畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PIR250B智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(guó)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(jí)相當(dāng)于一級(jí)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(cái)產(chǎn)安全。然而，煤礦的生產(chǎn)安全是一個(gè)不可忽視的重要問(wèn)題。在以往發(fā)生的礦難中有很多來(lái)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)?？梢?jiàn)，測(cè)試煤礦中使用的保護(hù)器、高低壓開(kāi)關(guān)、磁力啟動(dòng)器的好壞就顯得尤為重要。原始的測(cè)試方法是專(zhuān)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(cè)量保護(hù)器各故障的相應(yīng)參數(shù)。這種測(cè)試方法雖然原理簡(jiǎn)單，便于理解，但測(cè)試速度較

2、慢，工作復(fù)雜，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，投資成本增多，浪費(fèi)很多人力物力。在測(cè)試的過(guò)程中人為地粗大誤差也是難于避免，因此原始測(cè)試的方法本身就給測(cè)試帶來(lái)了很大的誤差，故障率高。有時(shí)從井下帶上來(lái)的保護(hù)器本身就帶有故障，但原始的測(cè)試條件有限，不能測(cè)出其故障所在。這就給煤礦帶來(lái)了很大的安全隱患。煤礦的安全生產(chǎn)對(duì)國(guó)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(cè)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(lèi)繁多，給測(cè)設(shè)系統(tǒng)帶來(lái)很大的不便。本設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)pir-250b智能保護(hù)器的測(cè)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(cè)量?jī)x表和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模塊，與計(jì)算機(jī)配合使用來(lái)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?jī)?nèi)容本論文主要研究pir-250智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)，要求能對(duì)其插件進(jìn)行各個(gè)保護(hù)功能的自動(dòng)檢測(cè)。pir-250智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)：硬件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步計(jì)劃采用由測(cè)試臺(tái)、專(zhuān)用箱、大電流發(fā)生器、繼電器、eda模塊構(gòu)成的整個(gè)硬件系統(tǒng)；本論文按照測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(gè)章節(jié)：第一章為緒論，主要對(duì)本論文的研究?jī)?nèi)容、目的、意義及研究現(xiàn)狀作一一介紹；第二章主要對(duì)被測(cè)對(duì)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(shuō)明；第三章主要研究了pir-250智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)

4、的硬件設(shè)計(jì)方案；第四章重點(diǎn)闡述pir-250智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)的軟件件設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容；本論文的結(jié)尾對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了工作內(nèi)容總結(jié)和本論文的研究?jī)r(jià)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(dòng)，存在特殊的自然災(zāi)害和對(duì)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(méi)有瓦斯、煤塵

5、爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)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(xiǎn)的場(chǎng)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(lèi)負(fù)荷和二類(lèi)負(fù)荷,工作時(shí)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(dòng)變電站、高壓真空配電裝置、真空饋電開(kāi)關(guān)、真空電磁起動(dòng)器、真空本體、高壓電纜連接器、高壓漏電保護(hù)裝置、相敏過(guò)流保護(hù)器、電動(dòng)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(kāi)關(guān)設(shè)備、高壓電器、高壓開(kāi)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(dòng)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(xiǎn)，礦用電氣設(shè)備必須具有防爆性能，危險(xiǎn)場(chǎng)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(dòng)頻繁，負(fù)載變化較大，設(shè)備易過(guò)載，要求礦用電氣設(shè)備應(yīng)有較大的過(guò)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(zhuān)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(mǎn)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(shí)不傳爆。在煤礦電氣設(shè)備中，還運(yùn)用了大量的電氣開(kāi)關(guān)，以作為接通開(kāi)關(guān)和隔離電源的電氣設(shè)備，設(shè)置不當(dāng)會(huì)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(shí) 過(guò)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(guò)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(guò)電流，而過(guò)電流又是由短路、過(guò)載引起的，因此防止電火災(zāi)方法就是防止過(guò)流的產(chǎn)生。所以過(guò)流保護(hù)包括短路保護(hù)

8、和過(guò)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(guò)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(shí)，人觸及后會(huì)產(chǎn)生觸電危險(xiǎn)，而且漏電不僅會(huì)使設(shè)備進(jìn)一步損壞，形成短路事故，同時(shí)還導(dǎo)致人身觸電和漏電火花引爆瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)。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(guò)人身的電容電流的作用。按其實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能分為無(wú)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(shí)就會(huì)發(fā)生觸電事故，而且我國(guó)規(guī)定觸電的安

