CN109116131A

CN109116131A - 测试装置、测试保护单元的方法和保护单元

Info

Publication number: CN109116131A
Application number: CN201810498325.5A
Authority: CN
Inventors: P.布兰查德; J.斯特帕尼克; B.博尔代
Original assignee: Schneider Electric SE
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2019-01-01
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: JP2019009977A; EP3418758A1; FR3068138A1; EP3418758B1; FR3068138B1; US10955475B2; US20180372800A1; JP7143115B2; CN109116131B

Abstract

本发明涉及测量装置、测试保护单元的方法和保护单元，测试装置用于测试电网的保护单元(2)的操作。测试装置(1)包括：发生器(6)，用于根据频率轮廓在电流变压器(3)的次级绕组中产生脉冲序列(65)，使得脉冲序列(65)在通过低通滤波器(44)之后的测量值低于选择的跳闸阈值(Sd)；以及处理电路(7)，布置成识别由电路变压器的第二次级绕组传送的信号中的所述脉冲序列(65)的存在。

Description

测试装置、测试保护单元的方法和保护单元

技术领域

本发明涉及一种测试保护单元的操作的测试装置，该保护单元用于保护电网，例如断续器、中继器或差动断路器。本发明还涉及一种用于保护电网的包括这种测试装置的保护单元。本发明还涉及一种测试保护单元的方法。

背景技术

已发现电气保护单元广泛用于电气设备中，以保护货物和人员免受电气故障的影响。这些保护单元中的一个功能是，一旦检测到故障就中断向电路的故障部分的电力供应，以便将故障部分与电路的其余部分隔离。检测到的故障可能是短路、过载、接地绝缘故障或差动故障。这些保护单元通常具有用于检查它们是否正确操作的测试装置。很多时候，电路的开路是肯定测试结果(positive test result)的后果。然而，并不总是期望中断对保护单元下游的电路部分上存在的电负载的电力供应，这些负载可能是例如安全构件或在启动时需要配置的机器。因此，一个困难在于测试保护单元而不破坏其操作并且不引起向所提供的负载供应电力的中断。

已知文献WO 2009/120323 A1，其描述了模拟接地绝缘故障的测试装置。跳闸输出在测试期间被禁止，以免断开电路。这种装置的一个缺点是在测试的持续时间内对电路的监测被停用。而且，测试被周期性地执行，这使得保护周期性地不起作用。

文献US 2010 073002 A1描述了用于接地故障保护单元的永久测试装置。在该装置中，差动电流连续产生并由测量电路检测。该解决方案适合于保护人员的具有低操作阈值(例如30mA)的单元，但是如果保护装置具有高跳闸阈值(例如5A)，则该解决方案难以实施。具体地，测试电流本身也变高，并引起所述单元变热。从出版物EP1936771A1中已知一种测试装置，该装置是脉冲式的并且改变跳闸阈值和延迟以最小化能量消耗。因此，这种测试装置不会执行该单元提出的所有跳闸阈值的测试。

发明内容

因此，本发明的目的为通过使得测试保护单元是否正确操作而不管选择的跳闸阈值如何来克服这些缺点，不引起电路断开且不中断操作功能。

为了实现该目的，本发明描述了一种用于测试电网的保护单元的操作的装置，所述保护单元包括：

-电流变压器，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体周围的磁路构成，初级电流流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕磁路缠绕的第一次级绕组；

-测量电路，所述测量电路连接到所述第一次级绕组，包括低通滤波器，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号以及传送初级电流的测量值；以及

-跳闸电路，所述跳闸电路与测量电路相连，包括用于选择跳闸阈值的器件，

所述测试装置包括：

-围绕磁路缠绕的第二次级绕组；

-发生器，所述发生器与跳闸电路相连以便获得选择的跳闸阈值，布置成根据频率轮廓在第二次级绕组中产生脉冲序列，使得脉冲序列在通过低通滤波器之后的测量值低于选择的跳闸阈值；以及

