V通過保護(hù)器引腳1和引腳2給保護(hù)器提供36V的交流電源繼續(xù)測試否？大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測試大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位圖4.7斷相保護(hù)測試流程圖5結(jié)論礦用電子保護(hù)插件既是煤礦機(jī)電設(shè)備中的重要組成部分，又是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證?，F(xiàn)在任何一個現(xiàn)代化生產(chǎn)礦井中都使用著多種不同類型的電子保護(hù)插件。因此研制礦用智能電子保護(hù)插件測試系統(tǒng)有著迫切的社會需要與可觀經(jīng)濟(jì)效益。本文針對PIR-250B智能保護(hù)器測試系統(tǒng)設(shè)計。文中根據(jù)PIR-250B智能保護(hù)器外圍電

49、路圖分析了保護(hù)器各引腳功能及保護(hù)器的工作原理。根據(jù)保護(hù)器的引腳功能和工作原理，然后結(jié)合中北大學(xué)研發(fā)的測試平臺，設(shè)計了PIR-250B智能保護(hù)器的專用箱。同時也對保護(hù)器的漏電電閉鎖保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)設(shè)計了相應(yīng)的測試流程圖。本測試系統(tǒng)為測試保護(hù)器提供了很大的方便，節(jié)省了很多人力物力，提高了測試精度。本文的設(shè)計中尚存在一些不足之處，望各位老師批評指正。附錄A 系統(tǒng)電路圖附錄B PIR-250B專用箱路圖參考文獻(xiàn)1王公強(qiáng),淺談煤礦井下電氣設(shè)備的安全與保護(hù)2田偉.試論礦井安全供電 山西省大同市同煤集團(tuán)，2009.103仇士弼、許博毛、郢孜，煤礦井下供電現(xiàn)狀4謝振

50、東、矯書華、李食順. 淺析煤礦井下供電系統(tǒng)漏電的原因及預(yù)防措施雞西礦業(yè)集團(tuán)東海礦5Applied Protective Relaying Westinghouse Electric Cooperantion 1976.6劉漢卿.礦山機(jī)械，礦山機(jī)械雜志社2010.17 李文光等編礦山供電徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1992.8 IEC 6185072，Communication Networks and System sin Substations Part 7-2:Basic Communication Structure for Substation and Feeder EquipmentA

51、bstractCommunication Service Interface(ASCI)S9王貫明 、解廣東 ，江永奇 ，薛建東. 煤礦井下防爆電氣故障及防范措施平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司 平頂山市煤炭學(xué)會，2008.1010解啟棟. 煤礦井下高壓電網(wǎng)電容電流的危害及限制.山西省煤礦節(jié)能監(jiān)拯I中心11Protective Relay A.R Van C. Warrington 197412BO Z Q，Aggarwal R K，Johns A Tet a1A New Concept in Transmission Line Reclosure Using High Frequency Fault Tr

52、ansientsJ1EE Proceedings-C，1997，144(5)：1613張勇強(qiáng)、楊旭彬，許 穎. 煤礦井下供電系統(tǒng)漏電產(chǎn)生的原因淺析 . 潞安環(huán)能股份公司王莊煤礦 14Tadeja Babik，F(xiàn)erdinand GubinaFastTransformer Fault Classification by Means of Recorded Protection Signals【J1200115趙士強(qiáng)，煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護(hù) 16元瑞斌，元邢柱.淺談煤礦井下電氣設(shè)備的保護(hù)接地，晉城澤泰安全評價中心 2008.317王公強(qiáng).淺談煤礦井下電氣設(shè)備的安全與保護(hù) 寧夏亙元集團(tuán)公司，2002.318TBabnik，F(xiàn)GubinaFast power tramformerfault clssification methods basedon protection signalsJIEEE Proc-Gener