9、全極艱交流電流值為30ma，因此要通過(guò)接地保護(hù)限制通過(guò)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(guò)人體的電流不超過(guò)安全極限電流，達(dá)到減少觸電危險(xiǎn)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(shí)，如果因?yàn)殡娫措妷旱南ФＶ构ぷ?，那么在電源電壓恢?fù)時(shí)，電氣設(shè)備的自行啟動(dòng)或投人工作將造成人身事故或設(shè)備損壞。對(duì)供電系統(tǒng)，許多電氣設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)和工作，也會(huì)引起不允許的過(guò)電流和過(guò)大的壓降，而熱類(lèi)電氣設(shè)備可能引起火災(zāi)【20】。為防止電壓恢復(fù)時(shí)電氣設(shè)備的自行啟動(dòng)或投人工作采用接觸器和按鈕控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、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(chǎng)合下，當(dāng)供電系統(tǒng)的電壓降到額定電壓的65時(shí)，就應(yīng)能自動(dòng)切除電源而停止工作，以免損壞電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。 過(guò)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(shí)，就應(yīng)能自動(dòng)切除電源而停止工作，以免損壞電動(dòng)機(jī)以及機(jī)械設(shè)備。過(guò)電壓的保護(hù)方法是在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電阻、電阻串電容或二極管串電阻等形式，以形成一個(gè)放電回路，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)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(cè)原理實(shí)現(xiàn)，在隔爆真空型電磁啟動(dòng)器、低壓饋電開(kāi)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(kāi)關(guān)與風(fēng)機(jī)的控制開(kāi)關(guān)配合使用實(shí)現(xiàn)的，將風(fēng)機(jī)的控制開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)接人分路開(kāi)關(guān)的cpu回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)分路開(kāi)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(mén)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(kāi)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(guò)壓、三相

12、不平衡、過(guò)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(jiǎn)便。運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)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(guò)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(shí)自動(dòng)提取上一次設(shè)定的參數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)菜單查詢(xún)故障。以方便維護(hù)。4.在系統(tǒng)帶電的情況下，通過(guò)外引按鈕，可以方便的進(jìn)行定值調(diào)整、信息查詢(xún)等功能。5.在系統(tǒng)停電的情況下，可以通過(guò)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(xún)，此時(shí)本裝置滿(mǎn)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(jì)，集信號(hào)采集、處理、顯示與一體，不需要再接任何傳感器。微處理器對(duì)采集的模擬量完成各種運(yùn)算處理，一方面能實(shí)時(shí)地在顯示三相電流及電壓值，精度±5%，顯示數(shù)據(jù)刷新時(shí)間1s。在出現(xiàn)故障時(shí)能根據(jù)故障性質(zhì)決定跳過(guò)的時(shí)間，并記憶與故障有關(guān)的參數(shù)，以便于查詢(xún)。當(dāng)保護(hù)器裝入隔爆型磁力啟動(dòng)器后，除可以通過(guò)窗口觀察到顯示屏上的各種信息外，通過(guò)在開(kāi)關(guān)本體上的按鈕也可以在現(xiàn)場(chǎng)不打開(kāi)開(kāi)關(guān)外殼的情況下完成對(duì)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

14、250，與井下磁力開(kāi)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(dòng)作時(shí)間200ms-400ms。（2）欠壓保護(hù)：保護(hù)器檢測(cè)到系統(tǒng)電壓低于額定65%是，動(dòng)作時(shí)間8s,時(shí)間誤差<5%（可關(guān)閉）。（3）過(guò)壓保護(hù)：保護(hù)器檢測(cè)到系統(tǒng)電壓大于額定120%，動(dòng)作時(shí)間1.5s（可關(guān)閉）。（4）三相不平衡：動(dòng)作時(shí)間1s-60s，誤差<100ms,動(dòng)作時(shí)間5%（可關(guān)閉）。（5）過(guò)載保護(hù)：過(guò)載動(dòng)作時(shí)間采用返時(shí)限實(shí)時(shí)計(jì)算，具有熱記憶特性；過(guò)載保護(hù)動(dòng)作2-3分鐘自動(dòng)復(fù)歸。（6）漏電閉鎖：開(kāi)關(guān)合閘前對(duì)供電線路的對(duì)

15、地絕緣情況進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)絕緣電阻低于7k（380v）,22k（660v),42k（1140v）能實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖功能，使磁力啟動(dòng)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(shí)，自動(dòng)解除漏電閉鎖。（7）漏電閉鎖保護(hù)技術(shù)參數(shù)：動(dòng)作時(shí)間小于500ms對(duì)漏電阻值進(jìn)行微調(diào)時(shí)，具體調(diào)整方法是：在一個(gè)電壓等級(jí)下，進(jìn)行調(diào)整時(shí)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

