CN104483568A - 一种检测备用电源自动投切的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测备用电源自动投切的装置，所述装置包括开关量输入模块、开关量输出模块、显示与操控模块以及分析处理模块；所述开关量输入模块、关量输出模块以及显示与操控模块分别与所述分析处理模块的输入管脚、输出管脚以及通讯接口连接。现场实际应用时，把备用电源自动投切装置与本发明的装置连接。本发明接线简单、操作方便、且能适应各种接线情况，极大地便利了调试工作，同时避免了因为人员技术水平差异造成校验方法错误或漏项等；利用本装置可以在系统不停电、不实际传动断路器的情况下对备用电源自动投切装置及相关回路进行完整调试。

Description

一种检测备用电源自动投切的装置

技术领域

本发明涉及备用电源自动投切技术领域，更具体涉及一种检测备用电源自动投切的装置。

背景技术

备用电源自动投切装置的主要功能是在变电站的工作电源或设备因故障等原因断开以后，自动而迅速的将备用电源或设备投入运行，从而确保变电站连续供电的自动装置，提高了供电可靠性。

按照继电保护检验规程要求，对备用电源自动投切装置进行检验，必须经带开关整组传动试验合格,以确保装置的可靠性和外部回路的正确性。备自投检验重点是对其动作逻辑的测试，它需与断路器配合进行，同时还要与其关联的线路保护及公用保护如母差、低周、稳控等配合，因此进行备投测试时，与其相关连的线路必须停电才能进行。这在运行中的终端变电站往往无法实现，因两线路不允许同时停电，无法进行备自投传动试验，对装置的逻辑及其回路的可靠性、正确性得不到保证。

目前，往往采用模拟断路器或带备投测试功能的微机校验仪来代替实际传动断路器进行试验。但这两种方法都存在一定缺陷，用模拟断路器进行试验，一次需使用3台，操作、接线复杂；带备投测试功能的校验仪，只有个别仪器有此功能。且这两种方式都有一个共同问题，就是不能模拟现场可能出现的各种接线方式，部分状态量不能提供，特别是不能模拟保护装置行为，因此并不能完全保证测试正确。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在不断电的情况下，检测备用电源自动投切试验所需的各种状态。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种检测备用电源自动投切的装置，所述装置包括开关量输入模块、开关量输出模块、显示与操控模块以及分析处理模块；

所述开关量输入模块与所述分析处理模块的输入管脚以及备用电源自动投切装置的输出管脚连接，所述开关量输入模块将所述备用电源自动投切装置的控制信号(即三台断路器的控制信号)传送给所述分析处理模块；所述开关量输出模块与所述分析处理模块的输出管脚以及所述备用电源自动投切装置的状态输入管脚连接，所述开关量输出模块将外部供电电路的状态信号(即三台断路器的状态信号)传送给所述备用电源自动投切装置；所述分析处理模块模拟输出外部供电电路的状态信号，并根据所述控制信号进行所述备用电源自动投切装置动作结果的判断；所述显示与操控模块与所述分析处理模块的通讯接口连接，用于显示显示实验结果以及断路器状态。

优选地，所述开关量输入模块包括断路器控制信号输入单元和复位信号输入节点；所述断路器控制信号输入单元包括保护跳闸信号输入节点、手合信号输入节点、手跳信号输入节点、闭锁重合闸信号输入节点以及母差跳闸信号输入节点。

优选地，所述断路器控制信号输入单元为三个，用于模拟三台断路器的控制信号输入。

优选地，所述开关量输出模块包括断路器状态信号输出单元，其包括手跳闭锁信号输出节点、合后位信号输出节点、合位信号输出节点以及跳位信号输出节点。

优选地，所述断路器状态信号输出单元为三个，用于模拟所述三台断路器状态信号输出。

优选地，所述开关量输出模块还包括三台所述断路器的重合闸已 充电指示灯的控制信号输出节点、三台所述断路器的合位指示灯的控制信号输出节点以及三台所述断路器的合位继电器的驱动信号输出节点。

