CN102565696A - 一种保护压板快速测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护压板快速测量装置，它包括测量线、低压直流电源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、可控硅和指示灯，第一电阻的一端通过测量线与保护压板的输入端电连接，第一电阻的另一端与运算放大器的同相输入端相连，第一电阻的另一端还与第二电阻串联后接地，第三、第四电阻串联后接在低压直流电源正极与地之间，运算放大器的反相输入端与第三、第四电阻的串联点相连；运算放大器的输出端与可控硅的门极相连，可控硅的阳极经过第五电阻后接入低压直流电源正极，可控硅的阴极经过指示灯后接地。本发明的可直接测量保护压板的电气量，以从指示灯上获得测量结果，其接线简单、快捷安全、真实可靠。

Description

一种保护压板快速测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及电气测量工具，具体涉及一种保护压板快速测量装置，本发明还涉及一种保护压板快速测量方法。

背景技术

电力系统的设备装设有保护装置，保护装置能监测电力设备的各种电气量，根据电气量判别电力设备运行状态。当发现电力设备故障时，保护装置起动相关功能，发信号到其它设备，信号可用于跳闸、报警、或者与其它设备交换信息等。

保护装置起动时，将发信号到被保护的设备。如图1所示，在保护装置的信号回路中，串联设置了保护压板，保护压板上端1为保护压板的输出端，连接被保护的装置，保护压板下端2为保护压板的输入端，连接保护装置；保护压板相当于一个可以看到断开点的开关。保护压板在断开位置时，该信号回路不通；保护压板在合上位置时，该信号回路接通，当保护装置起动时，信号走向从保护装置4→保护压板下端2→保护压板上端1→被保护的设备3，完成信号传递。保护压板的控制线引到保护装置面板上，由工作人员根据保护功能需要操作该保护压板断开或合上。

保护装置定期检验中重要的一环就是试验保护压板能否正常发信出口。使保护装置起动的项目有过流、过压、非电量、失灵等等，功能又有I段、II段、III段，以及一时限、二时限跳闸等方式，跳闸出口有的跳高压侧开关、有的跳母联开关、有的全跳所有开关，因此需要校验几十次保护装置的跳闸功能，显然不可能带开关分合几十次，也不可能将试验过程中的模拟故障信号传送给被保护的设备，使得被保护的设备误以为故障发生。

目前的保护压板测量方式有：

1)万用表测量方式：目前常用万用表测量保护压板，保护装置起动一次一般只能测量一块压板信号，因为需要几十次地起动保护功能，也就要试验保护装置起动几十次，耗费了大量的测量时间。万用表的液晶显示有延时，不适合测量极短时间起动的保护功能。

2)试验仪测量方式：可以用保护试验仪的开入量测量压板信号。保护试验仪需要引入所测压板对应的开关控制正电源到试验仪，再从试验仪引线到保护压板下端进行测量，因为一面保护屏里有几十块保护压板，几十块保护压板所接的电源不一定是同一组直流电源，因此当保护压板采用不同的电源时，在测量过程中需根据保护压板的电源不停地更换正电源输入到试验仪中，需根据保护压板所接电源组别频繁更换电源线，耗费了大量时间。而且接线复杂，误操作会使正电源通过压板上端串到开关引起保护误动作，曾出现过使用某试验仪测量压板时引起开关跳闸事故发生。

另外，目前的保护压板的测量仪器测量线都是零阻抗设计，以零阻抗测量线误碰跳闸回路会引起运行的开关跳闸；保护压板的测量仪器都采用220V的控制电源，如果测量仪器的工作电源串入到保护压板的上端，将会引起开关跳闸。根据目前的测量方式可知，对保护压板测量耗费大量时间，降低了工作效率；复杂的接线，容易造成误操作引起开关跳闸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种保护压板快速测量装置，实现直接测量保护压板的电气量，并从指示灯上获得测量结果，其测量时接线简单、快捷安全、真实可靠。

本发明的另一目的是提供一种保护压板快速测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种保护压板快速测量装置，它包括测量线、低压直流电源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、可控硅和指示灯，所述第一电阻的一端通过测量线与所述保护压板的输入端电连接，第一电阻的另一端与运算放大器的同相输入端相连，所述第一电阻的另一端还与第二电阻串联后接地，所述第三、第四电阻串联后接在低压直流电源正极与地之间，所述运算放大器的反相输入端与第三、第四电阻的串联点相连；所述运算放大器的输出端与可控硅的门极相连，所述可控硅的阳极经过第五电阻后接入低压直流电源正极，所述可控硅的阴极经过指示灯后接地。

如此一来，可通过测量线检测保护压板的电气量，对地测量的电压输入到运算放大器进行比较运算，通过指示灯的亮灭获得测量结果。

在上述基础上，本发明可作如下改进：

所述测量线串联有兆欧级以上的电阻，以使测量线具有高阻抗。

本发明的另一目的通过以下技术方案实现：

(1)将保护压板的输入端经过电阻分压后作为电压测量点，获得测量点电压；

(2)将所述电压测量点再经分压电阻分压后接地；

(3)通过参考电压产生电路获得参考电压；

(4)将测量点电压与参考电压比较，得出比较结果，从而获得测量结果。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)、本保护压板测量装置不需引入保护装置的控制电源，能消除对直流控制电源误操作时引起开关跳闸或直流接地的安全隐患；在测量保护压板时不用引入该开关所用的直流电源到装置里，也不用区分保护压板所接的电源组别，只要保护压板下端出现保护起动的正电信号，本测量装置即能测量到该压板的正确动作信号；

