一種10kv配電故障指示器測試平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及1kv配電故障指示器的技術領域，尤其是指一種1kv配電故障指示器測試平臺。
【背景技術】
[0002]我國配電網架空線路故障判斷定位方法一般均是通過在架空線路上安裝接地短路故障指示器來進行故障定位判斷，目前國內故障指示器種類多樣，產品性能無法保證，特別是生產廠家需要面臨產品成品檢測等問題，如:故障模擬測試，由于故障檢測器一般應用于配網1kv線路，如需模擬故障需把故障指示器安裝在1kv高壓線路上進行模擬測試，這種測試方法需要廠家搭建1kv高壓線路進行測試，不但測試效率不高，危急人身安全，且容易引起安全事故。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的缺點和不足，提供一種1kv配電故障指示器測試平臺，使故障指示器測試更加簡易、安全、快速。
[0004]為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為:一種1kv配電故障指示器測試平臺，包括:
[0005]微處理器，主要負責模擬輸出三路50Hz正玄交流0-3V信號，以模擬實際配電網中交流電源的頻率、相位、幅值信號，每路信號均可獨立輸出，同時負責驅動LCD顯示屏顯示當前平臺狀態及模擬參數信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息；
[0006]IXD顯示屏，主要用于顯示模擬平臺目前工作狀態及模擬參數顯示信息；
[0007]按鍵陣列，為7個輕觸按鍵，分別為:菜單鍵、上移鍵、下移鍵、左功能鍵、右功能鍵、確認鍵、取消鍵；
[0008]信號功率放大器，主要用于將微處理器輸出的0-3V交流信號進行功率放大以便模擬配電網故障電流；
[0009]模擬輸出線圈，主要采用漆包銅線進行繞制，在方形骨架上順時針繞50圈，以實現對信號功率放大器輸出電流進行放大50倍；
[0010]其中，所述1kv配電故障指示器測試平臺能夠模擬:短路、接地、異常、開路故障，故障模擬設置參數分為6段，每段參數包括有:
[0011]六段電流大小:11、12、13、14、15、16，單位:安
[0012]六段持續時間:11、t2、t3、t4、t5、t6，單位:毫秒
[0013]通過按鍵輸入對應段當前電流大小和持續時間進行各類故障模擬，其中短路、接地、過流、異常、開路故障直接調用模擬，其他故障情況通過自定義模式進行手動編輯模擬；
[0014]短路故障主要是指配電線路上出現兩相或三相間短路跳閘故障，其電流特征表現為:線路故障前應屬于上電狀態，即線路有初始正常電流il，持續時間超過tl，在設定時間后線路出現突變電流大于設定值A 12，且突變時間小于At2，隨后線路電流變為O且時間持續超過t3后，判定為短路故障;其中初始電流il，初始電流持續時間tl，突變電流△ 12，突變時間△ t2，電流為O時間t3均能夠通過按鍵陣列進行輸入設定模擬；
[0015]接地故障主要是指配電線路上出現單相接地故障，其電流特征表現為:線路故障前應屬于上電狀態，即線路有初始正常電流il，持續時間超過tl，在設定時間后線路出現突變電流大于設定值A 12，且突變時間大于At2，隨后線路電流不為0，且時間持續超過t3后，判定為接地故障;其中初始電流iI，初始電流持續時間tl，突變電流△ 12，突變時間△ t2，電流為O時間t3均能夠通過按鍵陣列進行輸入設定模擬；
[0016]異常故障主要是指配電線路上出現異常故障，其電流特征表現為:線路故障前應屬于上電狀態，即線路有初始正常電流il，持續時間超過tl，在設定時間后線路出現突變電流大于設定值A 12，且突變時間小于At2，隨后線路電流不為0，且時間持續超過t3后，判定為異常故障;其中初始電流iI，初始電流持續時間tl，突變電流△ 12，突變時間△ t2，電流為O時間t3均能夠通過按鍵陣列進行輸入設定模擬；