优选地，所述装置还包括模拟量控制模块，所述模拟量控制模块包括模拟量输入单元和模拟量输出单元，并且分别于所述分析处理模块的输入管脚和输出管脚连接；

所述模拟量输入单元的输入信号为三相电压UA、UB、UC，所述模拟量输出模块的输出信号分别为线路1电压、线路2电压、Ⅰ母电压以及Ⅱ母电压，其中所述Ⅰ母电压的输出线路通过三台所述合位继电器中的第一继电器KM1的输出回路与所述三相电压的线路连接，所述Ⅱ母电压的输出线路通过三台所述合位继电器中的第二继电器KM2的输出回路与所述三相电压的线路连接；所述第一继电器KM1输出回路的远离所述三相电压侧与所述第二继电器KM2输出回路的远离所述三相电压侧通过三台所述合位继电器中的第三继电器KM3的输出回路连接；所述线路1电压、线路2电压分别由所述三相电压中的电压UA经过处理得到；

所述第一继电器KM1的输入回路、所述第二继电器KM2的输入回路以及所述第三继电器KM3的输入回路的驱动信号分别由三台合位继电器的所述驱动信号输出节点提供；

所述开关量输入模块还包括线路1有压信号输入节点和电路2有压信号输入节点，用于将所述线路1和线路2的电压状态传送给所述分析处理模块。

优选地，所述分析处理模块设置按键，用来手动模拟所述外部供电电路的状态信号；所述按键包括线路1失压按键，线路2失压按键，Ⅰ母电压失压按键，Ⅱ母电压失压按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器合闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器保护跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器母差跳闸按键，第一断路器、第二断路 器、第三断路器手跳闭锁按键；

所述线路1失压按键按下所述线路1电压输出变为0；

所述线路2失压按键按下所述线路2电压输出变为0；

所述Ⅰ母电压失压按键按下所述Ⅰ母电压的电压输出为0；

所述Ⅱ母电压失压按键按下所述Ⅱ母电压的电压输出为0；

所述第一断路器跳闸按键按下，所述第一断路器的跳位信号输出；所述第二断路器跳闸按键按下，所述第二断路器的跳位信号输出；第三断路器跳闸按键按下，所述第三断路器的跳位信号输出；

所述第一断路器合闸按键按下，所述第一断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第二断路器合闸按键按下，所述第二断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第三断路器合闸按键按下，所述第三断路器合位信号以及合后位信号输出；

所述第一断路器母差跳闸按键、第二断路器母差跳闸按键或第三断路器母差跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号、第二断路器跳位或第三断路器跳位信号输出；

所述第一断路器手跳闭锁按键、第二断路器手跳闭锁按键或第三断路器手跳闭锁按键按下，所述第一断路器手跳闭锁信号、第二断路器手跳闭锁信号或第三断路器手跳闭锁信号输出

所述第一断路器保护跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号输出，然后所述第一断路器合后位信号输出；所述第二断路器保护跳闸按键按下，所述第二断路器跳位信号输出，然后所述第二断路器合后位信号输出；所述第三断路器保护跳闸按键按下，所述第三断路器跳位信号输出，然后所述第三断路器合后位信号输出。

优选地，所述装置通过所述分析处理模块自动控制完成或操作所述按键完成模拟断路器动作：

模拟断路器跳闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器跳闸按键，输出所述第一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第 一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信号；

模拟断路器合闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器合闸按键，输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后不闭合：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下所述断路器跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，另一所述断路器的所述开关量输入模块收到手合信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后闭合，所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器保护跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，所述分析处理模块发送一断路器合位信号，Ⅰ母电压正常输出以及Ⅱ母电压正常输出，经延时，所述开关量输入模块收不到一所述断路器手合信号以及其他断路器手合信号；

模拟外部保护跳闸：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器母差跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号；

