CN104251975A - 一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 - Google Patents
一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104251975A CN104251975A CN201410471271.5A CN201410471271A CN104251975A CN 104251975 A CN104251975 A CN 104251975A CN 201410471271 A CN201410471271 A CN 201410471271A CN 104251975 A CN104251975 A CN 104251975A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- relay
- separating brake
- check point
- phase
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明公开了一种继电保护用模拟断路器测试装置及其控制方法,它包括采集模块、处理器、执行模块、显示模块、设置模块、报警模块、直流电源电流采样电路和电源模块。处理器在内嵌程序的控制下,接收处理采集模块输入的继电器保护装置命令指示执行模块模拟实际断路器分、合闸操作及显示相关状态变化。所设置模块依据设定的分闸、合闸整定电流,调整采集模块中命令识别基准电压,并将设置的分闸、合闸时间存储到处理器中。显示模块在处理器的控制下显示模拟断路器状态。本发明可以实现对继电保护设备的单相跳、合闸及三相跳合闸的测试及断路器操作箱防跳测试。本仪器能更可靠模拟现场断路器针对于继电保护设备的相关运行情况及进行保护设备的调试。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟断路器测试装置及其控制方法,尤其涉及一种继电保护用模拟断路器测试装置及控制方法。
背景技术
在变电站继电保护装置预试、改造时,常常由于一次断路器设备不具备传动条件而无法进行保护装置的动作特性调试和回路整组传动试验工作。一次断路器设备具备传动条件需要经过检修、试验后等多套工序流程,这当中还不包括处理开关临时缺陷等所耗用的时间。等一次断路器设备具备传动条件后,留给保护进行开关整组传动试验的时间常常已所剩无几。因此,经常会由于抢工期而省略保护性能测试,回路整组试验工作等作业步骤,留下安全隐患。但是减少一次开关设备的检修、试验时间又不现实。即使时间充裕,也会因为停工等待,影响工作效率;同时由于对保护设备性能测试需传动多次开关,增加了断路器发生故障的概率,对一次设备的安全性也会造成一定程度的影响。
另外,许多继电保护装置实训基地仅配有单一装置,没有实际的断路器,不能正确模拟现场设备运行状态,进行保护性能测试、回路整组试验工作。因此,实训基地迫切需要适用于保护装置用的能够模拟实现断路器性能的仪器设备,从而达到更好的培训教学的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种继电保护用的模拟断路器测试装置,能够辅助进行保护装置的动作特性调试和回路整组传动试验。
本发明所采取的技术方案是:
技术方案一:
一种继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:包括采集模块、处理器、执行模块、显示模块、设置模块、报警模块、命令检测点、测试插孔、直流电源电流采样电路和电源模块;所述测试插孔由用于连接107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C 回路的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C插孔组成,其相应端子接所述执行模块的相应输入端;
所述命令检测点由107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1、137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1和237C命令检测点KM237C1组成,分别接所述执行模块的相应输出端、采集模块和设置模块的相应输入端;
所述设置模块的相应输出端分别接所述采集模块和处理器的相应输入端;所述采集模块的相应输出端接所述处理器的相应输入端;所述执行模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述报警模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述显示模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述电源模块的输出端分别接所述采集模块、执行模块、报警模块、显示模块和直流电源电流采样电路的相应输入端;所述直流电源电流采样电路的输出端接所述处理器的相应输入端。
所述设置模块由合闸整定电流设置电路、分闸整定电流设置电路、合闸整定时间设置电路、分闸整定时间设置电路组成;所述合闸整定时间设置电路和分闸整定时间设置电路的相应输出端接所述处理器的相应输入端;所述合闸整定电流设置电路和分闸整定电流设置电路的相应输入端接所述相应命令检测点;其相应输出端接所述采集模块的相应输入端;
所述采集模块由结构相同的107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和结构相同的137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元组成;所述107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元的相应输入端接所述相应命令检测点,其输出端接所述处理器的相应输入端;
所述执行模块由结构相同的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路组成,所述107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路的相应输入端接所述处理器的相应输出端,其相应输出端分别接所述相应命令检测点和相应测试插孔;
所述显示模块由合闸整定时间显示单元、分闸整定时间显示单元和指示灯单元组成;所述合闸整定时间显示单元和分闸整定时间显示单元相应输入端分别接所述处理器的相应输出端;所述指示灯单元的相应输入端接所述处理器的相应输出端。
所述合闸整定电流设置电路由基准合闸电流控制回路、107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路组成组成;所述107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路的相应输入端分别接所述107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1;
所述分闸整定电流设置电路由基准分闸电流控制回路、137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路组成;所述基准合闸电流控制回路的输出端接所述采集模块的相应输入端;所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路的相应输入端分别接所述137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1、237C命令检测点KM237C1。
所述基准合闸电流控制回路由旋转开关K10、电阻R82-R85组成,所述电阻R82-R85串联后一端接直流+2.5V电源,另一端接地,其分压端分别接所述旋转开关K10的1至4脚;所述旋转开关K10的5脚输出为基准合闸比较电压输出端V ON;所述基准分闸电流控制回路结构与所述基准合闸电流控制回路相同,由旋转开关K3、电阻R69-R72组成;所述旋转开关K3的5脚输出为基准分闸比较电压输出端V OFF;
所述107A合闸电流控制回路由旋转开关K11和K12,电阻R74-R76组成;所述旋转开关K11的2脚与4脚连接后经所述电阻R75与所述107A命令检测点KM107AKM107A1连接,所述电阻R74连接在所述107A命令检测点KM107AKM107A1和直流+220V电源之间;
所述与所述107A合闸电流控制回路结构相同;107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路、所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路与所述107A合闸电流控制回路的电路结构相同,分别包括旋转开关K13和K14、K15和K16、K4和K5、K6和K7、K8和K9、K17和K18、K19和K20、K21和K22;所述旋转开关K10-K16的动臂联动;所述旋转开关K4-K9、K17-K22的动臂联动。
所述107A合闸命令检测单元由107A分压器、107A比较放大器和107A光电耦合器组成;所述107A分压器的输入端接所述107A命令检测点KM107A1,其输出端接所述107A比较放大器的同相输入端,所述107A比较放大器的反相输入端接所述基准合闸比较电压输出端V ON,其输出端接所述107A光电耦合器的输入端;所述107A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端;
所述137A分闸命令检测单元由137A分压器、137A比较放大器和137A光电耦合器组成;所述137A分压器的输入端接所述137A分闸命令检测点KM137A1,其输出端接所述137A比较放大器的同相输入端,所述137A比较放大器的反相输入端接所述基准分闸电压比较输出端V OFF,其输出端接所述137A光电耦合器的输入端;所述137A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端。
所述107A执行电路由107A继电器电路和107A执行光耦电路组成,所述107A继电器电路包括继电器KM5;所述107A执行光耦电路的输入端接所述处理器的相应输出端,其输出端接所述继电器KM5的控制端,所述继电器KM5的公共端和常闭端分别接所述107A插孔和107A命令检测点KM107A1;
所述107B执行电路的107B继电器电路包括继电器KM1,所述继电器KM1的公共端和常闭端分别接所述107B插孔和107B命令检测点KM107B1;