-处理电路，所述处理电路连接到测量电路和发生器，布置成识别代表初级电流的信号中的脉冲序列的存在。

有利地，对于每个选择的跳闸阈值，脉冲序列由具有特定频率的脉冲构成。

优选地，对应于给定跳闸阈值的脉冲的频率高于对应于较高跳闸阈值的脉冲的频率。

在一个优选实施例中，对于等于30mA的跳闸阈值，脉冲的频率高于300Hz，对于高于1A的跳闸阈值，脉冲的频率低于100Hz。

在一个特别实施例中，脉冲序列包括一系列脉冲，其频率和占空因数形成可由处理电路识别的模式。

有利地，可由处理电路识别的模式对于每个选择的跳闸阈值而言都是特定的。

根据本发明的一个发展模式，脉冲包括DC分量。

有利地，处理电路包括用于识别代表初级电流的信号中DC分量的存在的模块。

有利地，第二次级绕组中产生的脉冲序列由不变振幅脉冲构成。

优选地，在发生器在第二次级绕组中产生脉冲序列时，在没有识别代表初级电流的信号中的脉冲序列时，处理电路传输警报信号。

本发明还关于一种电网的保护单元，其包括：

-测量电路，所述测量电路连接到所述第一次级绕组，包括低通滤波器，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号以及传送初级电流的测量值；

-电流开关，用于建立或用于中断在所述至少一个电流导体中的电流的流动，

-致动器，用于致动电流开关的打开，以及

-跳闸电路，所述跳闸电路与测量电路相连，包括用于选择跳闸阈值的器件，并且布置成启动致动器，所述保护单元包括如上文所述的测试装置。

本发明还涉及一种测试保护单元的方法，该保护单元包括如上文所述的测试装置，所述测试方法包括以下步骤：

-获得初级电流的测量值；

-获得选择的跳闸阈值的值；

-确定与选择的跳闸阈值关联的最小电流阈值；

-将初级电流的测量值与最小电流阈值进行比较，以及如果初级电流的测量值低于最小阈值；则

-生成对选择的跳闸阈值而言为特定的脉冲序列；

-获得代表初级电流的信号；

-在代表初级电流的信号中识别脉冲序列的存在或DC分量的存在；以及

-在没有识别出代表初级电流的信号中的脉冲序列时，将警报信号传输至警报输出端。

附图说明

在以下对本发明的特别实施例的描述中，其他优点和特征将变得更加显而易见，所述特别实施例是作为非限制性示例给出的，并且显示在附图中，图中：

图1以框图形式显示根据本发明的一个优选实施例的电气保护单元的电流测量链的测试装置；

图2显示在电流传感器的次级绕组中产生不变振幅脉冲序列的电路的图表；

图3示出由电气保护单元的电流测量电路执行的低通滤波操作的频率响应曲线；

图4A和4B显示由根据一个优选实施例的测试装置产生的单频脉冲序列；

图4C显示包括由根据一个变型实施例的测试装置产生的特定模式的示例的脉冲序列；

图5显示在图4C所示的测试信号的施加期间，测量信号的RMS值的计算结果的变化；

图6示意性地显示包括本发明的测试装置的保护单元；以及

图7显示用于测试保护单元的方法的流程图，该保护单元包括根据本发明的测试装置。

具体实施方式

图1以框图的形式显示根据本发明的一个优选实施例的电气保护单元2的电流测量链的测试装置1。保护单元2包括电流变压器3，其由定位于至少一个电流导体31周围的磁路30构成，初级电流Ip流过该至少一个电流导体。因此，至少一个电流导体31形成电流变压器3的初级电路。在单相电气设备中防止短路的情况下，只有一个导体31。在单相电气设备中的差动保护的情况下有两个导体31，并且在具有或不具有中性点的三相电气设备中的差动保护情况下有三个或四个导体31。导体31的数量对本发明的操作没有影响，因为电流变压器3对流过一个或多个导体31的电流的矢量和敏感。在存在多于一个电流导体31的情况下，电流Ip对应于差动电流。电流变压器3包括围绕磁路30缠绕的第一次级绕组32。初级电流Ip在变压器3的磁路30中产生磁场，该磁场在第一次级绕组32中感应出类似于初级电流Ip的信号。该绕组传送的电信号与电流Ip成正比，由与电流Ip相同的频率构成。比例系数等于初级导体31的匝数(一般等于1)除以第一次级绕组32的匝数。电流Ip的主频率对应于电网的频率，电网的频率一般为50或60Hz。测量电路4连接到第一次级绕组32。测量电路4包括滤波器44，用于对由第一次级绕组32传送的信号进行低通滤波，以去除包含在初级电流Ip中的高频谐波。图3图解了滤波器44的频率响应曲线。截止频率优选包含在60和120Hz之间。在对由第一次级绕组32传送的信号进行采样之前，还需要低通滤波。低通滤波器44优选为第二级滤波器。如从滤波器44输出传送的信号的采样由电路45执行，滤波器44连接至电路45以传送代表初级电流的信号42。信号42对应于过滤掉高频之后由第一次级绕组32传送的信号数字化。测量电路4还通过电路46，通过使用由电路45传送的样本，进行初级电流Ip的测量值41。初级电流Ip的测量值41优选为初级电流Ip的RMS值。所述测量值还可为初级电流Ip的峰值或平均值。初级电流Ip的测量值41被传送至跳闸电路5。跳闸电路5包括用于从多个可能的阈值Sd之中选择跳闸阈值Sd的器件55，多个可能的阈值Sd例如为5mA、30mA、100mA、1A、5A、10A或100A，该列表是非限制性的。选择器件55可为按钮、开关或屏幕上的下拉菜单，该列表是非限制性的。当初级电流的测量值41高于选择的阈值Sd时，跳闸电路5将跳闸命令52传输至致动器，以中断电流Ip的流动。