模拟手跳闭锁：所述分析处理模块发送一断路器手跳闭锁信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述手跳闭锁按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，一所述断路器合后位信号消失，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号。

优选地，所述装置完成以下检测：线路失压以及线路异常；

检测所述线路失压：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压 为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块经延时，输出第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信号；

所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块不输出所述第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收不到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信；

检测所述线路异常：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号，并且所述Ⅰ母电压正常以及Ⅱ母电压正常，所述备用电源自动投切装置电压报警，所述开关量输入模块收不到所述第一断路器手跳信号且收不到所述第二断路器手合信号，或所述开关量输入模块收不到所述第二断路器手跳信号且收不到所述第一断路器手合信号。

(三)有益效果

本发明提供了一种检测备用电源自动投切的装置，现场实际应用时，把备用电源自动投切装置与本发明的装置的开关量输出模块连接，具有以下优点：

接线简单、操作方便、且能适应各种接线情况，极大地便利了调试工作，同时避免了因为人员技术水平差异造成校验方法错误或漏项等；

利用本装置可以在系统不停电、不实际传动断路器的情况下对备自投装置及相关回路进行完整调试，既减小了因停电引起的系统风险，还因缩短了停电时间，为企业赢得了利润并提升了优质服务水平；

节省一次性设备投资，成本远低购买现有备用电源自动投切装置试验仪器的费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个较佳实施例的一种检测备用电源自动投切的装置结构示意图；

图2为本发明的一个较佳实施例的一种检测备用电源自动投切的装置中分析处理模块的电路连接示意图；

图3为利用本发明的装置自动投切的方法流程图；

图4为本发明的一种检测备用电源自动投切的装置中显示与操控模块的工作的方法流程图；

图5为本发明的一种检测备用电源自动投切的装置中模拟量控制模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图1为本发明的一个较佳实施例的一种检测备用电源自动投切的装置结构示意图，图2为本发明的一个较佳实施例的一种检测备用电源自动投切的装置中分析处理模块的电路连接示意图，所述装置包括开关量输入模块、开关量输出模块、显示与操控模块以及分析处理模块；所述开关量输入模块与所述分析处理模块的输入管脚以及备用电源自动投切装置的输出管脚连接，所述开关量输入模块将所述备用电源自动投切装置的控制信号传送给所述分析处理模块；所述开关量输出模块与所述分析处理模块的输出管脚以及所述备用电源自动投切装置的状态输入管脚连接，所述开关量输出模块将外部供电电路的状态 信号传送给所述备用电源自动投切装置；所述分析处理模块模拟输出外部供电电路的状态信号，并根据所述控制信号进行所述备用电源自动投切装置动作结果的判断；所述显示与操控模块与所述分析处理模块的通讯接口连接，用于显示显示实验结果以及断路器状态。

所述开关量输入模块包括断路器控制信号输入单元以及复位信号输入节点；所述断路器控制信号输入单元包括保护跳闸信号输入节点、手合信号输入节点、手跳信号输入节点、闭锁重合闸信号输入节点以及母差跳闸信号输入节点。所述断路器控制信号输入单元为三个，模拟三台断路器动作。

所述开关量输出模块包括断路器状态信号输出单元，其包括手跳闭锁信号输出节点、合后位信号输出节点、合位信号输出节点以及跳位信号输出节点。所述断路器状态信号输出单元为三个，模拟所述三台断路器动作。

所述开关量输出模块还包括三台所述断路器的重合闸已充电指示灯的控制信号输出节点、三台所述断路器的合位指示灯的控制信号输出节点以及三台所述断路器的合位继电器的驱动信号输出节点。

