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        電氣防火限流保護(hù)器電氣性能自動(dòng)測(cè)試裝置研制

        2021-11-03 05:19:34賈忠偉
        設(shè)備管理與維修 2021年18期
        關(guān)鍵詞:自動(dòng)測(cè)試限流支路

        賈忠偉

        (中國(guó)石油大慶石化公司煉油工程指揮部,黑龍江大慶 163000)

        0 引言

        由于電氣防火限流器的廣泛應(yīng)用,其電氣性能滿足技術(shù)要求非常重要,因此需要隨時(shí)對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)測(cè)試的結(jié)果不符合要求時(shí)就要進(jìn)行調(diào)整,直至達(dá)到要求為止。為了能夠自動(dòng)測(cè)試電氣性能的參數(shù),專門研制了一套自動(dòng)測(cè)試裝置,測(cè)試內(nèi)容有短路限流試驗(yàn)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)試驗(yàn)和電壓波動(dòng)試驗(yàn)。當(dāng)出現(xiàn)短路限流試驗(yàn)波形和過(guò)負(fù)荷保護(hù)試驗(yàn)波形時(shí),試驗(yàn)裝置能自動(dòng)檢測(cè)并準(zhǔn)確計(jì)算短路電流限時(shí)和過(guò)載保護(hù),并將波形和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái),然后生成試驗(yàn)報(bào)告。

        1 整體方案設(shè)計(jì)

        1.1 方案設(shè)計(jì)依據(jù)

        過(guò)負(fù)荷保護(hù)測(cè)試和短路限流測(cè)試具體步驟:首先簡(jiǎn)單畫出被測(cè)試樣,然后連接設(shè)備,把鉗式電流表A 套入在相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備上,當(dāng)開關(guān)S 在設(shè)備中形成通路時(shí)就能形成短路限流和過(guò)載保護(hù)的時(shí)間(圖1)。

        圖1 過(guò)負(fù)荷保護(hù)測(cè)試電路

        在電壓波動(dòng)階段,按正常工作條件排列樣品,按85%額定電壓供電、110%額定電壓后供電。重復(fù)短路電流限制和過(guò)載試驗(yàn)的具體步驟。

        1.2 整體設(shè)計(jì)方案

        本文件基于實(shí)驗(yàn)室2 測(cè)試方法,設(shè)想基于LabVIEW進(jìn)行測(cè)試軟件:測(cè)試軟件通過(guò)電壓檢測(cè)裝置(電壓檢測(cè)裝置)在控制出口和流量回路中收集電壓;高速功率吸收模塊,根據(jù)內(nèi)容測(cè)試有可與控制元件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)壓器輸出電壓、可調(diào)負(fù)載開關(guān)量、開關(guān)狀態(tài)及短路支路是否短路等功能。

        2 硬件設(shè)計(jì)

        高速檢測(cè)模塊采用固定緯度Mdo-200e 系列多功能域的示波器,最大實(shí)時(shí)采樣速率可達(dá)1 GSa/s,硬件設(shè)計(jì)主要包括工控機(jī)、電源、可調(diào)負(fù)載、高速吸收模塊、短程和短程參考流等。工控機(jī)識(shí)別模塊選用Advantech 610l 作為工控機(jī),rxf-ac220v 1-64a AC 的負(fù)載作為可調(diào)負(fù)載。由于DC 24 V 安裝在可調(diào)負(fù)載上,繼電器可以進(jìn)行耐久性切換。

        圖2 整體方案設(shè)計(jì)框

        2.1 供電單元設(shè)計(jì)

        在進(jìn)行功率試驗(yàn)時(shí),電動(dòng)防火限流器需要進(jìn)行電壓流量試驗(yàn):首先在額定電壓上加上85%(約187 V)的經(jīng)測(cè)試的電氣防火電流限制器,然后將110%(約242 V)加到額定電壓上。因此電源應(yīng)符合以下要求:僅輸入電壓為AC 220 V,輸出電壓0~250 V,用于為試樣供電。使用的整個(gè)設(shè)備電源的硬件電路如圖3 所示。

        圖3 供電單元硬件電路

        2.2 短路支路設(shè)計(jì)

        如果保護(hù)合閘、電阻低、短路電流不受保護(hù)影響,但短路相角無(wú)法控制,原因總結(jié)如下:如果需要短路相角,短路相位角可以精確控制,如果不需要短路相角,則選擇屏蔽作為短路支路。在短路電流限制下,屏蔽和雙向晶閘管可以作為短路支路,如果選擇雙向晶閘管作為短路支路,短路支路選擇雙向可控硅整流器,但短路電流的增加是由于晶閘管的條件要求高。

        2.3 電壓檢測(cè)模塊的選擇與設(shè)計(jì)

        電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)電源輸出側(cè)的交流電壓,選用型號(hào)為kbm-44 的交流電壓油變送器:交流分離器的電壓檢測(cè)范圍為0~250 V;它實(shí)現(xiàn)并支持Modbus kommun 提取協(xié)議,可直接與接收計(jì)算機(jī)通信,并將電壓均方根值直接上傳到上位機(jī)測(cè)試軟件。

        2.4 功能測(cè)試

        為了在LabVIEW 的基礎(chǔ)上驗(yàn)證電功率限制器的EEE 功能,以額定電壓為220 V 即電流為10 A 的電動(dòng)防火限流器作為相應(yīng)試驗(yàn)的試驗(yàn)樣品(圖4)。

        圖4 測(cè)試裝置

        結(jié)果如圖5 所示。測(cè)試程序?qū)Σ杉降碾娏鞑ㄐ芜M(jìn)行分析、計(jì)算,結(jié)果表明,被測(cè)耐火限流保護(hù)器的短路限流時(shí)間為45 s,過(guò)載時(shí)間為61 s。限制短路電流和限制擁塞的測(cè)試程序如下:?jiǎn)?dòng)測(cè)試系統(tǒng),選擇接口網(wǎng)絡(luò)電壓列220 V,按下緊固按鈕和電源電壓按鈕;即可設(shè)置電網(wǎng)電壓,從220 V 達(dá)到額定電壓,電壓調(diào)整后,在額定電壓10 A 欄中選擇試樣的工作電流,參數(shù)設(shè)置完畢后,分別點(diǎn)擊短路電流限制按鈕。執(zhí)行短路電流限制測(cè)試和過(guò)載保護(hù)的過(guò)載保護(hù)。

        圖5 短路限流試驗(yàn)測(cè)試波形

        如果進(jìn)行電壓流測(cè)試,應(yīng)選擇測(cè)試系列接口的網(wǎng)壓列“187 V”和“242 V”,重復(fù)上述步驟完成電壓流試驗(yàn)。

        3 結(jié)論

        本文研制了一種基于LabVIEW 的10、20、32、63 型電力自動(dòng)測(cè)試裝置,并以電動(dòng)防火限流器的額定電壓和電流為220 V 和10 A 作為試驗(yàn)樣品進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,該試驗(yàn)裝置提高了試驗(yàn)的效率和安全性,降低了試驗(yàn)成本,還可以根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告,使電動(dòng)防火限流器的功率測(cè)試實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。

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