CN103929240B - 一种继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法，切换光路接口机构的控制模块的电源端与控制电源连接、输入端与按钮切换开关连接、输出端与驱动模块连接，光路切换模块包括两个光磁开关、四个发送光纤接口和四个接收光纤接口，驱动模块的输出端分别与两个光磁开关的控制端连接，两个光磁开关的输入端和输出端与相应的发送光纤接口、接收光纤接口连接，通过控制模块提供对应导通的光路切换模块的控制信号，通过可切换光路接口机构即可与继电保护装置、光功率计或光衰耗器连接，再通过驱动模块驱动光路切换模块进行多接口的光路切换，即可进入正常的运行状态以及进入保护试验和光纤通道测试的测试状态。

Description

一种继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法

本申请是申请号为：201010502186.2，发明创造名称为《继电保护装置的光纤通道试验用切换光路接口机构》，申请日为：2010年9月29日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种继电保护装置的光纤通道试验用切换光路接口机构的工作方法，属于继电保护装置技术领域。

背景技术

电力系统中的二次设备用于对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备，而继电保护机构是重要的电力系统二次回路设备。随着智能变电站及智能电网的逐步推广，其传统的电缆通信方式被光纤数字通信方式所取代。220kV及以上光纤通道的保护在保护校验试验中及测量光功率时，需要频繁将光缆接头从继电保护装置进行安装和拆卸，因此很容易导致光缆接口的磨损和光纤接口接触面衰耗增加，从而影响继电保护装置校验的准确性，甚至由于光缆接口损坏，给电力线路主保护的安全可靠运行带来隐患。

而目前国内外的光纤保护装置对于现场运行的保护装置校验、尤其是光纤通道的校验尚未有标准和完善的校验流程。

发明内容

本发明的目的提供一种在不用拆装继电保护装置的光纤接口情况下，通过多接口的光路切换，能完成保护试验和光纤通道测试工作的继电保护装置的光纤通道试验用切换光路接口机构的工作方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：提供一种继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法，所述的光纤通道试验用切换光路接口机构包括：机罩和安装在机罩内的控制模块、驱动模块以及光路切换模块，所述的控制模块为复杂可编程逻辑器，控制模块的电源端与控制电源连接，控制模块的输入端与安装在机罩面板上的运行状态和测试状态的按钮切换开关连接，控制模块的输出端与驱动模块连接，驱动模块由达林顿管构成，所述的光路切换模块包括两个光磁开关、四个发送光纤接口以及四个接收光纤接口，驱动模块的输出端分别与光路切换模块的两个光磁开关的控制端连接，光磁开关选用2×2A/D磁光开关，第一光磁开关Kl的两个输入端分别接第一发送光纤接口TX1和第三发送光纤接口TX3，第一光磁开关Kl的两个输出端分别接第二发送光纤接口TX2和第四发送光纤接口TX4，第二光磁开关K2的两个输入端分别接第二接收光纤接口RX2和第三接收光纤接口RX3，第二光磁开关K2的两个输出端分别接第一接收光纤接口RX1和第四接收光纤接口RX4；所述驱动模块外接单独的驱动电源；所述机罩的面板上还安装有运行状态的状态指示灯和测试状态的状态指示灯，且控制模块的输出端与状态指示灯连接；

该继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法包括：使用时各发送光纤接口和接收光纤接口通过两端带有接头的光纤与继电保护装置以及光功率计或光衰耗器上的光纤接口连接；

通过按压按钮切换开关在“正常状态”和“测试状态”间进行切换，通过控制模块采集面板上的按钮切换开关的输入信号，经过逻辑转换后，通过驱动模块控制两个磁光开关的导通或关闭从而进行光路切换；在完成光路切换的同时，控制模块控制相应的光纤接口指示灯显示；按压按钮在按下“正常状态”和“测试状态”间切换时，通过状态指示灯来显示输入信号的状态。

进一步的，当按下按钮切换开关进入运行状态时，信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2和第一输出端OUT1、第二发送光纤接口TX2后，接入继电保护装置对侧保护的接收负端RXb，经对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、进入第二光磁开关K2的第二输入端IN2、第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，此时继电保护装置进入正常运行；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，通过外接的短光纤将第四发送光纤接口TX4与第三接收光纤接口RX3连接，此时信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2、第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4、第三接收光纤接口RX3、进入第二光磁开关K2的第一输入端IN1，再经第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护一侧的接收正端RXa，进行本侧保护自环；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，其第四发送光纤接口TX4接光功率计，此时信号经继电保护装置的本侧保护一侧的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2，再经第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4和光功率计，即可进行本侧保护光功率的测试；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，第四接收光纤接口RX4接光功率计，此时信号经继电保护装置对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、冉经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4和光功率计，进行对侧保护光功率的测试；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，光衰耗器接在第四接收光纤接口RX4和第三接收光纤接口RX3之间，此时信号经继电保护装置的对侧保护一侧的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、再经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4、光衰耗器、第三接收光纤接口RX3，经第二光磁开关K2的第一输入端IN1、第一输出端OUT1，最后经第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，进行通道余量的测试。

应用本发明的切换光路接口机构包括控制模块、驱动模块以及光路切换模块，控制模块为复杂可编程逻辑器件，价格低廉，功能强大，且控制逻辑可可根据要求任意定制。本发明光路切换模块采用磁光开关与发送光纤接口及接收光纤接口连接，实现无源光切换，有利于光路的高速切换，而且磁光开关具有时间响应快、切换时间短、损耗小、光路性质改变小及控制简单的特点，通过控制模块提供对应导通的光路切换模块的控制信号，再通过驱动模块驱动光路切换模块进行多接口的光路切换。本发明由于无需拆装继电保护装置上的光缆接头，通过可切换光路接口机构即可与继电保护装置、光功率计或光衰耗器连接，经光路切换，即可进入正常的运行状态以及进入保护试验和光纤通道测试的测试状态，解决了继电保护装置上光纤接头频繁拆装而引起的接触不良问题及光纤接口损坏的问题，对于提高现场保护校验和维护水平具有重要作用。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细细述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的原理框图。

图3是本发明的光路切换模块与本侧保护和被测保护连接的电原理图。

其中：1-机罩，2-光纤接口指示灯组，3-按钮切换开关，4-状态指示灯，5-控制电源，6-控制模块，7-驱动模块，8-驱动电源，9-光路切换模块。

具体实施方式

见图l～3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构，包括机罩l和安装在机罩l内的控制模块6、驱动模块7以及光路切换模块9，本发明的控制模块6为复杂可编程逻辑器，该复杂可编程逻辑器采用Altera公司制造，通过控制模块6以提供对应导通的光路切换模块9输入的切换信号，控制模块6的电源端与控制电源5连接，该控制电源5采取DC24V，其功耗越小越好，控制模块6的输入端与安装机罩l面板上的运行状态和测试状态的按钮切换开关3连接，该按钮切换开关3是在一次次按下，在“正常状态”和“测试状态”间进行切换，通过控制模块6采集面板上的按钮切换开关3的输入信号，经过逻辑转换后，通过驱动模块7控制两个磁光开关的导通或关闭，以达到光路切换的目的。见图2所示，本发明控制模块6的输出端与驱动模块7连接，驱动模块7由达林顿管构成，可采用常规的一级NPN达林顿三极管，使达林顿三级管的基极接控制模块6的输出端，集电极和发射极分别与光路切换模块9的两个光磁开关的输入端连接，控制模块6通过驱动模块7驱动两个磁光开关的动作，本发明的驱动模块7外接单独的驱动电源8。见图2、3所示，本发明的光路切换模块9包括至少两个光磁开关、四个以上的发送光纤接口以及四个以上的接收光纤接口，该控制模块6、驱动模块7以及两个光磁开关均焊接在电路板上，电路板通过绝缘板或绝缘层安装在机罩l内，本发明的各发送光纤接口和接收光纤接口可采用个PC／FC光纤接头，并分别固定在机罩l的两侧，通过两端带有接头的光纤与继电保护装置以及光功率计或光衰耗器上的光纤接口连接，达到保护试验和光纤通道测试工作的目的。见图2所示，本发明机罩l的顶部分别设有电源接口、串行通讯接口以及闭锁接口等，驱动模块7的输出端分别与光路切换模块9的两个光磁开关的控制端连接，以分别控制各光磁开关的动作，光磁开关可选用2×2A/D磁光开关，第一光磁开关Kl的两个输入端分别接第一发送光纤接口TX1和第三发送光纤接口TX3，第一光磁开关Kl的两个输出端分别接第二发送光纤接口TX2和第四发送光纤接口TX4；第二光磁开关K2的两个输入端分别接第二接收光纤接口RX2和第三接收光纤接口RX3，第二光磁开关K2的两个输出端分别接第一接收光纤接口RX1和第四接收光纤接口RX4，使用时，将第一发送光纤接口TX1和第一接收光纤接口RX1与继电保护装置本侧保护的发送正端TXa和接收正端RXa连接，第二接收光纤接口RX2和第二发送光纤接口TX2与对侧保护的发送负端TXb和接收负端RXb连接。

见图l所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构在机罩l面板位于各发送光纤接口和各接收光纤接口处分别安装有各光纤接口指示灯，且控制模块6的输出端与各光纤接口指示灯组2连接，在完成光路切换的同时，控制模块6控制相应的光纤接口指示灯显示。同样机罩l面板上还安装有运行状态的状态指示灯4和测试状态的状态指示灯4，同样控制模块6的输出端与各状态指示灯4连接，在按下“正常状态”和“测试状态”间切换时，通过状态指示灯4来显示输入信号的状态。