所述装置还包括模拟量控制模块，如图5所示，所述模拟量控制模块包括模拟量输入单元和模拟量输出单元，并且分别于所述分析处理模块的输入管脚和输出管脚连接；所述模拟量输入单元的输入信号为三相电压UA、UB、UC，所述模拟量输出模块的输出信号分别为线路1电压、线路2电压、Ⅰ母电压以及Ⅱ母电压，其中所述Ⅰ母电压的输出线路通过第一继电器KM1的输出回路与所述三相电压的线路连接，所述Ⅱ母电压的输出线路通过第二继电器KM2的输出回路与所述三相电压的线路连接；所述第一继电器KM1输出回路的远离所述三相电压侧与所述第二继电器KM2输出回路的远离所述三相电压侧通过第三继电器KM3的输出回路连接；所述线路1电压、线路2电压分别由所述三相电压中的电压UA经过处理得到；

所述第一继电器KM1的输入回路、所述第二继电器KM2的输入 回路以及所述第三继电器KM3的输入回路的驱动信号分别由三台合位继电器的所述驱动信号输出节点提供。

所述开关量输入模块还包括线路1有压信号输入节点和电路2有压信号输入节点，用于将所述线路1和线路2的电压状态传送给所述分析处理模块。

所述开关量输出模块还包括三台所述断路器的重合闸已充电指示灯的控制信号输出节点、三台所述断路器的合位指示灯的控制信号输出节点。

所述分析处理模块设置按键，用来手动模拟所述外部供电电路的状态信号；所述按键包括线路1失压按键，线路2失压按键，Ⅰ母电压失压按键，Ⅱ母电压失压按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器合闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器保护跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器母差跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器手跳闭锁按键；

所述线路1失压按键按下所述线路1电压输出变为0；

所述线路2失压按键按下所述线路2电压输出变为0；

所述Ⅰ母电压失压按键按下所述Ⅰ母电压的电压输出为0；

所述Ⅱ母电压失压按键按下所述Ⅱ母电压的电压输出为0；

所述第一断路器跳闸按键按下，所述第一断路器的跳位信号输出；所述第二断路器跳闸按键按下，所述第二断路器的跳位信号输出；第三断路器跳闸按键按下，所述第三断路器的跳位信号输出；

所述第一断路器合闸按键按下，所述第一断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第二断路器合闸按键按下，所述第二断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第三断路器合闸按键按下，所述第三断路器合位信号以及合后位信号输出；

所述第一断路器母差跳闸按键、第二断路器母差跳闸按键或第三断路器母差跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号、第二断路器跳 位或第三断路器跳位信号输出；

所述第一断路器手跳闭锁按键、第二断路器手跳闭锁按键或第三断路器手跳闭锁按键按下，所述第一断路器手跳闭锁信号、第二断路器手跳闭锁信号或第三断路器手跳闭锁信号输出

所述第一断路器保护跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号输出，然后所述第一断路器合后位信号输出；所述第二断路器保护跳闸按键按下，所述第二断路器跳位信号输出，然后所述第二断路器合后位信号输出；所述第三断路器保护跳闸按键按下，所述第三断路器跳位信号输出，然后所述第三断路器合后位信号输出。

所述装置通过所述分析处理模块自动控制完成或操作所述按键完成模拟断路器动作：

模拟断路器跳闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器跳闸按键，输出所述第一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信号；

模拟断路器合闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器合闸按键，输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后不闭合：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下所述断路器跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，另一所述断路器的所述开关量输入模块收到手合信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后闭合，所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器保护跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压 失压按键，经延时，所述分析处理模块发送一断路器合位信号，Ⅰ母电压正常输出以及Ⅱ母电压正常输出，经延时，所述开关量输入模块收不到一所述断路器手合信号以及其他断路器手合信号；

模拟外部保护跳闸：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器母差跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号；

模拟手跳闭锁：所述分析处理模块发送一断路器手跳闭锁信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述手跳闭锁按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，一所述断路器合后位信号消失，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号。

所述装置完成以下检测：线路失压、开关偷跳以及线路异常；

检测所述线路失压：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块经延时，输出第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信号；

所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块不输出所述第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收不到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信；