电流变压器3、测量电路4和跳闸电路5形成保护单元的必要元件的部分。本发明的目的为通过测试装置来检查他们正确地操作。为了实现这些，发生器6布置成在电流变压器3的第二次级绕组33中产生至少一个脉冲序列65。图4A、4B和4C示出了脉冲序列65的示例。因此，在变压器3的磁路30中产生磁场，该变压器3在第一次级绕组32中感应出类似于脉冲序列65的信号，所述信号叠加在对应于初级电流Ip的信号上。测量电路4因此以与处理对应于初级电流Ip的信号相同的方式处理脉冲序列65。在整个说明书的其余部分中，认为代表初级电流的信号42包括类似于初级电流Ip的信号，在传输时，类似于脉冲序列65的信号被叠加在该初级电流Ip上。处理电路7连接到测量电路4以接收代表从采样电路45产生的初级电流的信号42。处理电路7还连接到发生器6以接收类似于由发生器6传输的脉冲序列65的信号61。处理电路7识别代表初级电流的信号42中由信号61表示的脉冲序列65的存在。为了实现这一点，处理电路7比较代表初级电流的信号42与类似于脉冲序列65的信号61。当处理电路7识别到代表初级电流的信号42中存在脉冲序列65时，所述脉冲序列的存在与类似于脉冲序列65的信号61同步，则测试结果是肯定的：电流变压器3、滤波器44和采样电路45是操作的。