2)、本保护压板测量装置的测量线的高阻抗测量线能防止对测量线误操作、误碰开关控制回路时引起开关误跳闸，即使将测量线误接至压板的开关侧，测量线的高阻抗使得流经测量线的电流只有微安级电流，不能导致开关动作；

3)、通过对测量线阻抗及第一、第二电阻的设置，以电阻分压对地测电压方式作为保护压板测量方法，可使本保护压板测量装置的测量接口对地阻抗达数十兆欧以上，高阻抗的测量装置，能保证在测量保护压板动作带电时，保护压板上的电信号将通过数十兆欧阻抗接地，接地电流极其微弱甚至可以忽略不计，保证保护装置的电源系统正常运行；

4)、本保护压板测量装置对电压变化信号响应时间为0.02s，完全满足电力系统检验故障量在设定值1.05倍即可动作的要求，测量结果更准确，比万用表的普遍0.3s响应时间时间少得多，能减少对保护装置加入故障量的时间，避免所加故障量损坏保护装置；

5)、本保护压板测量装置的测量线可连接多块保护压板，以同时测量多块保护压板，检验人员在保护装置模拟一次保护动作，即可校验保护装置的多个保护功能动作与否，免除了以往检验人员多次重复地模拟故障，使得本保护压板测量装置接线简单、快捷安全、真实可靠；

6)、本保护压板测量装置的电源为低压直流电源，低电压设计使得即使测量装置的工作电源即使误串入保护压板，也不足以引起开关跳闸。

附图说明

图1是现有保护压板的连接示意图；

图2是本发明保护压板快速测量装置的连接示意图。

图中：1、保护压板上端，2、保护压板下端，3、被保护的装置，4、保护装置，5、低压直流电源正极，6、地，7、第一电阻，8、第二电阻，9、电位采样点，10、电量输入端，11、第三电阻，12、第四电阻，13、参考电位，14、运算放大器，15、同相输入端，16、反相输入端，17、运算放大器的输出端，18、可控硅，19、第五电阻，20、LED指示灯，21、测量线。

具体实施方式

如图2所示的一种保护压板快速测量装置，它包括测量线21、低压直流电源、第一电阻7、第二电阻8、第三电阻11、第四电阻12、运算放大器14，第一电阻7的一端通过测量线21与保护压板的输入端电连接，第一电阻7的另一端与运算放大器14的同相输入端15相连，第一电阻7的另一端还与第二电阻8串联后接地6，第三、第四电阻串联后接在低压直流电源正极5与地6之间，运算放大器14的反相输入端16与第三、第四电阻的串联点相连，从而构成检测回路，第一、第二电阻为分压电阻，第三、第四电阻为比较电阻，第一、第二、第三、第四电阻均为可调电阻。第二电阻8上的电压为电位采样点9电压，第四电阻12上的电压为参考电位13电压；其中，测量线21串联有兆欧级以上的电阻，获得高阻抗。

本保护压板快速测量装置还包括可控硅18、第五电阻19、指示灯20，第五电阻19为限流电阻，指示灯20为LED指示灯。运算放大器的输出端17接于可控硅18的门极，可控硅18的阴极经过第五电阻19后接入低压直流电源正极5，可控硅18的阳极经过指示灯20后接地，也即可控硅18与第五电阻19、LED指示灯20串联，接于低压直流电源，构成指示回路。

本发明实施例的一种保护压板快速测量方法，包括以下步骤：

(1)将保护压板的输入端经过电阻分压后作为电压测量点，获得测量点电压；

(2)将所述电压测量点再经分压电阻分压后接地；

(3)通过参考电压产生电路获得参考电压；

(4)将测量点电压与参考电压比较，得出比较结果，从而获得测量结果。

具体地，保护压板的输入端上的电信号从电量输入端10进入检测回路，使得保护压板的输入端上的电信号经分压电阻分压后，第二电阻8的电压将通过电位采样点9进入运算放大器14的同相输入端15。而第四电阻12上的电压通过电位采样点13进入运算放大器14的反相输入端16。调整第一、第二、第三、第四电阻的阻值，使得电位采样点9的电压大于参考电位13的电压，运算放大器14检测到电位差后，运算放大器14的输出端17输出高电平，起动可控硅18，可控硅导通，LED指示灯20得电点亮。第五电阻19的阻值根据电源电压选择，以使LED指示灯20能正常工作。

在测量保护压板过程中，根据LED指示灯20的亮灭情况判断被测量设备的测量结果，当该指示灯亮，表明该保护压板有正电位，代表保护压板的保护功能正常起动；当该LED指示灯20不亮，表明该保护压板没有正电位，代表保护压板的保护功能没有起动。

本发明的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均在本发明权利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种保护压板快速测量装置，其特征在于：它包括测量线、低压直流电源、运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、可控硅和指示灯，所述第一电阻的一端通过测量线与所述保护压板的输入端电连接，第一电阻的另一端与运算放大器的同相输入端相连，所述第一电阻的另一端还与第二电阻串联后接地，所述第三、第四电阻串联后接在直流电源正极与地之间，所述运算放大器的反相输入端与第三、第四电阻的串联点相连；所述运算放大器的输出端与可控硅的门极相连，所述可控硅的阳极经过第五电阻后接入直流电源正极，所述可控硅的阴极经过指示灯后接地。

2.根据权利要求1所述的保护压板快速测量装置，其特征在于：所述测量线串联有兆欧级以上的电阻。

3.一种保护压板快速测量方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将保护压板的输入端经过电阻分压后作为电压测量点，获得测量点电压；

(2)将所述电压测量点再经分压电阻分压后接地；

(3)通过参考电压产生电路获得参考电压；

(4)将测量点电压与参考电压比较，得出比较结果，从而获得保护压板的测量结果。

Images