检测所述线路异常：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号，并且所述Ⅰ母电压正常以及Ⅱ母电压正常，所述备用电源自动投切装置电压报警，所述开关量输入模块收不到所述第一断路器手跳信号且收不到所述第二断路器手合信号，或所述开关量输入模块 收不到所述第二断路器手跳信号且收不到所述第一断路器手合信号。

现场实际应用时，把备用电源自动投切装置与本发明的装置的开关量输出模块连接，具有以下优点：接线简单、操作方便、且能适应各种接线情况，极大地便利了调试工作，同时避免了因为人员技术水平差异造成校验方法错误或漏项等；利用本装置可以在系统不停电、不实际传动断路器的情况下对备自投装置及相关回路进行完整调试，既减小了因停电引起的系统风险，还因缩短了停电时间，为企业赢得了利润并提升了优质服务水平；节省一次性设备投资，成本远低购买现有备用电源自动投切装置试验仪器的费用。

优选地，所述分析处理模块采用可编程控制器；本发明的装置选用了台达DVP-ES60R，其主要特性见表1。台达ES/EX系列PLC具有体积小，指令丰富，可方便地连成网络来实现复杂的控制，具有极高的性价比，适合于多种行业现场的检测及自动控制。

表1

所述显示与操控模块采用触摸屏，以显示状态信息、实验结果以及设置工作模式；本发明的装置以触摸屏做操作界面，并且配以少量按键做断路器操作快捷键，全部操作功能可由触摸屏实现。

本发明的装置选用台达DOP-AS57BS触摸屏为人机界面，触摸屏采用串口通信方式与PLC相连接，其主要特性见表2。

表2

备用电源自动投切逻辑预置于触摸屏中，触摸屏界面包括主画面、设置界面、自动试验界面、操作(手动试验)界面、事件记录和帮助界面等，图4为画面流程图。上电后触摸屏初始化、与PLC建立通信、然后进入主画面。判断是否设定参数，若是，则进入设置界面进行参数设定，经延时后会自动进入试验界面。试验分为手动试验和自动试验，手动试验为自由试验，可任意操作模拟断路器或置入各种状态量。备用电源自动投切逻辑如充电条件检验、放电条件及闭锁检验、整组试验等已固化在触摸屏试验程序中，当用自动方式时，仪器自动按预设的逻辑进行试验，例如进行充放电、闭锁逻辑检验等操作，并对动作情况进行记录，对试验结果进行判断，给出实验报告。装置提供了一个帮助界面供用户熟悉操作。进入参数设置界面，需设定的参数主要有：重合闸延时时间，备用电源自动投切装置跳线第一、第二断路器时间，备用电源自动投切装置合线路第一、第二断路器时间、备用电源自动投切装置跳线跳分段第一、第二断路器时间，备用电源自动投切装置跳线充电延时时间，这些参数用来检验所述备用电源自动投切装置跳线动作行为是否正确。

上述充电(放电)条件检验： 

方式1：

充电：

线路1、线路2有电压，Ⅰ母电压、Ⅱ母电压正常，第一断路器1DL、第三断路器FDL合位，第二断路器2DL分位，备用电源自动投切装置充电延时后，第一断路器1DL、第三断路器FDL重合闸已充电指示灯亮。

放电：

模拟以下任一条件，备用电源自动投切装置放电：

线路2无压，第二断路器2DL合位，第一断路器1DL输入手跳信号或第三断路器FDL输入手跳信号,母差保护(外部保护)对第一断路器1DL跳闸，跳位异常：第二断路器2DL跳位状态失去，或1DL\FDL收到跳位。 

方式2：

充电：

线路1、线路2有电压，Ⅰ母电压、Ⅱ母电压正常，第二断路器2DL、第三断路器FDL合位，第一断路器1DL分位，备用电源自动投切装置充电延时后，第二断路器2DL、第三断路器FDL重合闸已充电指示灯亮。