所述107C执行电路的107C继电器电路包括继电器KM2,所述继电器KM2的公共端和常闭端分别接所述107C插孔和107C命令检测点KM107C1;
所述137A执行电路的137A继电器电路包括继电器KM3,所述继电器KM3的公共端和常闭端分别接所述137A插孔和137A命令检测点KM137A1;
所述137B执行电路的137B继电器电路包括继电器KM6,所述继电器KM6的公共端和常闭端分别接所述137B插孔和137B命令检测点KM137B1;
所述137C执行电路的137C继电器电路包括继电器KM9,所述继电器KM9的公共端和常闭端分别接所述137C插孔和137C命令检测点KM137C1;
所述237A执行电路的237A继电器电路包括继电器KM4,所述继电器KM7的公共端和常闭端分别接所述237A插孔和237A命令检测点KM237A1;
所述237B执行电路的237B继电器电路包括继电器KM7,所述继电器KM4的公共端和常闭端分别接所述237B插孔和237B命令检测点KM237B1;
所述237C执行电路的237C继电器电路包括继电器KM10,所述继电器KM10的公共端和常闭端分别接所述237C插孔和237C命令检测点KM237C1。
所述报警模块由晶体管阵列U7和蜂鸣器ZD组成;所述晶体管阵列U7的8脚接+5V直流电源,9脚接地,4脚至7脚与所述处理器的相应输出端,13脚接所述蜂鸣器。
所述合闸整定时间显示单元包括数码管LED1、移位寄存器U8和电阻R29-R36;所述移位寄存器U8的7脚至1脚分别经所述电阻R29-R35接所述数码管LED1的A脚至G脚,其15脚经所述电阻R36接所述数码管LED1的DP脚, 8脚接地,16脚接直流+5V电源;所述分闸整定时间显示单元与所述合闸整定时间显示单元结构相同;
所述指示灯单元由结构相同的A相、B相、C相合闸指示灯支路和A相、B相、C相分闸指示灯支路组成;述所述A相指示灯支路由场效应晶体管D1、发光二极管D2和电阻R37串联组成,所述场效应晶体管D1的栅极接所述处理器的相应输出端,漏极接地,源极经串联的的A相合闸指示灯D2接电源。
所述合闸整定时间设置电路包括旋转编码开关K1,其1脚和4脚接地,2脚、3脚和5脚作为输出端,分别接所述处理器的相应输入端;所述分闸整定时间设置电路与所述合闸整定时间设置电路结构完全相同。
所述采集模块对采集到的直流电流信号进行处理后,将识别出的继电保护装置命令输出至所述处理器;所述处理器对所接收的继电保护装置命令进行处理后,指示所述执行模块进行模拟合闸或分闸操作;
所述执行模块接在所述处理器控制下完成模拟合闸或分闸操作;
所述整定电流设置单元,设定所述模拟断路器合闸整定电流和分闸整定电流,限制所述执行模块的工作电流,向所述输入模块提供命令识别基准电流;
所述整定时间设置单元将所设定的合闸整定时间和分闸整定时间存储至所述处理器中;述显示模块在所述处理器控制下显示断路器的状态和所设置的合闸和分闸时间;
所述报警模块在所述处理器控制下发出报警提示;
所述电源模块为上述各模块提供电源;
所述直流电源电流采样电路由电流传感器U11和电容C3组成,所述电流传感器U11的两个IP+脚和GND脚接地,其两个IP-脚接开关电源MOD3的OUT-脚,其FILTER脚经电容C3接地,其VOUT脚接所述处理器的相应输入端,其VCC脚接+5v电源。
技术方案二:
一种继电保护用模拟断路器测试装置的控制方法,包括如下步骤:
一种用于权利要求1所述的继电保护用模拟断路器测试装置的控制方法, 具体步骤为:
(1)上电;
(2)初始化:所述继电器KM3,KM6,KM9,KM7,KM4,KM10继电器处于吸合状态,所述继电器KM1,KM2,KM5处于释放状态,所述装置处于分闸状态;所述A相、B相、C相分闸指示灯亮,A相、B相、C相合闸指示灯灭,读取合闸整定时间和分闸整定时间,A相计时器、B相计时器、C相计时器清零;
(3)计时器清零;
(4)检测所述直流电源电流检测电路输出电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(5);
(5)对各相信号输入进行采样:采样107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C回路输入的电流值的大小;
(6)判断107A命令检测点KM107A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(13);如果是执行步骤(7);
(7)判断A相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(8);如果否转向步骤(10);
(8)释放分合闸回路各相继电器;
(9)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
(10)延时合闸整定时间;
(11)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4;
(12)A相合闸指示灯亮,分闸指示灯灭;
(13)A相计时器清零;
(14)判断107B命令检测点KM107B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(21);如果是执行步骤(15);
(15)判断B相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(16);如果否转向步骤(18);
(16)释放分合闸回路各相继电器;
(17)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
(18)延时合闸整定时间;
(19)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7;
(20)B相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
(21)B相计时器清零;
(22)判断107C命令检测点KM107C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(29);如果是执行步骤(23);
(23)判断与C相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(22);如果否转向步骤(26);
(24)释放分合闸回路各相继电器;
(25)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(51);
(26)延时合闸整定时间;
(27)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10;
(28)C相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
(29)C相计时器清零;
(30)判断137A命令检测点KM137A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(34);如果是执行步骤(31);
(31)延时分闸整定时间;
(32)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
(33)A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(34)判断237A命令检测点KM237A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(38);如果是执行步骤(35);
(35)延时分闸整定时间;
(36)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
(37)A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(38)判断137B命令检测点KM137B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(39);如果是执行步骤(39);
(39)延时分闸整定时间;
(40)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
(41)B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(42)判断237B命令检测点KM237B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(46);如果是执行步骤(43);
(43)延时分闸整定时间;
(44)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
(45)B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(46)判断137C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(50);如果是执行步骤(47);
(47)延时分闸整定时间;
(48)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
(49)C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(50)判断237C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(51);
(51)延时分闸整定时间;
(52)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
(53)C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;转向步骤(3),程序反复循环;
(54)程序结束。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
1、本发明能够模拟各电压等级变电站现场实际的断路器针对继电保护设备动作机理所具有的功能,能代替实际断路器进行保护装置的性能测试工作,实现现场继电保护装置对一次断路器设备进行保护校验、回路传动调试,待一次断路器设备具备条件后只需进行简单的保护装置跳、合闸试验就可以达到保护装置整组开关传动试验的工序质量和要求,并减少了开关的动作次数,提高了劳动效率。
2、本发明能够自行提供断路器控制电源,变电站现场使用时,断路器操作箱无需再接入变电站直流系统电源,这样在现场可完全将保护装置的断路器跳合闸回路与现场实际的断路器直流运行控制系统隔离,即使现场实际应用仪器发生故障,也不会对整个变电站直流运行系统产生干扰,保证了实际设备及二次系统的安全性,提高了实际应用的安全性。
