断路器传动试验保护分析仪及其工作方法与流程

本发明涉及电子仪器仪表，尤其涉及断路器传动试验保护分析仪及其工作方法。

背景技术：

1、断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

2、断路器分合闸线圈主要由线圈、铁芯、衔铁构成，当线圈通电时，产生电磁力吸附衔铁，通过物理模型简化，可以将线圈看成一个rl串联电路。当断路器分合闸线圈出现老化、损坏以及断路器卡涩时，跳合闸线圈的动作电流特征也会随之发生变化。老化后的线圈波形与正常状态下的波形虽然特征很像，但整体幅值有所下降；断路器机构卡涩时则波形平缓，缺少了峰顶和峰谷特征。

3、在变电站断路器传动和遥控试验中，断路器由于机构卡涩、线圈老化、人为操作不当等原因，发生断路器据动，此时断路器跳合闸线圈长时间得电导通，很容易烧毁线圈；同时，很多运行年限较久的变电站，断路器跳合闸线圈都有不同程度的老化和损伤，而运检人员很难通过外表和常规试验来判断线圈是否老化损伤，若老化或者有损伤的线圈得不到及时更换，为电网安全稳定运行埋下了巨大隐患。

4、为了防止断路器传动试验时烧毁跳合闸线圈，同时分析断路器跳合闸线圈是否老化损坏，研制了一种断路器传动试验保护分析仪。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于解决现有技术中存在的不足，设计一种新的断路器传动试验保护分析仪，这个断路器传动试验保护分析仪结构完善，解决了断路器发生据动，断路器跳合闸线圈长时间得电导通，线圈很容易损毁的问题，同时解决了断路器老化或是损伤，但运检人员未及时发现，为电网安全稳定运行埋下巨大隐患的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案为：

3、一种断路器传动试验保护分析仪，包含外壳，其特征在于，所述外壳内部设置有霍尔传感器、处理模块、保护模块和显示屏；

4、所述霍尔传感器用于采集电路器分合闸回路电流，

5、所述处理模块用于将采集的电流进行转换并对对转换后的电流进行处理，

6、所述保护模块用来控制电路器控制回路断线，保护跳合闸线圈不被烧毁，

7、所述显示屏将断路器分合闸回路的电流以波形的方式输出，

8、所述霍尔传感器的输入端连接断路器分合闸回路，所述霍尔传感器的输出端连接处理模块，所述处理模块连接所述保护模块，所述保护模块连接断路器分合闸回路，所述处理模块连接所述显示屏。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述霍尔传感器设置有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端接入断路器合闸回路，所述第二输入端接入断路器分闸回路。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述处理模块包含ad模数转换器和stm32单片机，所述ad模数转换器的输入端连接所述霍尔传感器的输出端，所述ad模数转换器输出端连接所述stm32单片机的输入端；

11、所述ad转换器将采集的电流进行模数转换，

12、所述stm32单片机对转换后的电流进行处理。

13、作为本发明的一种优选实施方式，所述保护模块包含共阴极二极管、延时保护继电器和光耦继电器，所述共阴极二极管的阳极分别与断路器合闸回路、断路器分闸回路并接，所述共阴极二极管的阴极与延时保护继电器串接，所述延时保护继电器与断路器控制回路负电串接，所述光耦继电器串接入断路器控制回路；

14、作为本发明的一种优选实施方式，所述延时保护继电器设置有常闭节点sj、sj，所述光耦继电器设置有常闭节点go和go；

15、所述延时继电器的常闭节点sj串接入断路器合闸回路，所述延时继电器的常闭节点sj串接入断路器分闸回路，所述光耦继电器的常闭节点go串接入断路器合闸回路，所述光耦继电器的常闭节点go串接入断路器分闸回路。

16、作为本发明的一种优选实施方式，所述stm32单片机连接有放大电路，所述放大电路连接所述光耦继电器。

17、作为本发明的一种优选实施方式，所述stm32单片机辅助接口连接有移动存储器。

18、作为本发明的一种优选实施方式，一种断路器传动试验保护分析仪的工作方法，包括以下步骤：

19、s1.霍尔传感器采集电流，并通过ad数模转换将电流的数字量传送给stm32单片机；

20、s2.若电流正常且未超时，则断路器控制回路正常，断路器正常动作，若电流长时间存在，则延时保护继电器达到时间定值而动作，常闭节点断开，断路器控制回路断线；

21、s3.stm32单片机通过判断电流的大小输出高电平或者低电平，当电流过大时，stm32单片机输出高电平，通过放大电路控制光耦继电器动作，常闭节点断开，控制回路断线；