放电：

模拟以下任一条件，备用电源自动投切装置放电：

线路1无压，第一断路器1DL合位，第二断路器2DL输入手跳信号或第三断路器FDL输入手跳信号,母差保护(外部保护)对第二断路器2DL跳闸，跳位异常：第一断路器1DL跳位状态失去，或第二断路器2DL\第三断路器FDL收到跳位。 

方式3、方式4：

充电：

线路1、线路2有电压，Ⅰ母电压、Ⅱ母电压正常，第一断路器1DL、第二断路器2DL合位，第三断路器FDL分位，备用电源自动投切装置充电延时后，第二断路器2DL、第一断路器1DL重合闸已充电指示灯亮。

方式3放电：

模拟以下任一条件，备用电源自动投切装置放电：

第三断路器FDL合位，Ⅰ母电压、Ⅱ母电压为0，第一断路器1DL输入手跳信号或第二断路器2DL输入手跳信号，第一断路器1DL\第二断路器2DL\第三断路器FDL跳位异常，母差(外部保护)对第一断路器1DL跳闸，第一断路器1DL拒跳。

方式4放电：

模拟以下任一条件，备用电源自动投切装置放电：

第三断路器FDL合位，Ⅰ母电压、Ⅱ母电压为0，第一断路器1DL输入手跳信号或第儿断路器2DL输入手跳信号，第一断路器1DL\第二断路器2DL\第三断路器FDL跳位异常，母差(外部保护)对第二断路器2DL跳闸，第二断路器2DL拒跳。

所述显示与操控模块与所述分析处理模块通讯方式为串行通信；显示与操控模块的触摸屏与PLC采用485口串行通信，通信协仪为modbus。

本发明的装置仅需根据试验逻辑和设备状态，对输出电压进行同步控制。本发明的装置能够仿真变电站各类逻辑回路的接线，模拟各种异常工况，其中手动模拟就是手动操作按键，自动模拟，由分析处理模块的自动测试程序给出异常工况。

图3为利用本发明的装置自动投切的方法流程图；PLC程序编制有指令和梯形图两种方式，本发明采用梯形图编程。所述一种检测备用电源自动投切的方法，包括以下步骤：

S1、上电初始化装置；

S2、判断是否需要设定参数，若需要设定参数，则参数设定后进入步骤S3，否则直接进入步骤S3；

S3、判断是否需要操作断路器，若不需要，则返回步骤S2，否则模拟所述断路器动作并输出对应的状态信号；

S4、所述步骤S2之后，若按键有变化，则输出对应的状态信号；

上述程序由断路器模拟、操作箱摸拟、模拟量控制及保护动作行为模拟等几部分构成，其中，备用电源自动投切装置动作基本逻辑说明：

第一断路器1DL保护(偷跳)跳闸，Ⅰ母电压失压，经延时备用电源自动投切装置确认1DL跳开，延时合第二断路器2DL；

线路1失压，Ⅰ母电压失压，备用电源自动投切装置跳位第一断 路器1DL，确认1DL跳开，延时合第二断路器2DL。

装置初始化后，三台断路器为分位状态，所述显示与操控模块显示断路器为分位状态；以3台断路器中的一台断路器为例进行模拟，断路器外部开入手合(按下合位按键)或装置自动试验时开入手合，断路器跳位转为合位，合后位信号输出节点、合位信号输出节点分别输出合后位信号和合位信号，并保持；若闭锁重合闸信号输入节点输入闭锁重合闸信号，经过设定的时间后，断路器重合闸放电；

按下跳位按键或自动实验时装置自动开入手跳信号，断路器跳开，合后位返回，并重合闸放电，此时输出分位信号和手跳闭锁信号，分位信号一直保持至下一次变位，手跳闭锁经暂延时后断开；

保护跳闸，断路器跳开，输出跳闸信号，继续输出合后位信号；若期间无闭锁重合闸输入信号，重合闸未放电，则经过设定延时后，断路器自动合上，输出合位信号，合后位信号；若收到闭锁重合闸输入信号，重合闸放电，断路器保持跳位。