3、本发明可进行检查保护装置合分闸及相关部分二次回路的正确性及断路器操作箱的防跳试验,并具有操作箱防跳失败的智能报警功能。
4、本发明如同实际断路器动作特性一样,本仪器三相之间互相独立,没有相关性。
5、本发明可配合继电保护培训基地的继电保护设备所需要的断路器进行培训教学工作。
6、本发明能够针对实际断路器的情况,设定合闸、分闸整定电流和时间,能可靠模拟现场断路器的运行情况,进行保护设备的调试。
7、本发明的控制方法执行速度快,符合现场调试要求。
附图说明:
图1 是本发明的原理方框图;
图2 是本发明设置模块的原理方框图;
图3 是本发明合闸整定电流设置电路的原理方框图;
图4 是本发明实施例1的基准合闸电流控制回路的电路原理图;
图5 是本发明实施例1的107A-107C合闸整定电流设置回路的电路原理图;
图6 是本发明的分闸整定电流设置电路原理方框图;
图7 是是本发明实施例1的基准分闸电流控制回路的电路原理图;
图8 是本发明实施例1的137A-137C、237A-237C分闸整定电流设置回路的电路原理图;
图9 是本发明实施例1的合闸整定时间设置电路的电路原理图;
图10 是是本发明采集模块的原理方框图;
图11 是本发明实施例1采集模块的电路原理图;
图12 是本发明执行模块原理方框图;
图13 是本发明实施例1执行模块的电路原理图;
图14 是本发明报警模块的电路原理图;
图15是本发明显示模块的原理方框图;
图16是本发明显示模块的电路原理图;
图17 是本发明电源模块和直流电源电流采样电路的电路原理图;
图18 是本发明实施例1的处理器电路原理图;
图19 是本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
实施例1:
参考图1,一种继电保护用模拟断路器测试装置,包括采集模块、处理器、执行模块、显示模块、设置模块、报警模块、命令检测点、测试插孔、直流电源电流采样电路和电源模块。所述测试插孔由用于连接107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C 回路的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C插孔组成,其相应端子接所述执行模块的相应输入端;见图5、图8。
参考图1、图5、图8,所述命令检测点由107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1、137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1和237C命令检测点KM237C1组成,分别接所述执行模块的相应输出端、采集模块和设置模块的相应输入端。
参考图1,所述设置模块的相应输出端分别接所述采集模块和处理器的相应输入端;所述采集模块的相应输出端接所述处理器的相应输入端;所述执行模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述报警模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述显示模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;所述电源模块的输出端分别接所述采集模块、执行模块、报警模块、显示模块和直流电源电流采样电路的相应输入端;所述直流电源电流采样电路的输出端接所述处理器的相应输入端。
参考图2,所述设置模块由合闸整定电流设置电路、分闸整定电流设置电路、合闸整定时间设置电路、分闸整定时间设置电路组成;所述合闸整定时间设置电路和分闸整定时间设置电路的相应输出端接所述处理器的相应输入端;所述合闸整定电流设置电路和分闸整定电流设置电路的相应输入端接所述相应命令检测点;其相应输出端接所述采集模块的相应输入端。所述整定电流设置单元设定所述模拟断路器合闸整定电流和分闸整定电流,限制所述执行模块的工作电流,向所述输入模块提供命令识别基准电流;所述整定时间设置单元将所设定的合闸整定时间和分闸整定时间存储至所述处理器中;述显示模块在所述处理器控制下显示断路器的状态和所设置的合闸和分闸时间。
参考图3,所述合闸整定电流设置电路由基准合闸电流控制回路、107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路组成组成;所述107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路的相应输入端分别接所述107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1。
参考图6,所述分闸整定电流设置电路由基准分闸电流控制回路、137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路组成;所述基准合闸电流控制回路的输出端接所述采集模块的相应输入端;所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路的相应输入端分别接所述137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1、237C命令检测点KM237C1。
参考图4,所述基准合闸电流控制回路制回路由旋转开关K10、电阻R82-R85组成,所述电阻R82-R85串联后一端接直流+2.5V电源,另一端接地,其分压端分别接所述旋转开关K10的1至4脚;所述旋转开关K10的5脚输出为基准合闸比较电压输出端V ON。参考图7,所述基准分闸电流控制回路结构与所述基准合闸电流控制回路相同,由旋转开关K3、电阻组成;所述旋转开关K3的5脚输出为基准分闸比较电压输出端V OFF;在本实施例中,电阻R82-R85、R69-R72均为1k欧姆,
参考图5,所述107A合闸电流控制回路由旋转开关K11和K12,电阻R74-R76组成;所述旋转开关K11的2脚与4脚连接后经所述电阻R75与所述107A命令检测点KM107AKM107A1连接,所述电阻R74连接在所述107A命令检测点KM107AKM107A1和直流+220V电源之间。电阻R74和R76为220欧姆,R75为440欧姆。
参考图8,所述107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路、所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路与所述107A合闸电流控制回路的电路结构相同,分别包括旋转开关K13和K14、K15和K16、4和K5、K6和K7、K8和K9、K17和K18、K19和K20、K21和K22;所述旋转开关K10-K16的动臂联动;所述旋转开关K4-K9、K17-K22的动臂联动。
参考图9,所述合闸整定时间设置电路由旋转编码开关K1组成,其1脚和4脚接地,2脚、3脚和5脚分别接所述处理器的32、44、46脚。所述分闸整定时间设置电路由旋转编码开关K2组成,与所述合闸整定时间设置电路结构完全相同。
参考图10,所述采集模块由结构相同的107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和结构相同的137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元组成;所述107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元的相应输入端接所述相应命令检测点,其输出端接所述处理器的相应输入端。采集模块将继电保护设备分闸控制电路的电流信息装换为电压信息与基准合闸比较电压比较来分析、判断是正常运行信息还是保护设备发出的合闸命令信息。
参考图11,所述107A合闸命令检测单元由107A分压器、107A比较放大器和107A光电耦合器组成;所述107A分压器的输入端接所述107A命令检测点KM107A1,其输出端接所述107A比较放大器的同相输入端,所述107A比较放大器的反相输入端接所述基准合闸比较电压输出端V ON,其输出端接所述107A光电耦合器的输入端;所述107A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端;所述137A分闸命令检测单元由137A分压器、137A比较放大器和137A光电耦合器组成;所述137A分压器的输入端接所述137A分闸命令检测点KM137A1,其输出端接所述137A比较放大器的同相输入端,所述137A比较放大器的反相输入端接所述基准分闸电压比较输出端V OFF,其输出端接所述137A光电耦合器的输入端;所述137A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端。
所述第107A分压器由电阻R1和R11串联组成,一端接所述107A命令检测点KM107A,另一端接直流-220V电源;所述电阻R1和R11的结点作为107A分压器的分压输出端IN ONA;所述137A比较放大器包括运算放大器U2A,所述运算放大器U2A的同相输入端接所述107A分压器的分压输出端IN ONA,反相输入端接所述基准合闸电压输出端V ON。所述137A光电耦合器由光电耦合器N8和电阻R27组成,,所述光电耦合器N8的阳极经所述电阻R27接直流+24V电源,其阴极接所述运算放大器U2A的输出端,发射极接地,集电极作为输出端,接所述处理器脚。运算放大器U2A为LM393芯片,光电耦合器N8为TLP127芯片,电阻R1为200k欧姆,R11为4.5k欧姆,R27为5k欧姆。
所述采集模块对采集到的直流电流信号进行处理后,将识别出的继电保护装置命令输出至所述处理器;所述处理器对所接收的继电保护装置命令进行处理后,指示所述执行模块进行模拟合闸或分闸操作。
参考图12,所述执行模块由结构相同的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路组成,所述107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路的相应输入端接所述处理器的相应输出端,其相应输出端分别接所述相应命令检测点和相应测试插孔。