22、流记录处理，发送给显示屏显示波形，并通过移动存储器存储实验数据，还可以通过串口连接电脑进行人机交互。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、1.在断路器分合闸回路中并接共阴极二极管，在共阴极二极管阴极与控制回路负电之间接入延时继电器，同时将延时继电器常闭节点串接至断路器分合闸回路，需要断路器传动但一定时间内断路器据动，则延时继电器常闭节点断开，断路器控制回路断线，从而达到延时保护断路器跳合闸线圈的效果。

25、2.将光耦继电器的常闭节点分别串接至断路器分合闸回路，stm32单片机输出一路高/低电平来控制光耦继电器，当stm32单片机输入的电流较大时，输出高电平，触发光耦继电器，光耦继电器常闭节点断开，断路器控制回路断线，从而达到冲击电流过大保护断路器跳合闸线圈的效果。

26、3.stm32单片机连接有显示屏，stm32单片机可以将将采集的电流处理后以图像的形式输出到显示屏上，可以直观的与线圈得电时正常的电流波形对比，帮助运检人员分析线圈是否存在老化或者损伤的想象。

27、4.stm32单片机连接有移动存储器，stm32单片机可以将采集的电流处理以后可以通过移动存储器进行存储，保存多次试验结果，有利于对比分析，提高运检人员对线圈特性的判断。

技术特征：

1.一种断路器传动试验保护分析仪，包含外壳，其特征在于，所述外壳内部设置有霍尔传感器(1)、处理模块(2)、保护模块(3)和显示屏(4)；

2.如权利要求1所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述霍尔传感器(1)设置有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端接入断路器合闸回路，所述第二输入端接入断路器分闸回路。

3.如权利要求1所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述处理模块(2)包含ad模数转换器(20)和stm32单片机(21)，所述ad模数转换器(20)的输入端连接所述霍尔传感器(1)的输出端，所述ad模数转换器(20)输出端连接所述stm32单片机(21)的输入端；

4.如权利要求1所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述保护模块(3)包含共阴极二极管(30)、延时保护继电器(31)和光耦继电器，所述共阴极二极管(30)的阳极分别与断路器合闸回路、断路器分闸回路并接，所述共阴极二极管(30)的阴极与延时保护继电器(31)串接，所述延时保护继电器(31)与断路器控制回路负电串接，所述光耦继电器串接入断路器控制回路。

5.如权利要求4所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述延时保护继电器(31)设置有常闭节点sj1、sj2，所述光耦继电器设置有常闭节点go1和go2；

6.如权利要求3所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述stm32单片机(21)连接有放大电路(5)，所述放大电路(5)连接所述光耦继电器。

7.如权利要求3所述的断路器传动试验保护分析仪，其特征在于，所述stm32单片机(21)辅助接口连接有移动存储器(6)。

8.一种断路器传动试验保护分析仪的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1-7中任一所述的断路器传动试验保护分析仪，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了断路器传动试验保护分析仪及其工作方法，涉及电子仪器仪表技术领域，包含外壳，外壳内部设置有霍尔传感器、处理模块、保护模块和显示屏，霍尔传感器的输入端连接断路器分合闸回路，霍尔传感器的输出端连接处理模块，处理模块连接保护模块，保护模块连接断路器分合闸回路，处理模块连接显示屏。本发明主要应用于高压断路器传动试验，对断路器跳合闸线圈进行保护和分析，便于断路器跳合闸线圈的检修、维护和更换。技术研发人员：阿布都卡哈尔·阿布力米提,庄红山,阿布都艾尼·阿布都克力木,艾尼瓦尔·吐尔逊,朱应钦,范多经,窦峰川,迪力夏提·艾买尔,程天山,胡创宏,张思远,李文彬,刘俊磊受保护的技术使用者：国网新疆电力有限公司喀什供电公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6