测试装置不干扰电气保护单元2的操作是重要的，并且更具体地说，测试装置的操作必须不引起保护单元2跳闸。然而，在保持选择的跳闸阈值Sd的同时测试保护单元2的操作是有利的。因此，所述阈值在测试期间并未被修改，甚至是暂时的，并且所有的阈值都可以被单独测试。最后，测试装置简单且便宜，在经济上是有利的。为了实现这一点，发生器6传输脉冲序列65，其由具有不变振幅的脉冲66构成，而不管选择的跳闸阈值Sd如何。图2示出了用于在第二次级绕组33中产生脉冲序列65的电路图。第二次级绕组33连接在与发生器6中可用的DC电压源相对应的第一电源Vcc参考点和与限流电阻器R串联的第二电源Vss参考点之间，使得可以设定第二次级绕组33的安匝数以及开关Tr。开关Tr优选是在控制电极上对其施加与脉冲序列65对应的模式的晶体管。开关Tr因此在脉冲序列65的每个脉冲66的持续时间内控制通过次级绕组33的电流的流动。施加的电压Vcc的振幅是恒定的并且独立于跳闸阈值Sd。类似地，当开关Tr闭合时，流经第二次级绕组33的电流是恒定的并且独立于跳闸阈值Sd。应该注意的是，以这种方式产生的脉冲序列65在电源Vss参考点对应于零电源电压时包含DC分量Uc。如下面将描述的，可以在变型中使用DC分量的检测来识别测试信号。脉冲的振幅和第二次级绕组33的匝数被确定尺寸，以允许在最高跳闸阈值Sd上测试操作。在这种情况下，脉冲66的频率被选择为接近电网的频率。优选地，对于5A的跳闸阈值，脉冲66的频率将等于70Hz。图4A中示出了这种脉冲序列。优选地，对于高于1A的跳闸阈值，脉冲66的频率将低于100Hz。为了当跳闸阈值Sd被设定为例如30mA的低值时防止脉冲序列65引起保护单元跳闸，由测量电路46测量的信号必须低于阈值Sd。为了实现这一点，根据本发明，当阈值Sd被设定为低值时，脉冲66的频率增加。优选地，对于等于30mA的跳闸阈值，脉冲66的频率将为约800Hz。图4B中示出了这种脉冲序列。图3示出了滤波器44的频率响应曲线，在该曲线上，通过垂直参考标记48标记了用于等于5A的跳闸阈值Sd的70Hz的频率。垂直参考标记49标记800Hz的频率，其用于等于30mA的跳闸阈值Sd。滤波器44几乎不衰减70Hz的频率。因此，由发生器通过第二次级绕组33传输并由第一次级绕组32接收的脉冲序列65将几乎不被衰减。然而，滤波器44强烈衰减800Hz的频率，如垂直参考标记49所示。由发生器通过第二次级绕组33传输的脉冲序列65被衰减，从而保持在跳闸阈值Sd以下，因此不会引起保护装置跳闸。脉冲66的频率、滤波器44的截止频率、滤波器44的顺序、匝数以及第一和第二绕组的电感的选择使得可以限定由测量电路46接收的信号的电平并因此限定频率分布，使得脉冲序列65在通过滤波器44之后的测量值低于跳闸阈值Sd。更一般地，对于高跳闸阈值Sd，脉冲66的频率将是低的，并且对于低跳闸阈值Sd，脉冲66的频率将是高的。对应于阈值Sd的频率分级使得对应于给定跳闸阈值Sd的脉冲66的频率高于对应于较高跳闸阈值Sd的脉冲的频率。因此，克服了无论选择的跳闸阈值Sd如何都通过脉冲序列65来测试电流变压器3和测量电路4的困难。该解决方案具有不需要切换跳闸阈值或切换第一次级绕组32的负载的优点。对于给定的占空因数，产生脉冲序列65所需的能量是恒定的，而不管脉冲66的频率如何，并且不管选择的跳闸阈值Sd如何。脉冲序列65可以由预定义数量的脉冲66构成，或者脉冲序列65可以由在预定义持续时间内传输的脉冲66构成，当跳闸阈值Sd等于30mA时，预定义持续时间例如为100ms，当跳闸阈值Sd高于或等于100mA时，预定义持续时间为400ms。当测试请求62被激活时，测试装置优选地通过可由操作员访问的按钮或通过通信总线来传输脉冲序列66。作为变型，测试请求可以由发生器6周期性和自动地激活，例如每小时一次或每天一次。优选地，在两个连续的脉冲序列65之间需要两秒的最小间隔。

发生器6通过链路51连接到跳闸电路5，以获取选择的跳闸阈值Sd的值。因此，发生器6可以产生对应于选择的跳闸阈值Sd的特定脉冲序列65。

电气保护单元可以安装在包括一个或多个电负载的网络上，该电负载例如为变速驱动器，或电压或频率转换器。这种负载在网络上产生谐波，其可以被处理电路7解释为代表由发生器6传输的脉冲序列66的频率。作为变型，发生器可以传输包括特定模式的脉冲序列，其可被处理电路7识别。可以限定无限数量的不同模式。图4A和图4B说明了简单的模式。图4C说明了更复杂模式的示例。它包括具有给定频率的一个或多个脉冲66a和66c，随后是具有不同频率的一个或多个脉冲66b和66d。模式可以包括可变数量的脉冲，但是脉冲的数量形成模式的定义的一部分：如果发生器6传输由具有800Hz的频率的10个脉冲66构成的脉冲序列65并且处理电路识别20个频率为800Hz的脉冲，由于800Hz的干扰源显然存在，所以测试结果必须被认为是否定的。即使所述信号包含大量寄生谐波，特定模式也使得可无差错地识别包含在由第一次级绕组32接收的信号中的脉冲序列65的存在。表述“识别代表初级电流的信号42中的脉冲序列65的存在”被理解为意味着识别对应于选择的跳闸阈值Sd的特定模式，例如如图4C所示，对于跳闸阈值Sd等于100mA，一系列具有400Hz频率的两个脉冲66a，接着是具有800Hz频率的四个脉冲66b，随后是具有400Hz频率的两个脉冲66c，最后是具有800Hz的频率的两个脉冲66d。