16、，可以發(fā)現(xiàn)pir-250的引腳分析，下表 2.1表 2.1 保護(hù)器引腳分析引腳輸入/輸出開(kāi)關(guān)/數(shù)字1輸入模擬2輸入模擬3輸出開(kāi)關(guān)456接地7輸入開(kāi)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(gè)電流互感器，對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，pir-250b智能保護(hù)器在短路、過(guò)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(guò)從電流互感器來(lái)讀取的。電流信號(hào)通過(guò)互感器采樣傳到保護(hù)器經(jīng)過(guò)整流進(jìn)入轉(zhuǎn)換芯片中，經(jīng)過(guò)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(guò)實(shí)時(shí)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(cè)到用電設(shè)備出現(xiàn)

17、故障時(shí)，單片機(jī)觸發(fā)繼電器動(dòng)作完成保護(hù)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(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，pir-250b智能保護(hù)器在過(guò)壓、欠壓保護(hù)故障狀態(tài)的鑒別都是通過(guò)從引腳1、2來(lái)讀取的。電壓信號(hào)通過(guò)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(guò)實(shí)時(shí)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(shí)單片機(jī)觸發(fā)繼電器動(dòng)作完成保護(hù)輸出。引腳3外接繼電器。當(dāng)外圍有故障時(shí)保護(hù)器向引腳3發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，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

18、，從電纜流向保護(hù)器的電流就達(dá)到保護(hù)器的動(dòng)作值，此時(shí)保護(hù)器通過(guò)繼電器發(fā)出信號(hào)引腳3失電，達(dá)到漏電閉鎖的目的3 保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 保護(hù)器測(cè)試的基本原理系統(tǒng)由測(cè)試臺(tái)、專(zhuān)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(cè)試臺(tái)經(jīng)專(zhuān)用箱模擬其工作環(huán)境，對(duì)綜合保護(hù)器提供相應(yīng)的電源、電壓和電流等測(cè)試信號(hào)，以完成各種測(cè)試。插件測(cè)試的基本理論是暗箱理論，（如圖3.1所示），即被測(cè)的對(duì)象是一個(gè)“暗箱”，在不允許打開(kāi)“暗箱”的情況下又要了解其中的奧秘，因此，只能通過(guò)它的輸入產(chǎn)生輸出來(lái)完成對(duì)信息的處理【16】。圖3.1 測(cè)試基本理論根據(jù)上圖的測(cè)試原理，可以得出插件測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試過(guò)程如圖所示，其中

19、插件測(cè)試系統(tǒng)要完成以下幾步工作： (1)向被測(cè)對(duì)象發(fā)出測(cè)試的激勵(lì)信號(hào)； (2)接收被測(cè)對(duì)象在相應(yīng)激勵(lì)下的響應(yīng)信息； (3)分析在一定信號(hào)激勵(lì)下所產(chǎn)生的響應(yīng)； (4)判斷插件的性能。3.2 對(duì)所需信號(hào)的分析測(cè)試系統(tǒng)在對(duì)插件進(jìn)行測(cè)試時(shí), 必須保證能夠輸出插件的各種激勵(lì)信號(hào), 并且正確采集被測(cè)插件上的響應(yīng)信號(hào)。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(hào)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(guò)流短路最小整定倍數(shù)1倍, 最大

20、整定倍數(shù)為6倍, 即輸入電子保護(hù)插件的電流信號(hào)大小為0.580a, 且系統(tǒng)要求能在010a調(diào)整零序電流;過(guò)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(kāi)的, 電流互感器二次側(cè)將電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)輸入插件, 則測(cè)試臺(tái)需提供可調(diào)的電壓信號(hào)來(lái)模擬過(guò)流的實(shí)際情況; 斷相測(cè)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(guò)載、短路情況所加的信號(hào)有以下幾種情況: 0100a, 02000a的電流信號(hào)和與電流信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。在進(jìn)行過(guò)流、短路試驗(yàn)時(shí)可以給