母差跳闸，断路器跳开，重合闸放电，断路器保持分位，输出跳闸信号，合后位信号。

当断路器在分位时，收到手合输入信号，断路器合闸，输出合闸信号。

母差跳闸是指外部其他保护跳闸，它的特点是跳闸后禁止断路器重合。

手动试验时，由按键实现，自动试验时由分析处理模块自动输出到备用电源自动投切装置。

由于本发明的装置模拟了3台断路器及与之相关的保护装置动作逻辑，现场可能的各种接线方式均可在本装置模拟，以此对备自投充电条件、放电条件、动作逻辑进行测试，并判断其正确性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本 发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种检测备用电源自动投切的装置，其特征在于，所述装置包括开关量输入模块、开关量输出模块、显示与操控模块以及分析处理模块；

所述开关量输入模块与所述分析处理模块的输入管脚以及备用电源自动投切装置的输出管脚连接，所述开关量输入模块将所述备用电源自动投切装置的控制信号传送给所述分析处理模块；所述开关量输出模块与所述分析处理模块的输出管脚以及所述备用电源自动投切装置的状态输入管脚连接，所述开关量输出模块将外部供电电路的状态信号传送给所述备用电源自动投切装置；所述分析处理模块模拟输出外部供电电路的状态信号，并根据所述控制信号进行所述备用电源自动投切装置动作结果的判断；所述显示与操控模块与所述分析处理模块的通讯接口连接，用于显示显示实验结果以及断路器状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关量输入模块包括断路器控制信号输入单元和复位信号输入节点；所述断路器控制信号输入单元包括保护跳闸信号输入节点、手合信号输入节点、手跳信号输入节点、闭锁重合闸信号输入节点以及母差跳闸信号输入节点。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述断路器控制信号输入单元为三个，用于模拟三台断路器的控制信号输入。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述开关量输出模块包括断路器状态信号输出单元，其包括手跳闭锁信号输出节点、合后位信号输出节点、合位信号输出节点以及跳位信号输出节点。

5.根据权利要器4所述的装置，其特征在于，所述断路器状态信号输出单元为三个，用于模拟所述三台断路器的状态信号输出。

6.根据权利要器5所述的装置，其特征在于，所述开关量输出模块还包括三台所述断路器的重合闸已充电指示灯的控制信号输出节 点、三台所述断路器的合位指示灯的控制信号输出节点以及三台所述断路器的合位继电器的驱动信号输出节点。

7.根据权利要器6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括模拟量控制模块，所述模拟量控制模块包括模拟量输入单元和模拟量输出单元，并且分别于所述分析处理模块的输入管脚和输出管脚连接；

所述模拟量输入单元的输入信号为三相电压UA、UB、UC，所述模拟量输出模块的输出信号分别为线路1电压、线路2电压、Ⅰ母电压以及Ⅱ母电压，其中所述Ⅰ母电压的输出线路通过三台所述合位继电器中的第一继电器KM1的输出回路与所述三相电压的线路连接，所述Ⅱ母电压的输出线路通过三台所述合位继电器中的第二继电器KM2的输出回路与所述三相电压的线路连接；所述第一继电器KM1输出回路的远离所述三相电压侧与所述第二继电器KM2输出回路的远离所述三相电压侧通过三台所述合位继电器中的第三继电器KM3的输出回路连接；所述线路1电压、线路2电压分别由所述三相电压中的电压UA经过处理得到；

所述第一继电器KM1的输入回路、所述第二继电器KM2的输入回路以及所述第三继电器KM3的输入回路的驱动信号分别由三台合位继电器的所述驱动信号输出节点提供；

所述开关量输入模块还包括线路1有压信号输入节点和电路2有压信号输入节点，用于将所述线路1和线路2的电压状态传送给所述分析处理模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分析处理模块设置按键，用来手动模拟所述外部供电电路的状态信号；所述按键包括线路1失压按键，线路2失压按键，Ⅰ母电压失压按键，Ⅱ母电压失压按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器合闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器保护跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器母差跳闸按键，第一断路器、第二断路器、第三断路器手跳闭锁按键；