参考图13,所述107A执行电路由107A执行光耦电路和107A继电器电路组成,所述107A执行光耦电路由晶体管耦合器N10和电阻R51组成;所述107A继电器电路由继电器KM5和二极管D13组成;晶体管耦合器N10正极经所述电阻R51接直流+5V电源,负极接所述处理器的20脚,发射端接地;接所述继电器KM5的线圈负极和正极分别所述接晶体管耦合器N10的集电极和直流+24V电源,器公共端和常闭端分别接所述107A插孔和107A命令检测点KM107A1;在本实施例中,继电器KM5为943-1C-XDS芯片,二极管D13为IN4007芯片,晶体管耦合器N10为TLP181芯片,电阻R51为1k欧姆。所述107B执行电路的107B继电器电路包括继电器KM1,所述继电器KM1的公共端和常闭端分别接所述107B插孔和107B命令检测点KM107B1;所述107C执行电路的107C继电器电路包括继电器KM2,所述继电器KM2的公共端和常闭端分别接所述107C插孔和107C命令检测点KM107C1;所述137A执行电路的137A继电器电路包括继电器KM3,所述继电器KM3的公共端和常闭端分别接所述137A插孔和137A命令检测点KM137A1;所述137B执行电路的137B继电器电路包括继电器KM6,所述继电器KM6的公共端和常闭端分别接所述137B插孔和137B命令检测点KM137B1;所述137C执行电路的137C继电器电路包括继电器KM9,所述继电器KM9的公共端和常闭端分别接所述137C插孔和137C命令检测点KM137C1;所述237A执行电路的237A继电器电路包括继电器KM4,所述继电器KM7的公共端和常闭端分别接所述237A插孔和237A命令检测点KM237A1;所述237B执行电路的237B继电器电路包括继电器KM7,所述继电器KM4的公共端和常闭端分别接所述237B插孔和237B命令检测点KM237B1;所述237C执行电路的237C继电器电路包括继电器KM10,所述继电器KM10的公共端和常闭端分别接所述237C插孔和237C命令检测点KM237C1。
参考图14,所述报警模块由晶体管阵列U7和蜂鸣器ZD组成;所述晶体管阵列U7的8脚接+5V直流电源,9脚接地,4脚至7脚与所述处理器的相应输出端,13脚接所述蜂鸣器。在本实施例中,晶体管阵列U7为ULN2003芯片。所述报警模块在所述处理器控制下发出报警提示;
参考图15,所述显示模块由合闸整定时间显示单元、分闸整定时间显示单元和指示灯单元组成;所述合闸整定时间显示单元和分闸整定时间显示单元相应输入端分别接所述处理器的相应输出端;所述指示灯单元的相应输入端接所述处理器的相应输出端。
参考图16,所述合闸整定时间显示单元包括数码管LED1、移位寄存器U8和电阻R29-R36;所述移位寄存器U8的7脚至1脚分别经所述电阻R29-R35接所述数码管LED1的A脚至G脚,其15脚经所述电阻R36接所述数码管LED1的DP脚, 8脚接地,16脚接直流+5V电源;所述数码管LED1的DIG1脚至DIG3脚分别与所述报警模块中晶体管阵列U7的10脚至12脚连接;在本实施例中,移位寄存器U8为hc595芯片,电阻R29至R36均为300欧姆。所述分闸整定时间显示单元,包括移位寄存器U10,与所述合闸整定时间显示单元电路结构相同。所述移位寄存器U10的14脚与移位寄存器U8的9脚短接后连接处理器的相应输出端,所述移位寄存器U10的11脚、12脚与移位寄存器U8的11脚和12脚短接后连接所述处理器的相应输出端。
所述指示灯单元由结构相同的A相、B相、C相合闸指示灯支路和A相、B相、C相分闸指示灯支路组成;述所述A相指示灯支路由场效应晶体管D1、发光二极管D2和电阻R37串联组成,所述场效应晶体管D1的栅极接所述处理器的相应输出端,漏极接地,源极经串联的的A相合闸指示灯D2接电源。在本实施例中,场效应晶体管D1为2n7002芯片,发光二极管D2为LED二极管,电阻R37为300欧姆。
在本实施例中,处理器为STC 48处理器,41脚接直流+2.5V电源,18脚接地,15脚、16脚接晶振电路,40脚接电源模块5中ACS712芯片7脚,8脚、39-31脚、43脚分别接107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C命令识别电路的输出端;20-24脚、26-28脚、44脚接107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路的控制端;45-47脚、2-4脚分别接A相合闸指示电路、B相合闸指示电路、C相合闸指示电路、A相分闸指示电路、B相分闸指示电路和C相分闸指示电路的控制端;9脚、29脚、32脚接合闸整定时间设置电路输出端,5脚、10脚、30脚接分闸整定时间设置电路输出端,10-14脚接报警模块,7脚、24脚、31脚接整定时间显示单元,见图18。
参考图17,所述电源模块5提供直流+5V、+24V、+220V、+110V、-110V和+2.5V电压输出。所述电源模块由将外部交流220V电源分别经转换为直流+5V、+24V、-220V输出的开关电源MOD1-MOD3、直流+24V/+2.5V转换电路、102插孔、202插孔、-110V插孔、101插孔,201插孔,+110V插孔和接地插孔组成。所述直流+24V/+2.5V转换电路由电压调节器U1和电阻R10组成,所述电压调节器U1的4脚接地,8脚经所述电阻R10接直流+24V电源,同时作为直流+2.5V的输出端使用;所述102插孔、202插孔、-110V插孔均接地;所述101插孔,201插孔,+110V插孔连接在一起后经电阻R95和接地插孔接地,所述地插孔接开关电源MOD3的正极输出端。
参考图17,所述直流电源电流采样电路由电流传感器U11和电容C3组成,所述电流传感器U11的两个IP+脚和GND脚接地,其两个IP-脚接开关电源MOD3的OUT-脚,其FILTER脚经电容C3接地,其VOUT脚接所述处理器的40脚,其VCC脚接+5v电源。
如同变电站直流系统一样,在正、负及之间通过分压电阻连接,中性点引出接地插孔,此接地插孔与开关电源内部接地点不一致,二者不能短接,方便使用时测量各测试回路的电位;101插孔、102插孔作为断路器第一组控制电源输出,接入断路器操作箱第一组控制电源,201插孔、202插孔作为断路器第二组控制电源输出,接入断路器操作箱第二组控制电源。在本实施例中,所述电压调节器U1为IM285-2.5,电流传感器U11为ACS712,电阻R10为4k欧姆,R95和R96均为200k欧姆。
本发明通过二次回路试验线接与继电保护操作箱的合闸回路和分闸回路连接在一起。开启电源时,在处理器控制下,断路器状态设置为分闸状态,点亮分闸指示灯,熄灭合闸指示灯。
模拟断路器合闸、分闸整定电流通过旋转开关设定,在本实施例中设置1A、1.5A、2A、2.5A四档,设定档位与旋转开关动臂短接,将对应分压电阻提供的电压送入采集模块中运算放大器的反相输入端,作为基准合闸、分闸电压。旋转拨码开关设定的合闸、分闸整定时间送入处理器存储,在处理器的控制下,数码管LED1和LED2分别显示合闸、分闸整定时间。
下面以107A合闸操作为例说明本发明合闸操作过程。模拟断路器启动时,继电器KM5短接107A插孔和107A命令检测点,继电保护操作箱发出合闸命令时,107A二次回路试验线出现大电流,经继电器KM5的常闭端流向107A命令检测结点,再经107A分压器分压输出到运算放大器U2A的同相输入端,如果U2A的同相输入端电压高于反相输入端输入的基准合闸电压V ON,则识别为A相合闸命令出现,经光电耦合器输入到处理器P31端,处理器判断与上次A相动作的时间间隔是否小于0.5s,如果不小于0.5s,延时所设定的合闸整定时间后,则处理器控制继电器K5、K3和K7吸合,点亮分闸指示灯,熄灭合闸指示灯。否则,处理器控制继电器K5、K3和K7释放,点亮合闸指示灯,熄灭分闸指示灯。
下面以137A分闸操作为例说明本发明合闸操作过程。模拟断路器仪器启动时,,故137A插孔和137A命令检测点之间断路,此时检测不到继电保护操作箱发出分闸命令。模拟断路器合闸操作后,继电器KM3处于吸合状态,将137A插孔和137A命令检测点连接在一起,之后,继电保护操作箱再发出分闸命令时,137A二次回路试验线出现大电流,经继电器KM5的常闭端流向137A命令检测结点,再经137A分压器分压输出到运算放大器U3B的同相输入端,如果U3B的同相输入端电压高于反相输入端输入的基准分闸电压V OFF,则识别为A相分闸命令出现,经光电耦合器输入到处理器37脚,处理器判断与上次A相动作的时间间隔是否小于0.5s,如果不小于0.5s,则处理器控制继电器K5、K3和K7吸合,延时所设定的分闸整定时间后,熄灭分闸指示灯,点亮合闸指示灯。否则,处理器控制继电器K5、K3和K7释放,熄灭合闸指示灯,点亮分闸指示灯。
本发明还模拟了断路器的防跳功能,即当分、合闸回路同时短接导通的状态时要求断路器应置位于分闸状态而不能合闸。依据运行经验,因不同继电器的动作延时情况,其可能同时导通的时间不大于10ms,本发明处理器通过程序检验与上次动作时间间隔是否大于预设阈值0.1s,来判定是否同时动作发生。当检测到有分闸、合闸命令同时输入时,立即驱动相应继电器,将断路器置位于分闸状态,此时即使依然存在合闸命令信号输入也不会发生状态改变,若持续时间超过10ms,仪器会鸣叫报警,意味着防跳功能失败。实现操作箱防跳测试及报警功能也是本装置的一个优点。
保护设备操作断路器的动作行为过程基本上都是在毫秒级以下,为了能够精确的检测各种控制信息,本仪器所用处理器要求其主频率应在100兆赫以上。处理器应包含输入、输出数据接口及RAM、ROM、EPROM等存储器,含有A\D转换接口。
实施例2:
一种所述的继电保护用模拟断路器测试装置的控制方法, 具体步骤为:
(1)上电;
(2)初始化:所述继电器KM3,KM6,KM9,KM7,KM4,KM10继电器处于吸合状态,所述继电器KM1,KM2,KM5处于释放状态,所述装置处于分闸状态;所述A相、B相、C相分闸指示灯亮,A相、B相、C相合闸指示灯灭,读取合闸整定时间和分闸整定时间,A相计时器、B相计时器、C相计时器清零;
(3)计时器清零;
(4)检测所述直流电源电流检测电路输出电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(5);
(5)对各相信号输入进行采样:采样107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C回路输入的电流值的大小;
(6)判断107A命令检测点KM107A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(13);如果是执行步骤(7);
(7)判断A相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(8);如果否转向步骤(10);
(8)释放分合闸回路各相继电器;