21、出所加電流的大小。3.2.2 可調(diào)電阻信號(hào)pir-250b智能保護(hù)器所監(jiān)視的回路電阻信號(hào)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(kāi)關(guān)綜保所監(jiān)視的漏電電阻動(dòng)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(dòng)機(jī)工作電壓為660v, 一相對(duì)地絕緣電阻低于(22±5)k 時(shí)拒絕啟動(dòng), 當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作電壓為380v, 一相對(duì)地絕緣電阻低于(7±2)k 時(shí)拒絕啟動(dòng);因此選10k和47k兩種可調(diào)電位器。3.2.3 其他信號(hào)系統(tǒng)必須有對(duì)各種電子保護(hù)插件的過(guò)載、短路、漏電、

22、斷相保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)返回時(shí)間等的測(cè)試功能, 因此系統(tǒng)需提供時(shí)間信號(hào), 除此以外, 測(cè)試模塊和有些電子插件需要直流信號(hào)。3.2.4保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)硬件的主要功能是為被測(cè)插件提供測(cè)試激勵(lì)和控制信號(hào)，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(cè)各種保護(hù)插件能否按照設(shè)計(jì)技術(shù)要求正常工作【25】。例如檢測(cè)保護(hù)插件在過(guò)載情況下，是否按照延時(shí)要求準(zhǔn)確動(dòng)作，并準(zhǔn)確測(cè)量動(dòng)作時(shí)間；在短路情況下，能否速動(dòng)；在漏電情況下的漏電電阻的大小以及漏電動(dòng)作時(shí)間等。然后將被測(cè)插件響應(yīng)信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換處理后傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。本文所開(kāi)發(fā)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)既能定性又能

23、定量檢測(cè)插件，確定故障點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快捷維修。同時(shí)由于采用鍵盤(pán)或屏幕菜單式輸入，由電腦自動(dòng)控制，即刻打印出各類(lèi)測(cè)試數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試系統(tǒng)的智能化。此測(cè)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(kāi)關(guān)量輸入、輸出模塊；定時(shí)器/計(jì)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(cè)試系統(tǒng)硬件總體框圖如圖5 上位計(jì)算機(jī)打印機(jī)eda9011eda9017eda9050rs485總線eda9033eda9050eda9081繼電器專(zhuān)用箱被測(cè)插件大電流發(fā)生器測(cè)試臺(tái)信號(hào)圖3.2 保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成3.3 測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 本課題研究的插件測(cè)試系

24、統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和基本功能包括：（1）自動(dòng)化程度高：測(cè)試過(guò)程是由計(jì)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(hù)提供便于操作的界面，方便用戶(hù)對(duì)插件的測(cè)試；（3）能將所有的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并提供用戶(hù)查看功能，便于用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。測(cè)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(cè)試系統(tǒng)的內(nèi)核，對(duì)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。測(cè)試軟件主要完成測(cè)試碼的生成，控制測(cè)試硬件的運(yùn)行，完成測(cè)試結(jié)果的處理，并為整個(gè)測(cè)試過(guò)程提供極好的交互式用戶(hù)界面【26】。測(cè)試系統(tǒng)硬件主要完成被測(cè)試插件激勵(lì)信號(hào)的提供和響應(yīng)信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換，這一章主要介紹測(cè)試系統(tǒng)的硬件的

25、實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)由測(cè)試臺(tái)、專(zhuān)用箱和軟件系統(tǒng)三部分組成。軟件控制測(cè)試臺(tái)經(jīng)專(zhuān)用箱模擬其工作環(huán)境，對(duì)綜合保護(hù)器提供相應(yīng)的電源、電壓和電流等測(cè)試信號(hào)，以完成各種測(cè)試。主要的測(cè)試項(xiàng)目有漏電閉鎖、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓短路、三相不平衡等，需要對(duì)電壓、電流、電阻值、動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)試的結(jié)果來(lái)判定保護(hù)器的性能情況。3.4 測(cè)試臺(tái)測(cè)試臺(tái)可用于工作電源電壓監(jiān)測(cè)、接觸器三相同步性測(cè)試、電器耐壓絕緣測(cè)試、輸出電壓調(diào)節(jié)等；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過(guò)控制箱與綜合測(cè)試臺(tái)、各種電機(jī)、大電流發(fā)生器進(jìn)行連接，可以監(jiān)測(cè)電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等相關(guān)信息，也可以進(jìn)行測(cè)試起?？刂频炔僮?，同時(shí)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的記錄，方便用戶(hù)查詢(xún)和輸出報(bào)表等。圖3.3