处理电路7优选借助于由发生器6传输的脉冲序列65(例如图4C所示)和代表初级电流的相应信号42(如图5所示)之间的逐点比较来识别代表初级电流的信号42上存在的脉冲序列65。在传输第一测试脉冲66a之后，在代表初级电流的信号42上出现达到最大值V1的上升边缘。接下来，当第一脉冲66a下降到零，在代表初级电流的信号42上出现达到最小值V5的下降边缘。这同样适用于随后的脉冲。因此，与测试脉冲66的传输同步地检测代表初级电流的信号42上的上升边缘或下降边缘证明存在于信号42上的脉冲来自发生器6而不是来自装置外部的寄生源。

通过根据这些相同脉冲的频率比较代表初级电流的信号42上存在的脉冲的振幅，可以获得识别代表初级电流的信号42上存在的脉冲序列65的附加器件。因此，具有400Hz频率的脉冲66a将比具有800Hz频率的脉冲66b更少地被滤波器44衰减。在图5所示的代表初级电流的信号42上，对应于具有400Hz频率的脉冲66a的振幅V1-V5和V2-V6大于对应于具有800Hz频率的脉冲66b的振幅V3-V7和V4-V7。振幅的差异由滤波器44在400Hz和800Hz的频率处的衰减限定。

识别代表初级电流的信号42中的脉冲序列65的存在的另一种可能性是进行诸如傅里叶变换的频谱分析，以便识别包含在信号42中的各种相应的频率和振幅。也可以使用其他方法，例如信号42和61的卷积或相关性。识别所需的计算例如借助于处理电路7的微控制器来执行。

通过使用由具有不同于50％的占空因数的脉冲66构成的模式，可以获得促进识别代表初级电流的信号42上存在的脉冲序列65的一个附加可能性。例如，脉冲在周期的60％上可以具有振幅Vcc，并且在其余40％的时间具有零振幅。

作为变型，独立于或附加于对脉冲66的频率的检测或对包含在脉冲序列65中的模式的检测，处理电路7具有用于检测存在于测试信号中的DC分量Uc的存在的模块。原则上，电流变压器3不转换DC电流并表现为高通滤波器。然而，DC电流脉冲的边缘将通过该变压器的绕组传输。该特性用于检测测试信号中存在的DC分量Uc。当第一脉冲66a由变压器3的磁路30传输时，代表初级电流的信号42包括具有起始电位Vss和最大振幅V1的上升边缘。由于磁路过滤掉任何DC分量，代表初级电流的信号42上的脉冲振幅将逐渐以电位Vss为中心，并且随后脉冲的振幅V2、V8、V9低于阈值Vscc通过。该减小遵循近似指数递减，如图5中的曲线78所示，其是存在DC分量的特征。该减小可以用于识别脉冲序列65的传输。阈值Vscc被预定为低于V1并且高于最大值V2，V3或V4中的一个的值。处理电路7的模块通过检测代表初级电流的信号42与阈值Vscc的交叉来识别代表初级电流42的信号中DC分量的存在。所述交叉表征存在DC分量与由发生器6传输脉冲序列65相关联，并因此验证电气保护单元2的电流测量链正确地操作。

测试装置1的处理电路7具有输出端，用于在发生器6在第二次级绕组33中产生脉冲序列65时，在没有识别脉冲序列65的情况下传输警报信号71，或者在没有检测到代表初级电流的信号42中的DC分量Uc时传输警报信号71。警报信号71允许在不引起电气保护单元2跳闸的情况下向用户通知操作故障。这样就确保了服务的连续性，并且用户能够在方便的时间对故障硬件的维护操作编程。

发生器6和处理电路7的功能优选借助于由一个或多个微处理器运行的计算机程序来执行。出于功耗的原因，发生器6的晶体管Tr可以是连接在微处理器外部的部件。发生器6和处理电路7也可以并入包含其他功能的数字或模拟装置内。优选地，发生器6和处理电路7形成与包含测量电路4和跳闸电路5的单元分离的组合件的一部分，以提供改进的操作安全性。间接地，测试装置1使得可以检查测量电路4和跳闸电路5是否正确地被供电。作为变型，滤波器44可以全部或部分地放置在发生器6的输出端和第二次级绕组33之间。当滤波器44不具有如图3所示的频率响应所需的特性时，将使用该变型。因此可以校正由发生器6、电流变压器3和测量电路4构成的检测和测试链的频率响应。