(9)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
(10)延时合闸整定时间;
(11)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4;
(12)A相合闸指示灯亮,分闸指示灯灭;
(13)A相计时器清零;
(14)判断107B命令检测点KM107B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(21);如果是执行步骤(15);
(15)判断B相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(16);如果否转向步骤(18);
(16)释放分合闸回路各相继电器;
(17)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
(18)延时合闸整定时间;
(19)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7;
(20)B相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
(21)B相计时器清零;
(22)判断107C命令检测点KM107C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(29);如果是执行步骤(23);
(23)判断与C相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(22);如果否转向步骤(26);
(24)释放分合闸回路各相继电器;
(25)报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(51);
(26)延时合闸整定时间;
(27)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10;
(28)C相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
(29)C相计时器清零;
(30)判断137A命令检测点KM137A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(34);如果是执行步骤(31);
(31)延时分闸整定时间;
(32)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
(33)A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(34)判断237A命令检测点KM237A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(38);如果是执行步骤(35);
(35)延时分闸整定时间;
(36)释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
(37)A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(38)判断137B命令检测点KM137B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(39);如果是执行步骤(39);
(39)延时分闸整定时间;
(40)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
(41)B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(42)判断237B命令检测点KM237B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(46);如果是执行步骤(43);
(43)延时分闸整定时间;
(44)释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
(45)B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(46)判断137C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(50);如果是执行步骤(47);
(47)延时分闸整定时间;
(48)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
(49)C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
(50)判断237C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(51);
(51)延时分闸整定时间;
(52)释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
(53)C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;转向步骤(3),程序反复循环;
程序结束。
Claims (10)
1.一种继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:包括采集模块、处理器、执行模块、显示模块、设置模块、报警模块、命令检测点、测试插孔、直流电源电流采样电路和电源模块;所述测试插孔由用于连接107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C 回路的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C插孔组成,其相应端子接所述执行模块的相应输入端;
所述命令检测点由107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1、137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1和237C命令检测点KM237C1组成,分别接所述执行模块的相应输出端、采集模块和设置模块的相应输入端;
所述设置模块的相应输出端分别接所述采集模块和处理器的相应输入端;
所述采集模块的相应输出端接所述处理器的相应输入端;
所述执行模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;
所述报警模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;
所述显示模块的相应输入端接所述处理器的相应输出端;
所述电源模块的输出端分别接所述采集模块、执行模块、报警模块、显示模块和直流电源电流采样电路的相应输入端;
所述直流电源电流采样电路由电流传感器U11和电容C3组成,所述电流传感器U11的两个IP+脚和GND脚接地,其两个IP-脚接开关电源MOD3的OUT-脚,其FILTER脚经电容C3接地,其VOUT脚接所述处理器的相应输入端,其VCC脚接+5v电源。
2.如权利要求1所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:
所述设置模块由合闸整定电流设置电路、分闸整定电流设置电路、合闸整定时间设置电路、分闸整定时间设置电路组成;所述合闸整定时间设置电路和分闸整定时间设置电路的相应输出端接所述处理器的相应输入端;所述合闸整定电流设置电路和分闸整定电流设置电路的相应输入端接所述相应命令检测点;其相应输出端接所述采集模块的相应输入端;
所述采集模块由结构相同的107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和结构相同的137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元组成;所述107A、107B、107C合闸命令检测单元组成和137A、137B、137C、237A、237B和237C分闸命令检测单元的相应输入端接所述相应命令检测点,其输出端接所述处理器的相应输入端;
所述执行模块由结构相同的107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路组成,所述107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C执行电路的相应输入端接所述处理器的相应输出端,其相应输出端分别接所述相应命令检测点和相应测试插孔;
所述显示模块由合闸整定时间显示单元、分闸整定时间显示单元和指示灯单元组成;所述合闸整定时间显示单元和分闸整定时间显示单元相应输入端分别接所述处理器的相应输出端;所述指示灯单元的相应输入端接所述处理器的相应输出端。
3.如权利要求2所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:
所述合闸整定电流设置电路由基准合闸电流控制回路、107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路组成;所述107A合闸电流控制回路、107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路的相应输入端分别接所述107A命令检测点KM107A1、107B命令检测点KM107B1、107C命令检测点KM107C1;
所述分闸整定电流设置电路由基准分闸电流控制回路、137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路组成;所述基准合闸电流控制回路的输出端接所述采集模块的相应输入端;所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路的相应输入端分别接所述137A命令检测点KM137A1、137B命令检测点KM137B1、137C命令检测点KM137C1、237A命令检测点KM237A1、237B命令检测点KM237B1、237C命令检测点KM237C1。
4.如权利要求3所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:
所述基准合闸电流控制回路制回路由旋转开关K10、电阻R82-R85组成,所述电阻R82-R85串联后一端接直流+2.5V电源,另一端接地,其分压端分别接所述旋转开关K10的1至4脚;所述旋转开关K10的5脚输出为基准合闸比较电压输出端V ON;所述基准分闸电流控制回路结构与所述基准合闸电流控制回路相同,由旋转开关K3、电阻R69-R72组成;所述旋转开关K3的5脚输出为基准分闸比较电压输出端V OFF;