26、 測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)圖3.4.1 調(diào)壓系統(tǒng)系統(tǒng)采用5個(gè)單相調(diào)壓器、1個(gè)三相調(diào)壓器以及若干控制變壓器來(lái)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(hào), 調(diào)壓系統(tǒng)信號(hào)見(jiàn)表3.1。表3.1 調(diào)壓系統(tǒng)信號(hào)信號(hào)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(hào)信號(hào)1一相088020a11、a12信號(hào)2二相088020a5、a6和a7、a6信號(hào)3二相04502120a17、a18和a19、a18信號(hào)4一相08802270a15、a16信號(hào)5一相08802270a13、a14信號(hào)6三相015501a1、a2、a3、a4 將各調(diào)壓器的輸出信號(hào)接到一個(gè)20芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測(cè)

27、試所將各調(diào)壓器的輸出信號(hào)接到一個(gè)20芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測(cè)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(cè)控模塊選擇系統(tǒng)采用的智能測(cè)控模塊為eda90系列模塊, 各模塊地址分配及功能見(jiàn)表3.2表3.2各模塊地址分配及功能eda模塊型號(hào)地址功能測(cè)量精度波特率901701 h電壓電流輸入0.2級(jí)9600bps9050(1)02 h數(shù)字量輸入輸出驅(qū)動(dòng)9600bps9050 (2)03 h數(shù)字量輸入輸出驅(qū)動(dòng)9600bps908104 h頻率與脈沖計(jì)數(shù)1 /99999600bpseda485grs232 /rs4859600bps 各智能測(cè)控模塊可以分別測(cè)出信號(hào)的電壓與電

28、流值、動(dòng)作時(shí)間及漏電阻大小等。在上位計(jì)算機(jī)發(fā)出讀寫(xiě)命令后, 各智能測(cè)控模塊便將測(cè)出的電壓與電流值以及動(dòng)作時(shí)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(lái), 必要時(shí)上位機(jī)可控制將讀到的數(shù)據(jù)存盤(pán)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(chǎng)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(cè)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

29、/rs485信號(hào)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/ rs485轉(zhuǎn)換器eda485g【20】。3.4.3 固定穩(wěn)壓直流信號(hào) 采用開(kāi)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(hào), 并通過(guò)eda9050 (1) 控制5個(gè)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(hào),由eda9017產(chǎn)生1路電流信號(hào); eda9081 產(chǎn)生2路計(jì)數(shù)信號(hào), 信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生1路標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào),eda9050 (2) 產(chǎn)生8路數(shù)字量輸出信號(hào)作為狀態(tài)信號(hào)和編碼信號(hào), 再加上2路接地信號(hào)共20個(gè)信號(hào)接到一個(gè)芯的接插件上, 作為電子保護(hù)器插件測(cè)試系統(tǒng)所需的直流信號(hào), 并且引出電

30、纜線, 記為b電纜。3.5 測(cè)試臺(tái)接口分析將測(cè)試臺(tái)的輸入輸出接口分a接口、b接口為兩中接口，a接口分析如下 表3.1測(cè)試臺(tái)a接口分析如 表3.3和表3.4所示 表3.3測(cè)試臺(tái)引腳分析引腳引腳說(shuō)明輸入量輸出量開(kāi)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(cè)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(cè)試斷相保護(hù)，提

31、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電壓量用于測(cè)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(cè)量漏電電流a18輸入量模擬量0-20ma電流量測(cè)量漏電電流a19監(jiān)視開(kāi)關(guān)輸入量模擬量0-10v電壓量與電流量1測(cè)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(cè)試臺(tái)b接口

32、分析引腳引腳說(shuō)明輸入量輸出量開(kāi)關(guān)量模擬量模擬量范圍電壓量/電流量引腳作用b1編碼輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量根據(jù)編碼的不同控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)b2編碼輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量b3編碼輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量b4編碼輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量b5編碼輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量b6輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量漏電阻測(cè)量開(kāi)關(guān)監(jiān)視b7輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量斷相按鈕 開(kāi)關(guān)監(jiān)視b8輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量斷相按鈕2開(kāi)關(guān)監(jiān)視b9輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量實(shí)驗(yàn)按鈕3開(kāi)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(kāi)關(guān)量0/1電壓量復(fù)位b12輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量監(jiān)視計(jì)時(shí)器1工作狀態(tài)b13輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓

33、量監(jiān)視計(jì)時(shí)器2工作狀態(tài)b14b15b16b17輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)b18b19輸入量開(kāi)關(guān)量0/1電壓量計(jì)時(shí)器開(kāi)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(jì)及工作原理因?yàn)楹芏嗖寮枰M(jìn)行過(guò)載或短路測(cè)試，而礦用高低壓防爆開(kāi)關(guān)或電磁起動(dòng)器的額定電流都較大，并且短路保護(hù)動(dòng)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(chēng)大電流發(fā)生器，它是從事電力繼電保護(hù)工作人員時(shí)常用到的設(shè)備，如對(duì)繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)進(jìn)行速斷、限時(shí)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

34、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中間繼電器（5a）；ka1為過(guò)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(dòng)按鈕；h2電源燈；h1起動(dòng)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(tái)引來(lái)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(zhuān)用箱的設(shè)計(jì) 專(zhuān)用箱是

35、插件測(cè)試系統(tǒng)必要的組成部分，是聯(lián)系測(cè)試臺(tái)系統(tǒng)與被測(cè)插件的紐帶，主要用來(lái)具體給被測(cè)插件提供激勵(lì)信號(hào)，并把被測(cè)插件的響應(yīng)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。原則上一個(gè)插件配一個(gè)專(zhuān)用箱，但若同類(lèi)插件所加信號(hào)相同，工作原理也基本相同，也可以共用一個(gè)專(zhuān)用箱。專(zhuān)用箱一般有幾個(gè)端子，1、來(lái)自測(cè)試臺(tái)a、b電纜線，其中a提供交流信號(hào)，b提供直流信號(hào)；2、來(lái)自大電流發(fā)生器的輸出信號(hào)，測(cè)試需要提供大電流的必須將大電流發(fā)生器的輸出與專(zhuān)用箱相連；3、與插件相連的端子。首先研究測(cè)試要求；其次研究插件電路及插件各管腳的作用；根據(jù)測(cè)試要求和管腳的作用，以及測(cè)試臺(tái)所提供的信號(hào)，設(shè)計(jì)出專(zhuān)用箱電路；制作專(zhuān)用箱；按照測(cè)試要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的測(cè)試步驟，在電腦

36、上進(jìn)行調(diào)試，若滿(mǎn)足測(cè)試要求，轉(zhuǎn)入軟件階段的設(shè)計(jì)。圖3.6專(zhuān)用箱電路圖4 保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)方案插件通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要用于測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、資源配置、控制測(cè)試激勵(lì)的產(chǎn)生、響應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、測(cè)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(guò)六個(gè)eda模塊測(cè)量數(shù)據(jù)、讀取狀態(tài)、控制繼電器的閉合和關(guān)斷給專(zhuān)用箱提供各種信號(hào)，通過(guò)專(zhuān)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(cè)試。測(cè)試軟件還要對(duì)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(cè)量所得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)試報(bào)告的預(yù)覽及打印等功能。4.2 保護(hù)器測(cè)試流程圖4.2.1 保護(hù)測(cè)試主流程圖

37、調(diào)整信號(hào)2輸出電壓至36v，準(zhǔn)備向保護(hù)器供電開(kāi)始測(cè)試進(jìn)入測(cè)試界面測(cè)試結(jié)束選擇返回測(cè)試項(xiàng)目選擇測(cè)試完成否過(guò)壓保護(hù)測(cè)試過(guò)載保護(hù)測(cè)試短路保護(hù)測(cè)試欠壓保護(hù)測(cè)試斷相保護(hù)測(cè)試漏電閉鎖測(cè)試選擇保護(hù)測(cè)試項(xiàng)目保護(hù)測(cè)試主流程圖，如4.1主測(cè)試流程圖圖4.1主測(cè)試流程圖4.2.2 短路保護(hù)測(cè)試流程圖控制9050（2）輸出使測(cè)試臺(tái)內(nèi)p10線圈失電，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)p10跳閘，斷開(kāi)大電流發(fā)生器電源，同時(shí)常開(kāi)開(kāi)關(guān)q1-2跳閘，9081停止計(jì)時(shí)記錄保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測(cè)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(cè)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(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電

38、，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源通過(guò)測(cè)試臺(tái)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(shí)通過(guò)測(cè)試臺(tái)eda9050（2）控制線圈p12得電，測(cè)試臺(tái)的p12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合eda9081開(kāi)始計(jì)時(shí)根據(jù)設(shè)定的短路電流動(dòng)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(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(dòng)作電流值觀察1s內(nèi)短路保護(hù)是否動(dòng)作短路保護(hù)測(cè)試流程圖，如圖4.2

39、所示圖4.2短路保護(hù)測(cè)試流程圖4.2.3 欠壓保護(hù)測(cè)試流程圖欠壓保護(hù)測(cè)試流程圖，如圖4.3所示調(diào)節(jié)信號(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源設(shè)定過(guò)壓保護(hù)的動(dòng)作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號(hào)2使輸出電壓為相應(yīng)欠壓值通過(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過(guò)壓信號(hào)；線圈q得電，觸點(diǎn)q1-2

40、閉合，同時(shí)測(cè)試臺(tái)通過(guò)eda9050（2）模塊輸出使線圈p12的點(diǎn)，p12觸點(diǎn)閉合，通過(guò)引腳b17接通故障計(jì)時(shí)回路f0，eda9081模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)8s內(nèi)是否跳閘？線圈q失電，開(kāi)關(guān)q1-4閉合，故障動(dòng)作燈亮；開(kāi)關(guān)q1-2斷開(kāi)，f0線路斷開(kāi)，跳閘延遲計(jì)時(shí)結(jié)束測(cè)試臺(tái)發(fā)出信號(hào)切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測(cè)試否？測(cè)試臺(tái)復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測(cè)試測(cè)試臺(tái)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(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器

41、接通電源設(shè)定過(guò)壓保護(hù)的動(dòng)作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號(hào)2使輸出電壓為相應(yīng)欠壓值通過(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過(guò)壓信號(hào)；線圈q得電，觸點(diǎn)q1-2閉合，同時(shí)測(cè)試臺(tái)通過(guò)eda9050（2）模塊輸出使線圈p12的點(diǎn)，p12觸點(diǎn)閉合，通過(guò)引腳b17接通故障計(jì)時(shí)回路f0，eda9081模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)8s內(nèi)是否跳閘？線圈q失電，開(kāi)關(guān)q1-4閉合，故障動(dòng)作燈亮；開(kāi)關(guān)q1-2斷開(kāi)，f0線路斷開(kāi)，跳閘延遲計(jì)時(shí)結(jié)束測(cè)試臺(tái)發(fā)出信號(hào)切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測(cè)試否？測(cè)試臺(tái)復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測(cè)試

42、測(cè)試臺(tái)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(cè)試流程圖4.2.4 過(guò)載保護(hù)測(cè)試流程圖過(guò)載保護(hù)測(cè)試流程圖，如圖4.4所示過(guò)載保護(hù)調(diào)節(jié)信號(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源選擇過(guò)載額定電流的倍數(shù)和延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)大電流發(fā)生器至過(guò)載電流倍數(shù)所需電流通過(guò)測(cè)試臺(tái)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，

43、km1觸點(diǎn)閉合，輸出電流；同時(shí)通過(guò)測(cè)試臺(tái)eda9050（2）控制線圈p12得電，測(cè)試臺(tái)的p12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合eda9081開(kāi)始計(jì)時(shí)設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)是否跳閘記錄保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間保存數(shù)據(jù)控制9050（2）輸出使測(cè)試臺(tái)內(nèi)p10線圈失電，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)p10跳閘，斷開(kāi)大電流發(fā)生器電源，同時(shí)常開(kāi)開(kāi)關(guān)q1-2跳閘，9081停止計(jì)時(shí)大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位繼續(xù)測(cè)試否？退出測(cè)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(guò)載保護(hù)測(cè)試流程圖4.2.5 過(guò)壓保護(hù)測(cè)試流程圖過(guò)壓保護(hù)測(cè)試流程圖，如圖4.5所示過(guò)壓保護(hù)調(diào)節(jié)信號(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(guò)計(jì)算機(jī)ed

44、a9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源設(shè)定過(guò)壓保護(hù)的動(dòng)作電壓值設(shè)置保護(hù)器參數(shù)，調(diào)節(jié)信號(hào)2使輸出電壓為相應(yīng)過(guò)壓值通過(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源，發(fā)出過(guò)壓信號(hào)；線圈q得電，觸點(diǎn)q1-2閉合，同時(shí)測(cè)試臺(tái)通過(guò)eda9050（2）模塊輸出使線圈p12的點(diǎn)，p12觸點(diǎn)閉合，通過(guò)引腳b17接通故障計(jì)時(shí)回路f0，eda9081模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)2s內(nèi)是否跳閘？線圈q失電，開(kāi)關(guān)q1-4閉合，

45、故障動(dòng)作燈亮；開(kāi)關(guān)q1-2斷開(kāi)，f0線路斷開(kāi)，跳閘延遲計(jì)時(shí)結(jié)束測(cè)試臺(tái)發(fā)出信號(hào)切斷電路保存數(shù)據(jù)繼續(xù)測(cè)試否？測(cè)試臺(tái)復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測(cè)試測(cè)試臺(tái)復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目圖4.5過(guò)壓保護(hù)測(cè)試流程圖4.2.6 漏電閉鎖保護(hù)測(cè)試流程圖漏電閉鎖測(cè)試流程圖，如圖4.6所示漏電閉鎖調(diào)節(jié)專(zhuān)用箱變阻器至動(dòng)作燈亮 保存漏電閉鎖電阻值停止調(diào)節(jié)專(zhuān)用箱變阻器，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制eda9050（2）使p7線圈得電，常開(kāi)開(kāi)觸點(diǎn)p7閉合，專(zhuān)用箱p1線圈得電，進(jìn)而常開(kāi)觸點(diǎn)p1-1、p1-3閉合，常閉觸點(diǎn)p1-2、p1-4斷開(kāi)通過(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p

46、2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)器接通電源通過(guò)a19把專(zhuān)用箱電流送到eda9017測(cè)得電流值，進(jìn)而測(cè)得漏電閉鎖電阻值使測(cè)試臺(tái)p7線圈失電，測(cè)試臺(tái)常開(kāi)觸點(diǎn)p7斷開(kāi)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(zhuān)用箱變阻器，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制eda9050（2）使p7線圈得電，常開(kāi)開(kāi)觸點(diǎn)p7閉合，專(zhuān)用箱p1線圈得電，進(jìn)而常開(kāi)觸點(diǎn)p1-1、p1-3閉合，常閉觸點(diǎn)p1-2、p1-4斷開(kāi)通過(guò)a19把專(zhuān)用箱電流送到eda9017測(cè)得電流值，進(jìn)而測(cè)得解鎖電阻值繼續(xù)測(cè)試否？測(cè)試臺(tái)信號(hào)源、保護(hù)器復(fù)位返回選擇保護(hù)項(xiàng)目目退出測(cè)試測(cè)試臺(tái)信號(hào)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(cè)試流程圖4.2.

47、7 斷相保護(hù)測(cè)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(guò)測(cè)試臺(tái)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(shí)通過(guò)測(cè)試臺(tái)eda9050（2）控制線圈p12得電，測(cè)試臺(tái)的p12常開(kāi)觸點(diǎn)閉合eda9081開(kāi)始計(jì)時(shí)記錄保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間保存數(shù)據(jù)控制9050（2）輸出使測(cè)試臺(tái)內(nèi)p10線圈失電，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)p10跳閘，斷開(kāi)大電流發(fā)生器電源，同時(shí)常開(kāi)開(kāi)關(guān)q1-2跳閘，9081停止計(jì)時(shí)從大電流發(fā)生器引出一相或兩項(xiàng)電纜穿過(guò)保護(hù)器的空心互感器斷相保護(hù)的動(dòng)作值通過(guò)計(jì)算機(jī)eda9050（1

48、）使測(cè)試臺(tái)的p8和p5線圈得電，常開(kāi)觸點(diǎn) p8和p5閉合，進(jìn)而使專(zhuān)用箱的p2線圈得點(diǎn)，常開(kāi)觸點(diǎn)p2-1閉合同時(shí) ，保護(hù)保護(hù)器接通電源觀察1s內(nèi)斷相保護(hù)是否動(dòng)作返回保護(hù)測(cè)試項(xiàng)目選擇界面調(diào)節(jié)信號(hào)2使電壓達(dá)到交流36v通過(guò)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(cè)試否？大電流發(fā)生器復(fù)位、保護(hù)器復(fù)位退出測(cè)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(cè)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(gè)現(xiàn)代化生產(chǎn)礦井中都使用著多種不同類(lèi)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(cè)試系統(tǒng)有著迫切的社會(huì)需要與可觀經(jīng)濟(jì)效益。本文針對(duì)pir-

49、250b智能保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)。文中根據(jù)pir-250b智能保護(hù)器外圍電路圖分析了保護(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(cè)試平臺(tái)，設(shè)計(jì)了pir-250b智能保護(hù)器的專(zhuān)用箱。同時(shí)也對(duì)保護(hù)器的漏電電閉鎖保護(hù)、三相不平衡保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的測(cè)試流程圖。本測(cè)試系統(tǒng)為測(cè)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(cè)試精度。本文的設(shè)計(jì)中尚存在一些不足之處，望各位老師批評(píng)指正。附錄a 系統(tǒng)電路圖附錄b pir-250b專(zhuān)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謝振東、矯書(shū)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 westin