本发明还涉及包括如上所述的测试装置1的电网的保护单元2。图6中示意性示出的所述保护单元2包括电流变压器3，该电流变压器3传送代表流过两个电流导体31的电流Ip的信号。如此描述的电流变压器3是差动电流传感器，其传送代表流过导体31的电流中的差值的信号，所述信号被传送到如上所述的测量电路4和跳闸电路5。当初级电流Ip的测量值41高于跳闸阈值Sd时，与致动器8相连的跳闸电路5向致动器8发送跳闸信号52，以致动所述致动器。致动器8是布置成致动电流开关9的断开以中断通过导体31的电流Ip的流动的跳闸构件。

保护单元2设置有如上所述的测试装置：发生器6通过电流变压器3的次级绕组33传输脉冲序列65，并通过处理电路7检测并识别出在代表初级电流的信号42中存在脉冲序列。在发生器6在第二次级绕组33中产生脉冲序列65时，在没有识别脉冲序列65的情况下或者在没有检测到代表初级电流的信号42中的DC分量Uc时传输警报信号71。根据用户的需要，警报信号71可以用于向监督者发送警报消息或者致动发信号或跳闸构件。

测试装置1可以周期性地或连续地传输一个或多个测试脉冲序列65。脉冲序列65被添加到由通过第一次级绕组32的初级电流Ip产生的信号。如果由初级电流Ip产生的信号稍微低于跳闸阈值Sd，则由脉冲序列65产生的附加信号的添加可能引起初级电流的测量值41在选择的阈值Sd之上通过，并因此引起跳闸命令52。为了防止这种不希望的跳闸，本发明还包括用于测试包括如上所述的测试装置的保护单元的方法。该测试方法的流程图如图7所示。该方法包括获取初级电流Ip的测量值41的步骤110；接下来，在步骤120中，该方法包括获取选择的跳闸阈值Sd值的步骤。该方法然后包括步骤130，其中确定最小电流阈值Smini。最小电流阈值Smini是预定的并且与每个跳闸阈值Sd相关联。举例来说：

-对于跳闸阈值Sd等于30mA，最小电流阈值Smini等于6mA；

-对于阈值Sd等于100mA，Smini等于12mA；

-对于阈值Sd等于1A，Smini等于50mA。

阈值Smini还可以定义为跳闸阈值Sd的一小部分，例如Smini＝15％×Sd。该方法接下来包括比较初级电流的测量值41与最小电流阈值Smini的步骤140。如果初级电流的测量值41高于Smini，则这意味着具有至少等于Smini的振幅的初级电流Ip流过初级导体31。这样的信息本身意味着通过电流变压器3、测量电路4和跳闸电路5的正确操作。因此，不需要测试操作，从而当初级电流Ip略微低于跳闸阈值Sd时，避免了如上所述的不希望的跳闸。然后，该方法继续到对应于肯定测试结果的步骤190，该肯定测试结果可以通过在测试装置1上致动发信号来标记。

如果在步骤140中的测试期间，初级电流的测量值41低于最小电流阈值Smini，则这意味着具有低于Smini的振幅的弱的初级电流Ip流过初级导体31，或者初级电流Ip为零或者电流变压器3或测量电路4有故障。在这种情况下，该方法进行到步骤150，在步骤150中生成对于选择的跳闸阈值Sd为特定的脉冲的至少一个脉冲序列65。接下来，在步骤160中，获取代表初级电流的信号42。然后，在步骤170中，通过上述一种或多种方法来识别代表初级电流的信号42中的脉冲序列65的存在。如果DC分量的识别或检测是否定的，则该方法转到步骤180，在步骤180中生成警报信号71。否则，测试的结果是肯定的。在完成步骤180和190后，该方法返回步骤110进行新的测试循环。

测试方法由发生器6和处理电路7联合执行。

这样的测试方法使得可以测试保护单元的信号的处理链的全部或部分是否正确地操作，而不管选择的跳闸阈值如何，而不引起电路的不希望的断开。

Claims

1.一种用于电网的保护单元(2)的操作的测试装置(1)，所述保护单元(2)包括：

-电流变压器(3)，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体(31)周围的磁路(30)构成，初级电流(Ip)流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述变压器包括围绕所述磁路(30)缠绕的第一次级绕组(32)；

-测量电路(4)，所述测量电路连接到所述第一次级绕组(32)，包括低通滤波器(44)，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号(42)以及传送初级电流的测量值(41)；以及