所述107A合闸电流控制回路由旋转开关K11和K12,电阻R74-R76组成;所述旋转开关K11的2脚与4脚连接后经所述电阻R75与所述107A命令检测点KM107AKM107A1连接,所述电阻R74连接在所述107A命令检测点KM107AKM107A1和直流+220V电源之间;
所述与所述107A合闸电流控制回路结构相同;107B合闸电流控制回路、107C合闸电流控制回路、所述137A分闸电流控制回路、137B分闸电流控制回路、137C分闸电流控制回路、237A分闸电流控制回路、237B分闸电流控制回路、237C分闸电流控制回路与所述107A合闸电流控制回路的电路结构相同,分别包括旋转开关K13和K14、K15和K16、4和K5、K6和K7、K8和K9、K17和K18、K19和K20、K21和K22;所述旋转开关K10-K16的动臂联动;所述旋转开关K4-K9、K17-K22的动臂联动。
5.如权利要求2所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:所述107A合闸命令检测单元由107A分压器、107A比较放大器和107A光电耦合器组成;所述107A分压器的输入端接所述107A命令检测点KM107A1,其输出端接所述107A比较放大器的同相输入端,所述107A比较放大器的反相输入端接所述基准合闸比较电压输出端V ON,其输出端接所述107A光电耦合器的输入端;所述107A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端;
所述137A分闸命令检测单元由137A分压器、137A比较放大器和137A光电耦合器组成;所述137A分压器的输入端接所述137A分闸命令检测点KM137A1,其输出端接所述137A比较放大器的同相输入端,所述137A比较放大器的反相输入端接所述基准分闸电压比较输出端V OFF,其输出端接所述137A光电耦合器的输入端;所述137A光电耦合器的输出端接所述处理器的相应输入端。
6.如权利要求2所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:
所述107A执行电路由107A继电器电路和107A执行光耦电路组成,所述107A继电器电路包括继电器KM5;所述107A执行光耦电路的输入端接所述处理器的相应输出端,其输出端接所述继电器KM5的控制端,所述继电器KM5的公共端和常闭端分别接所述107A插孔和107A命令检测点KM107A1;
所述107B执行电路的107B继电器电路包括继电器KM1,所述继电器KM1的公共端和常闭端分别接所述107B插孔和107B命令检测点KM107B1;
所述107C执行电路的107C继电器电路包括继电器KM2,所述继电器KM2的公共端和常闭端分别接所述107C插孔和107C命令检测点KM107C1;
所述137A执行电路的137A继电器电路包括继电器KM3,所述继电器KM3的公共端和常闭端分别接所述137A插孔和137A命令检测点KM137A1;
所述137B执行电路的137B继电器电路包括继电器KM6,所述继电器KM6的公共端和常闭端分别接所述137B插孔和137B命令检测点KM137B1;
所述137C执行电路的137C继电器电路包括继电器KM9,所述继电器KM9的公共端和常闭端分别接所述137C插孔和137C命令检测点KM137C1;
所述237A执行电路的237A继电器电路包括继电器KM4,所述继电器KM7的公共端和常闭端分别接所述237A插孔和237A命令检测点KM237A1;
所述237B执行电路的237B继电器电路包括继电器KM7,所述继电器KM4的公共端和常闭端分别接所述237B插孔和237B命令检测点KM237B1;
所述237C执行电路的237C继电器电路包括继电器KM10,所述继电器KM10的公共端和常闭端分别接所述237C插孔和237C命令检测点KM237C1。
7.如权利要求1所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:所述报警模块由晶体管阵列U7和蜂鸣器ZD组成;所述晶体管阵列U7的8脚接+5V直流电源,其9脚接地,其4脚至7脚与所述处理器的相应输出端,其13脚接所述蜂鸣器。
8.如权利要求2所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:
所述合闸整定时间显示单元包括数码管LED1、移位寄存器U8和电阻R29-R36;所述移位寄存器U8的7脚至1脚分别经所述电阻R29-R35接所述数码管LED1的A脚至G脚,其15脚经所述电阻R36接所述数码管LED1的DP脚, 8脚接地,16脚接直流+5V电源;所述报警模块包括晶体管阵列U7和蜂鸣器ZD;所述晶体管阵列U7的8脚接+5V直流电源,9脚接地,4脚至7脚与所述处理器的I/O口,13脚接所述蜂鸣器;所述分闸整定时间显示单元与所述合闸整定时间显示单元结构相同;
所述指示灯单元由结构相同的A相、B相、C相合闸指示灯支路和A相、B相、C相分闸指示灯支路组成;述所述A相指示灯支路由场效应晶体管D1、发光二极管D2和电阻R37串联组成,所述场效应晶体管D1的栅极接所述处理器的相应输出端,漏极接地,源极经串联的的A相合闸指示灯D2接电源。
9.如权利要求1所述的继电保护用模拟断路器测试装置,其特征在于:所述合闸整定时间设置电路包括旋转编码开关K1,其1脚和4脚接地,2脚、3脚和5脚作为输出端,分别接所述处理器的相应输入端;所述分闸整定时间设置电路与所述合闸整定时间设置电路结构完全相同。
10.一种用于权利要求1所述的继电保护用模拟断路器测试装置的控制方法, 具体步骤为:
(1)上电;
(2)初始化:所述继电器KM3,KM6,KM9,KM7,KM4,KM10继电器处于吸合状态,所述继电器KM1,KM2,KM5处于释放状态,所述装置处于分闸状态;所述A相、B相、C相分闸指示灯亮,A相、B相、C相合闸指示灯灭,读取合闸整定时间和分闸整定时间,A相计时器、B相计时器、C相计时器清零;
(3)计时器清零;
(4)检测所述直流电源电流检测电路输出电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(5);
(5)对各相信号输入进行采样:采样107A、107B、107C、137A、137B、137C、237A、237B、237C回路输入的电流值的大小;
(6)判断107A命令检测点KM107A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(13);如果是执行步骤(7);
(7)判断A相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(8);如果否转向步骤(10);
释放分合闸回路各相继电器;
报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
延时合闸整定时间;
释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4;
A相合闸指示灯亮,分闸指示灯灭;
A相计时器清零;
判断107B命令检测点KM107B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(21);如果是执行步骤(15);
判断B相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(16);如果否转向步骤(18);
释放分合闸回路各相继电器;
报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(54);
延时合闸整定时间;
释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7;
B相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
B相计时器清零;
判断107C命令检测点KM107C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(29);如果是执行步骤(23);
判断与C相计时器时间是否小于0.1s,如果是执行步骤(22);如果否转向步骤(26);
释放分合闸回路各相继电器;
报警,发保护装置操作箱防跳失败信号,转向步骤(51);
延时合闸整定时间;
释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10;
C相分闸指示灯灭,合闸指示灯亮;
C相计时器清零;
判断137A命令检测点KM137A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(34);如果是执行步骤(31);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
判断237A命令检测点KM237A1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(38);如果是执行步骤(35);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM5,吸合继电器KM3、KM4,计时器计时;
A相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
判断137B命令检测点KM137B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(39);如果是执行步骤(39);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
判断237B命令检测点KM237B1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(46);如果是执行步骤(43);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM1,吸合继电器KM6、KM7,计时器计时;
B相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
判断137C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(50);如果是执行步骤(47);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;