见图3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构工作时，当按下按钮切换开关3进入运行状态时，信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2和第一输出端OUT1、第二发送光纤接口TX2后，接入继电保护装置对侧保护的接收负端RXb，经对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、进入第二光磁开关K2的第二输入端IN2、第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，此时继电保护装置进入正常运行。

见图3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构工作时，当按下按钮切换开关3进入测试状态时，切换光路通道，通过外接的短光纤将第四发送光纤接口TX4与第三接收光纤接口RX3连接，此时信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2、第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4、第三接收光纤接口RX3、进入第二光磁开关K2的第一输入端IN1，再经第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护一侧的接收正端RXa，进行本侧保护自环。

见图3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构工作时，当按下按钮切换开关3进入测试状态时，切换光路通道，其第四发送光纤接口TX4接光功率计，此时信号经继电保护装置的本侧保护一侧的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2，再经第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4和光功率计，即可进行本侧保护光功率的测试。

见图3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构工作时，当按下按钮切换开关3进入测试状态时，切换光路通道，第四接收光纤接口RX4接光功率计，此时信号经继电保护装置对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、冉经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4和光功率计，进行对侧保护光功率的测试。

见图3所示，本实施例的继电保护装置的切换光路接口机构工作时，当按下按钮切换开关3进入测试状态时，切换光路通道，光衰耗器接在第四接收光纤接口RX4和第三接收光纤接口RX3之间，此时信号经继电保护装置的对侧保护一侧的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、再经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4、光衰耗器、第三接收光纤接口RX3，经第二光磁开关K2的第一输入端IN1、第一输出端OUT1，最后经第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，进行通道余量的测试。

Claims (1)

1.一种继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法，其特征在于所述切换光路接口机构包括：机罩和安装在机罩内的控制模块、驱动模块以及光路切换模块，所述的控制模块为复杂可编程逻辑器，控制模块的电源端与控制电源连接，控制模块的输入端与安装在机罩面板上的运行状态和测试状态的按钮切换开关连接，控制模块的输出端与驱动模块连接，驱动模块由达林顿管构成，所述的光路切换模块包括两个光磁开关、四个发送光纤接口以及四个接收光纤接口，驱动模块的输出端分别与光路切换模块的两个光磁开关的控制端连接，光磁开关选用2×2A/D磁光开关，第一光磁开关Kl的两个输入端分别接第一发送光纤接口TX1和第三发送光纤接口TX3，第一光磁开关Kl的两个输出端分别接第二发送光纤接口TX2和第四发送光纤接口TX4，第二光磁开关K2的两个输入端分别接第二接收光纤接口RX2和第三接收光纤接口RX3，第二光磁开关K2的两个输出端分别接第一接收光纤接口RX1和第四接收光纤接口RX4；所述驱动模块外接单独的驱动电源；所述机罩的面板上还安装有运行状态的状态指示灯和测试状态的状态指示灯，且控制模块的输出端与状态指示灯连接；

该继电保护装置的切换光路接口机构的工作方法包括：使用时各发送光纤接口和接收光纤接口通过两端带有接头的光纤与继电保护装置以及光功率计或光衰耗器上的光纤接口连接；

当按下按钮切换开关进入运行状态时，信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2和第一输出端OUT1、第二发送光纤接口TX2后，接入继电保护装置对侧保护的接收负端RXb，经对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、进入第二光磁开关K2的第二输入端IN2、第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，此时继电保护装置进入正常运行；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，通过外接的短光纤将第四发送光纤接口TX4与第三接收光纤接口RX3连接，此时信号经继电保护装置本侧保护的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2、第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4、第三接收光纤接口RX3、进入第二光磁开关K2的第一输入端IN1，再经第一输出端OUT1，通过第一接收光纤接口RX1进入本侧保护一侧的接收正端RXa，进行本侧保护自环；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，其第四发送光纤接口TX4接光功率计，此时信号经继电保护装置的本侧保护一侧的发送正端TXa、第一发送光纤接口TX1、第一光磁开关Kl的第二输入端IN2，再经第二输出端OUT2、第四发送光纤接口TX4和光功率计，即可进行本侧保护光功率的测试；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，第四接收光纤接口RX4接光功率计，此时信号经继电保护装置对侧保护的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、冉经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4和光功率计，进行对侧保护光功率的测试；

当按下按钮切换开关进入测试状态时，切换光路通道，光衰耗器接在第四接收光纤接口RX4和第三接收光纤接口RX3之间，此时信号经继电保护装置的对侧保护一侧的发送负端TXb、第二接收光纤接口RX2、第二光磁开关K2的第二输入端IN2、再经第二输出端OUT2、第四接收光纤接口RX4、光衰耗器、第三接收光纤接口RX3，经第二光磁开关K2的第一输入端IN1、第一输出端OUT1，最后经第一接收光纤接口RX1进入本侧保护的接收正端RXa，进行通道余量的测试；

在完成光路切换的同时，控制模块控制相应的光纤接口指示灯显示；按压按钮在按下“正常状态”和“测试状态”间切换时，通过状态指示灯来显示输入信号的状态。