-跳闸电路(5)，所述跳闸电路与所述测量电路(4)相连，包括用于选择跳闸阈值(55)的器件，

其特征在于所述测试装置(1)包括：

-围绕所述磁路(30)缠绕的第二次级绕组(33)；

-发生器(6)，所述发生器与所述跳闸电路(5)相连以便获得选择的跳闸阈值(Sd)，布置成根据频率轮廓在所述第二次级绕组(33)中产生脉冲序列(65)，使得所述脉冲序列(65)在通过所述低通滤波器(44)之后的测量值低于所述选择的跳闸阈值(Sd)；以及

-处理电路(7)，所述处理电路连接到所述测量电路(4)和发生器(6)，布置成识别代表所述初级电流的信号(42)中的所述脉冲序列(65)的存在。

2.根据权利要求1的测试装置，其特征在于，对于每个选择的跳闸阈值，所述脉冲序列(65)由具有特定频率的脉冲(66)构成。

3.根据权利要求2的测试装置，其特征在于，对应于给定跳闸阈值(Sd)的所述脉冲(66)的频率高于对应于较高跳闸阈值(Sd)的所述脉冲的频率。

4.根据权利要求3的测试装置，其特征在于，对于等于30mA的跳闸阈值(Sd)，所述脉冲(66)的频率高于300Hz。

5.根据权利要求4的测试装置，其特征在于，对于高于1A的跳闸阈值(Sd)，所述脉冲(66)的频率低于100Hz。

6.根据权利要求1的测试装置，其特征在于，所述脉冲序列(65)包括一系列脉冲(66)，其频率和占空因数形成能够由所述处理电路(7)识别的模式。

7.根据权利要求6的测试装置，其特征在于，能够由所述处理电路(7)识别的模式对于每个选择的跳闸阈值(Sd)而言都是特定的。

8.根据权利要求1至7中任一项的测试装置，其特征在于，所述脉冲(66)包括DC分量。

9.根据权利要求8的测试装置，其特征在于，所述处理电路(7)包括用于识别代表所述初级电流(42)的信号中DC分量的存在的模块。

10.根据前述权利要求中任一项的测试装置，其特征在于，所述第二次级绕组(33)中产生的脉冲序列(65)由不变振幅脉冲(66)构成。

11.根据权利要求1至10中任一项的测试装置，其特征在于，在所述发生器(6)在所述第二次级绕组(33)中产生脉冲序列(65)时，在没有在代表所述初级电流(42)的信号中识别所述脉冲序列(65)时，所述处理电路(7)传输警报信号(71)。

12.一种电网的保护单元(2)，包括：

-电流变压器(3)，所述电流变压器由定位于至少一个电流导体(31)周围的磁路(30)构成，初级电流(Ip)流过所述至少一个电流导体形成初级电路，所述电流变压器(3)包括围绕所述磁路(30)缠绕的第一次级绕组(32)；

-测量电路(4)，所述测量电路连接到所述第一次级绕组(32)，包括低通滤波器(44)，并且布置成滤波并在滤波之后传送代表初级电流的信号(42)以及传送所述初级电流的测量值(41)；

-电流开关(9)，用于建立或用于中断在所述至少一个电流导体(31)中的电流的流动，

-致动器(8)，用于致动所述电流开关(9)的打开，以及

-跳闸电路(5)，所述跳闸电路与所述测量电路(4)相连，包括用于选择跳闸阈值(Sd)的器件，并且布置成启动所述致动器(8)，

其特征在于，所述保护单元(2)包括根据权利要求1至11中任一项所述的测试装置(1)。

13.一种测试保护单元的方法，该保护单元包括根据权利要求1至11中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述方法包括：

-获得初级电流的测量值(41)(110)；

-获得选择的跳闸阈值(Sd)的值(120)；

-确定与所述选择的跳闸阈值(Sd)关联的最小电流阈值(Smini)(130)；

-将所述初级电流的测量值(41)与所述最小电流阈值(Smini)进行比较(140)，以及如果所述初级电流的测量值(41)低于所述最小阈值(Smini)；则

-生成对所述选择的跳闸阈值而言为特定的脉冲序列(150)；

-获得代表初级电流的信号(42)(160)；

-在代表初级电流的信号(42)中识别脉冲序列(65)的存在或DC分量(Uc)的存在(170)；以及

-在没有在代表初级电流的信号(42)中识别脉冲序列(65)时，将警报信号(71)传输至警报输出端(180)。