判断237C命令检测点KM137C1的输入电流是否大于0.5A,如果否转向步骤(3);如果是执行步骤(51);
延时分闸整定时间;
释放继电器KM2,吸合继电器KM9、KM10,计时器计时;
C相分闸指示灯亮,合闸指示灯灭;转向步骤(3),程序反复循环;
程序结束。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410471271.5A CN104251975B (zh) | 2013-09-18 | 2014-09-16 | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310428370 | 2013-09-18 | ||
CN2013104283700 | 2013-09-18 | ||
CN201310428370.0 | 2013-09-18 | ||
CN201410471271.5A CN104251975B (zh) | 2013-09-18 | 2014-09-16 | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104251975A true CN104251975A (zh) | 2014-12-31 |
CN104251975B CN104251975B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=52187055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410471271.5A Active CN104251975B (zh) | 2013-09-18 | 2014-09-16 | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104251975B (zh) |
WO (1) | WO2015039458A1 (zh) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104931837A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-23 | 安徽博诺思信息科技有限公司 | 基于移动终端的继电保护模拟调试系统 |
CN105513903A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-04-20 | 平高集团有限公司 | 一种断路器调试平台 |
CN107462841A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-12 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种用于继电保护装置电源的快速检测装置 |
CN107870274A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-04-03 | 黄和菊 | 一种低压电器产品试验检测装置及试验检测方法 |
CN107957548A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-24 | 国网浙江建德市供电有限公司 | 一种用于三相断路器的分合闸同期检测装置 |
CN109217854A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 许继集团有限公司 | 适用两种电平驱动的指示电路 |
CN109361900A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-19 | 合肥泾渭信息通讯有限公司 | 一种基于电子设备的进门监视系统 |
CN109633425A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种干式变压器真空有载分接开关动作特性模拟装置 |
CN111525503A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 柳州海格电气股份有限公司 | 一种智能物联网万能式断路器的方法及装置 |
CN111537814A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 具有防误功能的继电保护装置动模测试方法及系统 |
CN112485655A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种变电站断路器跳合闸回路精准监测装置与方法 |
CN112505535A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-16 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种断路器分合闸特性测试方法及系统 |
CN114050074A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-15 | 许昌许继软件技术有限公司 | 一种集成硬操作回路的开关设备控制器 |
CN114441896A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 云南电网有限责任公司曲靖供电局 | 一种配网自动化仿真平台及ftu检测方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104601415B (zh) * | 2015-02-15 | 2020-08-04 | 国家电网公司 | 一种智能变电站稳态数据闭环测试方法及其测试系统 |
CN106950450B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-08-27 | 国家电网公司 | 继电保护装置二次回路故障的预警方法和设备 |
CN109444730A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-03-08 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种电磁继电器检验平台及检验方法 |
CN110399671B (zh) * | 2019-07-19 | 2023-04-18 | 国网河北省电力有限公司邢台供电分公司 | 电网的继电保护装置的整定计算方法、装置及终端 |
CN111537876B (zh) * | 2020-06-01 | 2022-08-16 | 中国铁路上海局集团有限公司上海动车段 | 模拟实车环境的动车组入端断路器离线检测系统及方法 |
CN111929574B (zh) * | 2020-08-06 | 2023-06-23 | 淮沪电力有限公司田集第二发电厂 | 一种继电保护试验辅助模拟器 |
CN112986815B (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-06 | 帝森克罗德集团有限公司 | 断路器防跳回路的测试电路及测试方法 |
CN113282029B (zh) * | 2021-05-06 | 2022-10-21 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局 | 断路器的控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09211089A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回路遮断器およびそのテスト装置 |
DE10221826A1 (de) * | 2002-05-10 | 2003-11-20 | Ernst Slamecka | Synthetische Prüfschaltung für Hochspannungs-Wechselstrom-Leistungsschalter |
CN2852148Y (zh) * | 2005-05-20 | 2006-12-27 | 李永高 | 一种断路器的校验装置 |
CN202383158U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-08-15 | 宁夏电力公司宁东供电局 | 变电站用双模拟断路器 |
CN202758046U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-02-27 | 湖南工程学院 | 断路器测试装置 |
CN202838771U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-03-27 | 浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种技能培训用高压断路器模拟装置 |
CN103293350A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 微型模拟断路器 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2113193A1 (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-25 | David L. Swindler | System for monitoring circuit breaker operations and alerting need of preventative maintenance |
CN2472395Y (zh) * | 2001-02-28 | 2002-01-16 | 西安前进电器实业有限公司 | 一种配电自动化故障监测终端 |
CN2862053Y (zh) * | 2005-09-06 | 2007-01-24 | 北海银河高科技产业股份有限公司 | 一种模拟断路测试装置 |
CN102231489B (zh) * | 2011-04-22 | 2013-07-03 | 西安理工大学 | 电力线检修作业挂接地线挂接信息监视方法 |
CN203149338U (zh) * | 2013-03-11 | 2013-08-21 | 南京因泰莱电器股份有限公司 | 一种功能可自由配置的保护测控装置 |