所述线路1失压按键按下所述线路1电压输出变为0；

所述线路2失压按键按下所述线路2电压输出变为0；

所述Ⅰ母电压失压按键按下所述Ⅰ母电压的电压输出为0；

所述Ⅱ母电压失压按键按下所述Ⅱ母电压的电压输出为0；

所述第一断路器跳闸按键按下，所述第一断路器的跳位信号输出；所述第二断路器跳闸按键按下，所述第二断路器的跳位信号输出；第三断路器跳闸按键按下，所述第三断路器的跳位信号输出；

所述第一断路器合闸按键按下，所述第一断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第二断路器合闸按键按下，所述第二断路器的合位信号以及合后位信号输出；所述第三断路器合闸按键按下，所述第三断路器合位信号以及合后位信号输出；

所述第一断路器母差跳闸按键、第二断路器母差跳闸按键或第三断路器母差跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号、第二断路器跳位或第三断路器跳位信号输出；

所述第一断路器手跳闭锁按键、第二断路器手跳闭锁按键或第三断路器手跳闭锁按键按下，所述第一断路器手跳闭锁信号、第二断路器手跳闭锁信号或第三断路器手跳闭锁信号输出

所述第一断路器保护跳闸按键按下，所述第一断路器跳位信号输出，然后所述第一断路器合后位信号输出；所述第二断路器保护跳闸按键按下，所述第二断路器跳位信号输出，然后所述第二断路器合后位信号输出；所述第三断路器保护跳闸按键按下，所述第三断路器跳位信号输出，然后所述第三断路器合后位信号输出。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置通过所述分析处理模块自动控制完成或操作所述按键完成模拟断路器动作：

模拟断路器跳闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器跳闸按键，输出所述第一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第一断路器的跳位信号、第二断路器的跳位信号或第三断路器的跳位信 号；

模拟断路器合闸：按下第一断路器、第二断路器或第三断路器合闸按键，输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号，或由所述分析处理模块直接控制输出所述第一断路器的合位信号、第二断路器的合位信号或第三断路器的合位信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后不闭合：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下所述断路器跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，另一所述断路器的所述开关量输入模块收到手合信号；

模拟保护跳闸，并且保护跳闸后闭合，所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器保护跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，所述分析处理模块发送一断路器合位信号，Ⅰ母电压正常输出以及Ⅱ母电压正常输出，经延时，所述开关量输入模块收不到一所述断路器手合信号以及其他断路器手合信号；

模拟外部保护跳闸：所述分析处理模块发送一断路器跳位信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述断路器母差跳闸按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号；

模拟手跳闭锁：所述分析处理模块发送一断路器手跳闭锁信号，Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，或由所述按键按下一所述手跳闭锁按键、Ⅰ母电压失压按键以及Ⅱ母电压失压按键，经延时，一所述断路器合后位信号消失，所述开关量输入模块收不到所述断路器手合信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置完成以下检测：线路失压以及线路异常；

检测所述线路失压：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压 为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块经延时，输出第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信号；

所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号、Ⅰ母电压为0以及Ⅱ母电压为0信号，若所述开关量输入模块收到所述第一断路器手跳信号或第二断路器手跳信号，所述分析处理模块不输出所述第一断路器跳位信号或第二断路器跳位信号，并且所述开关量输入模块收不到所述第二断路器手合信号或第一断路器手合信；

检测所述线路异常：所述分析处理模块发送线路1或线路2电压为0信号，并且所述Ⅰ母电压正常以及Ⅱ母电压正常，所述备用电源自动投切装置电压报警，所述开关量输入模块收不到所述第一断路器手跳信号且收不到所述第二断路器手合信号，或所述开关量输入模块收不到所述第二断路器手跳信号且收不到所述第一断路器手合信号。