[0017]開路故障主要是指配電線路上出現開路故障，其電流特征表現為:線路故障前應屬于上電狀態，即線路有初始正常電流il，持續時間超過tl，在設定時間后線路電流變為0，且時間持續超過t2后，判定為開路故障；其中初始電流il，初始電流持續時間tl，開路持續時間t2均能夠通過按鍵陣列進行輸入設定模擬。
[0018]所述信號功率放大器采用LM3886作為功率放大芯片，該信號功率放大器最大功率達68瓦，其輸出端為外接繞制10圈的環形輸出線圈，該線圈為功率放大器的輸出負責，內阻為4歐姆，根據公式P=I2R計算出信號功率放大器最大線圈輸出電流為4.1安培，經過50圈繞制最大達200安培。
[0019]所述微處理器采用32位處理器STM32F051R8T6做主控CPU，集成有RS232串口輸出接口，用于與電腦端上位機軟件通信。
[0020]所述模擬輸出線圈主要采用1.2毫米直徑的漆包銅線進行繞制，在長10厘米，寬10厘米的方形骨架上進行順時針繞50圈。
[0021 ] 所述LCD顯示屏為128*64LCD液晶。
[0022]本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果:
[0023]1、本發明通過采用32位處理器STM32F051R8T6作為主控微處理器，進行模擬輸出正玄波交流信號，使得輸出信號波形幅值大小、頻率、相位等參數均可通過按鍵陣列進行輸入設置，故障模擬根據靈活方便，兼容各種故障判據的故障指示器。
[0024]2、本發明通過采用128*64的LCD液晶屏幕作為平臺狀態顯示及參數輸入、修改展示及按鍵陣列的應用，可方便快捷的與配電故障指示器測試平臺進行交互。
[0025]3、本發明通過采用LM3886功率放大芯片對微處理器輸出的小信號進行無失真放大，以提高配電故障指示器測試平臺的故障電流輸出能力，更能適應各類故障指示器的故障模擬測試。
[0026]4、本發明采用1.2毫米直徑的漆包銅線進行繞制50圈，以實現對信號功率放大器輸出電流進行放大50倍，使得被測故障指示器更能靈敏檢測到故障電流數據。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的1kv配電故障指示器測試平臺的結構示意圖。
[0028]圖2為按鍵陣列布局圖。
[0029]圖3為信號功率放大器的電路圖。
[0030]圖4為模擬輸出線圈的示意圖。
[0031]圖5為模擬參數示意圖。
[0032]圖6為短路故障波形示意圖。
[0033]圖7為接地故障波形示意圖。
[0034]圖8為異常故障波形示意圖。
[0035]圖9為開路故障波形示意圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0037]如圖1所示，本實施例所述的1kv配電故障指示器測試平臺，包括如下功能模塊:微處理器、IXD顯示屏、按鍵陣列、三相型號功率放大器及三組模擬輸出線圈(A、B、C)。
[0038]微處理器:主要負責模擬輸出三路50Hz正玄交流0-3V信號，以模擬實際配電網中交流電源的頻率、相位、幅值等信號，每路信號均可獨立輸出。同時負責驅動LCD顯示屏顯示當前平臺狀態及模擬參數等信息，以及檢測按鍵陣列輸入信息。該微處理器采用32位處理器STM32R)51R8T6做主控CPU，集成有RS232串口輸出接口，用于與電腦端上位機軟件通信。
[0039]IXD顯示屏:主要用于顯示模擬平臺目前工作狀態及模擬參數顯示等信息，為128*64LCD液晶。
[0040]按鍵陣列:按鍵陣列為7個輕觸按鍵，分別為:菜單鍵、上移鍵、下移鍵、左功能鍵、右功能鍵、確認鍵、取消鍵;按鍵布局如圖2所不。
[0041]信號功率放大器:主要用于將微處理器輸出的0-3V交流信號進行功率放大以便可模擬配電網故障電流，這里采用LM3886作為功率放大器的放大芯片，其電路如圖3所示，該信號功率放大器最大功率可達68瓦，由于信號功率放大器輸出端為外接繞制10圈的環形輸出線圈，該線圈為功率放大器的輸出負責，內阻為4歐姆，根據公式P = I2R可計算出信號功率放大器最大可在線圈輸出電流為:4.1安培，經過50圈繞制最大可達200安培，足夠模擬線路故障電流要求。
[0042]模擬輸出線圈:主要采用1.2毫米直徑的漆包銅線進行繞制，