CN203502556U (zh) * | 2013-09-18 | 2014-03-26 | 国家电网公司 | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置 |
-
2014
- 2014-05-27 WO PCT/CN2014/078501 patent/WO2015039458A1/zh active Application Filing
- 2014-09-16 CN CN201410471271.5A patent/CN104251975B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09211089A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回路遮断器およびそのテスト装置 |
DE10221826A1 (de) * | 2002-05-10 | 2003-11-20 | Ernst Slamecka | Synthetische Prüfschaltung für Hochspannungs-Wechselstrom-Leistungsschalter |
CN2852148Y (zh) * | 2005-05-20 | 2006-12-27 | 李永高 | 一种断路器的校验装置 |
CN202383158U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-08-15 | 宁夏电力公司宁东供电局 | 变电站用双模拟断路器 |
CN202758046U (zh) * | 2012-06-27 | 2013-02-27 | 湖南工程学院 | 断路器测试装置 |
CN202838771U (zh) * | 2012-10-12 | 2013-03-27 | 浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种技能培训用高压断路器模拟装置 |
CN103293350A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-11 | 国家电网公司 | 微型模拟断路器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王澎等: "微机型继电保护测试用模拟断路器的研制", 《电网技术》 * |
许兆凤等: "一种实用的断路器模拟装置设计", 《电力自动化设备》 * |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104931837A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-23 | 安徽博诺思信息科技有限公司 | 基于移动终端的继电保护模拟调试系统 |
CN105513903A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-04-20 | 平高集团有限公司 | 一种断路器调试平台 |
CN109217854B (zh) * | 2017-07-04 | 2023-06-02 | 许继集团有限公司 | 适用两种电平驱动的指示电路 |
CN109217854A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 许继集团有限公司 | 适用两种电平驱动的指示电路 |
CN107462841A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-12 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种用于继电保护装置电源的快速检测装置 |
CN107870274A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-04-03 | 黄和菊 | 一种低压电器产品试验检测装置及试验检测方法 |
CN107957548A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-24 | 国网浙江建德市供电有限公司 | 一种用于三相断路器的分合闸同期检测装置 |
CN109361900A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-19 | 合肥泾渭信息通讯有限公司 | 一种基于电子设备的进门监视系统 |
CN109361900B (zh) * | 2018-11-14 | 2020-08-25 | 深圳市金地楼宇工程有限公司 | 一种基于电子设备的进门监视系统 |
CN109633425A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种干式变压器真空有载分接开关动作特性模拟装置 |
CN109633425B (zh) * | 2018-11-27 | 2020-12-01 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种干式变压器真空有载分接开关动作特性模拟装置 |
CN111537814A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-08-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 具有防误功能的继电保护装置动模测试方法及系统 |
CN111525503A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 柳州海格电气股份有限公司 | 一种智能物联网万能式断路器的方法及装置 |
CN112485655B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-31 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种变电站断路器跳合闸回路精准监测装置与方法 |
CN112485655A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-03-12 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种变电站断路器跳合闸回路精准监测装置与方法 |
CN112505535A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-03-16 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 一种断路器分合闸特性测试方法及系统 |
CN114050074A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-15 | 许昌许继软件技术有限公司 | 一种集成硬操作回路的开关设备控制器 |
CN114441896A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 云南电网有限责任公司曲靖供电局 | 一种配网自动化仿真平台及ftu检测方法 |
CN114441896B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-05-26 | 云南电网有限责任公司曲靖供电局 | 一种配网自动化仿真平台及ftu检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104251975B (zh) | 2017-04-05 |
WO2015039458A1 (zh) | 2015-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104251975A (zh) | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置及控制方法 | |
CN203502556U (zh) | 一种继电保护用的模拟断路器测试装置 | |
CN101738565B (zh) | 自适应故障指示器 | |
CN105068022B (zh) | 用于三相电源的模拟故障智能电表及电气试验模拟装置 | |
CN205263227U (zh) | 漏电检测设备 | |
CN103529708B (zh) | 配电网的预操作仿真系统及仿真分析方法 | |
CN104269090B (zh) | 一种用电信息采集终端轮次控制开关的仿真系统及其方法 | |
CN105403793A (zh) | 一种自动化变电站数字继电保护测试仪 | |
CN203365563U (zh) | 智能型模拟断路器 | |
CN103675606B (zh) | 桥式直流故障监测报警器 | |
CN103077632A (zh) | 一种隔离刀闸电动操作机构培训装置 | |
CN104198926A (zh) | 一种断路器防跳回路测试装置及其控制方法 | |
CN2849736Y (zh) | 发电厂、变电站大型接地网检测系统 | |
CN105182165A (zh) | 一种移动供电地线连接状态实时监测及故障定位的系统 | |
CN201230204Y (zh) | 供配电系统中微机型保护测控模块的逻辑测试装置 | |
CN112213592A (zh) | 一种分布式终端双环网自愈转供检测系统及其方法 | |
CN103077631A (zh) | 一种三相断路器弹簧操作机构培训装置 | |
CN103884982A (zh) | 低压微机保护测控装置操作板继电器智能校验系统 | |
CN103077644B (zh) | 一种分相断路器液压操作机构培训装置 | |
CN206147059U (zh) | 一种简易直流断路器功能检测仪 | |
CN206293974U (zh) | 一种电力配电网配电设备故障监测系统 | |
CN205027847U (zh) | 一种移动供电地线连接状态实时监测及故障定位的系统 | |
CN201830528U (zh) | 一种路灯寿命检测装置 | |
CN208298434U (zh) | 一种模拟输电线路自动重合闸的教学实验装置 | |
CN204256082U (zh) | 一种高压断路器模拟器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |