CN107179520A - 一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置，所述方法是根据整个零磁通电流互感器二次电子模块试验的工艺过程及装置的功能设计的全自动控制方案，所述装置包括试验控制装置及示波器，所述的试验控制装置包括主控MCU、9‑12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路、电源控制电路、低电压与饱和接点显示电路及触摸屏。实现了零磁通CT二次电子模块与一次设备间的试验线对接；装置为全自动控制，无需频繁在被试验设备的接线端子上拆接线，试验过程由装置内部程序自动进行，操作方便，简化零磁通CT二次电子模块试验接线，不易产生误接线和损坏被试验设备。

Description

一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置
技术领域
本发明涉及电力设备试验技术领域，特别涉及一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置。
背景技术
在直流换流站中零磁通电流互感器得到广泛应用，如：输入量为3000A直流电的零磁通CT，对此类CT的二次电子模块试验时，最多时需要测量24个数据，而现有的测量方案是利用简单的示波器和手动端子接线方式进行测量，每测量一个数据时都要手动更改接线方式，目前国内的换流站中对此类设备试验都是采用这种方法，此方法浪费大量时间，频繁在被试验设备的接线端子上拆接线容易造成设备损坏，且试验电源取自运行中的低压直流屏，容易对其他在运装置造成影响，因此我们在国内首创一种适用于零磁通CT二次电子模块试验的自动化试验装置，并根据试验的工艺过程和本装置的功能特点设计了其控制方案。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置，实现了零磁通CT二次电子模块与一次设备间的试验线对接；装置为全自动控制，无需频繁在被试验设备的接线端子上拆接线，试验过程由装置内部程序自动进行，操作方便，简化零磁通CT二次电子模块试验接线，不易产生误接线和损坏被试验设备。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种零磁通电流互感器二次电子模块试验的控制方法，包括如下步骤：
步骤一、试验开始，试验装置检测到触摸屏的“开始试验”信号由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子断开；
步骤二、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示；
步骤三、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤四、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示，此时低电压接点为闭合，饱和接点为断开，进行下一步；
步骤五、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X6端子与示波器接通，使示波器显示通道X6的波形，同时在触摸屏上显示X6标准波形作为示波器的波形对比；
步骤六、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X7端子与示波器接通，使示波器显示通道X7的波形，同时在触摸屏上显示X7标准波形作为示波器的波形对比；
步骤七、由主控MCU控制电源控制电路断开零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行断电；
步骤八、由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9、12号端子闭合，10、11号端子断开；
步骤九、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤十、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X8端子与示波器接通，使示波器显示通道X8的波形，同时在触摸屏上显示X8标准波形作为示波器的波形对比；
步骤十一、试验结束，主控MCU输出清零。
用于上述控制方法的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，包括试验控制装置及示波器，所述的试验控制装置包括主控MCU、9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路、电源控制电路、低电压与饱和接点显示电路及触摸屏。
所述的主控MCU分别连接9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路及电源控制电路，所述的9-12号端子转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子，所述的示波器输出转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子，所述的RS232通讯接口电路连接触摸屏，所述的电源控制电路连接所述试验装置的内部电源和零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子。
所述的试验控制装置通过航空插头与零磁通电流互感器二次电子模块的端子相连接，连接的端子包括9-12号端子、14-19号端子、X6-X8端子、26-29号端子和电源+、电源-端子。
整个试验过程中，14-19号端子与所述的试验控制装置为常通状态，不进行转换控制。
所述的26-27号端子及28-29号端子连接于所述的试验控制装置的低电压与饱和接点显示电路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法，是根据整个试验的工艺过程及装置的功能设计的全自动控制方案，使整个操作过程实现了全自动控制，操作简单，省去了人工换线、接线和操作的繁琐过程。
2、本发明的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，克服了以往零磁通CT二次电子模块试验接线复杂、耗时长、易损坏设备的缺陷。实现了被测零磁通CT二次电子模块与一次设备间进行准确快速对接，避免在被试验设备的接线端上反复拆接线，在测量不同参数时不必断电、更改接线，只需根据试验装置触摸屏提示读取相对应的试验波形即可。
附图说明
图1为本发明的控制方法流程图；
图2为本发明装置的主控MCU电路图；
图3为本发明装置的9-12号端子转换电路中的10号端子转接电路图；
图4为本发明装置的示波器输出转换电路图；
图5为本发明装置的电源控制电路的110V正极输入控制电路图；
图6为本发明装置的电源控制电路的110V负极输入控制电路图；
图7为本发明装置的饱和状态显示电路图；
图8为本发明装置的低电压接点显示电路图；
图9为本发明装置的RS232通讯接口电路图；
图10为本发明装置的电源系统电路图；
图11为本发明装置与零磁通电流互感器二次电子模块的端子之间连接的航空插头端子图；
图12为本发明装置的试验控制装置结构示意图；
图13为本发明装置的上位机触摸屏软件流程图；
图14为本发明装置的下位机单片机系统软件流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种零磁通电流互感器二次电子模块试验的控制方法，包括如下步骤：
步骤一、试验开始，试验装置检测到触摸屏的“开始试验”信号由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子断开；
步骤二、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示；
步骤三、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤四、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示，此时低电压接点为闭合，饱和接点为断开，进行下一步；
步骤五、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X6端子与示波器接通，使示波器显示通道X6的波形，同时在触摸屏上显示X6标准波形作为示波器的波形对比；
步骤六、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X7端子与示波器接通，使示波器显示通道X7的波形，同时在触摸屏上显示X7标准波形作为示波器的波形对比；
步骤七、由主控MCU控制电源控制电路断开零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行断电；
步骤八、由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9、12号端子闭合，10、11号端子断开；
步骤九、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤十、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X8端子与示波器接通，使示波器显示通道X8的波形，同时在触摸屏上显示X8标准波形作为示波器的波形对比；
步骤十一、试验结束，主控MCU输出清零。
用于上述控制方法的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，包括试验控制装置及示波器，所述的试验控制装置包括主控MCU、9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路、电源控制电路、低电压与饱和接点显示电路及触摸屏。
所述的主控MCU分别连接9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路及电源控制电路，所述的9-12号端子转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子，所述的示波器输出转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子，所述的RS232通讯接口电路连接触摸屏，所述的电源控制电路连接所述试验装置的内部电源和零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子。
所述的试验控制装置通过航空插头与零磁通电流互感器二次电子模块的端子相连接，连接的端子包括9-12号端子、14-19号端子、X6-X8端子、26-29号端子和电源+、电源-端子。
整个试验过程中，14-19号端子与所述的试验控制装置为常通状态，不进行转换控制。
所述的26-27号端子及28-29号端子连接于所述的试验控制装置的低电压与饱和接点显示电路。
如图2所示，为本发明所述装置的主控MCU电路部分，图中，主控MCU主控芯片采用的是Freescale半导体公司自主设计并制造的16位高性能通用微处理器MC9S12XS128，其PS0、PS1号引脚通过RS232通讯芯片MAX232ACSE和RS232的9针接口连接TPC7062K触摸屏。
另外，单片机通过其引脚连接9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路及电源控制电路，其中，PA0控制电源控制电路的+、-输入控制端，PA1-PA4控制9-12号端子转换电路的控制端，PA7、PB0、PB1控制示波器输出转换电路的控制端。
如图3所示，为9-12号端子转换电路中的10号端子转接电路，9、11、12号端子转接电路与之结构相同，由单片机来的控制端PA2通过光电耦合及其K6继电器和共射级三极管放大输出电路最终控制10号端子连接的通断，共射级三极管放大电路增大了继电器线圈电流，保证继电器能够快速无误的得到动作信号，光电耦合电路使单片机的输出信号与继电器之间为非接触式连接。
如图4所示，为示波器输出转换电路，由单片机控制端PA7、PB0、PB1来的控制信号经过隔离控制及输出控制，最终控制X6-X8示波器输出端子与示波器输出端子的通断。
当X6端子与示波器输出端子接通时，示波器显示X6通道的波形信号，当X7端子与示波器输出端子接通时，示波器显示X7通道的波形信号，当X8端子与示波器输出端子接通时，示波器显示X8通道的波形信号。
如图5、6所示，分别为电源控制电路的+、-输入控制电路，由单片机控制端PA0同时控制直流110V电源的+和-两端，在试验时为零磁通电流互感器二次电子模块提供供电电源。
如图7、8所示，为饱和状态显示电路及低电压接点显示电路，图中的26、27端子和28、29端子连接于零磁通电流互感器二次电子模块的26-29端子上。通过LED灯的亮灭显示饱和接点和低电压接点的通断状态。
如图9所示，为RS232通讯接口电路，单片机的PS0、PS1号引脚通过RS232通讯芯片MAX232ACSE和RS232的9针接口连接TPC7062K触摸屏。
如图10所示，为本发明装置的电源系统电路图，其中的110VDC部分为给零磁通电流互感器二次电子模块提供供电电源，24VDC为本发明装置内部继电器线圈提供供电电源，5VDC为本发明装置内部芯片电路提供供电电源。
如图11所示，为本发明装置与零磁通电流互感器二次电子模块的端子之间连接的航空插头端子图，采用航空插头避免了繁琐的接线连接过程和错误接线。
如图12所示，为本发明装置的试验控制装置结构示意图。
如图13所示，为本发明装置的上位机触摸屏软件流程图。
如图14所示，为本发明装置的下位机单片机系统软件流程图。
进行零磁通CT二次电子模块试验时，将一次设备和二次待测模块分别使用连接线接在试验控制装置上，将示波器连接在试验控制装置测试插口上，试验步骤如下：
1、点击界面中“开始试验”
2、出现“点击下一步断开9、10、11、12端子”，点击屏幕“下一步”按钮，自动断开这4个继电器。
3、在触摸屏上显示饱和接点(26、27)、低电压接点(28、29)正常状态下分合情况，点击“下一步”继续试验。
4、出现“点击下一步接通被测装置电源”，点击屏幕“下一步”按钮，点击后自动吸合直流±110V电源继电器，给被测装置上电。
5、显示饱和接点(26、27)、低电压接点(28、29)的分合情况，此时测量低电压接点(28、29)应为闭合；饱和接点(26.27)应为断开，点击“下一步”继续试验；
6、程序将波形测试出口切换到X6，并显示X6标准波形作为与示波器对比用，点击“下一步”继续试验。
7、程序将波形测试出口切换到X7，显示“将示波器调至1V/div、5ms/div挡”，并显示X7标准波形，点击“下一步”继续试验。
8、出现“点击下一步断开被测装置电源”，点击“下一步”后自动断开被测装置±110V直流电源
9、出现“点击下一步合上9、12端子”，点击“下一步”后合上9、12端子继电器
10、出现“点击下一步接通被测装置电源”，点击屏幕“下一步”按钮，自动吸合直流±110V电源继电器，给被测装置上电。
11、程序将波形测试出口切换到X8，显示“将示波器调至5V/div、5ms/div挡”，并显示X8标准波形，点击“下一步”继续试验。
12、出现“试验结束”，点击“完成”断开被测装置±110V直流电源，完成全部试验。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (5)

1.一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、试验开始，试验装置检测到触摸屏的“开始试验”信号由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子断开；
步骤二、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示；
步骤三、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤四、主控MCU将饱和接点和低电压接点正常状态下的分合情况在触摸屏上进行显示，此时低电压接点为闭合，饱和接点为断开，进行下一步；
步骤五、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X6端子与示波器接通，使示波器显示通道X6的波形，同时在触摸屏上显示X6标准波形作为示波器的波形对比；
步骤六、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X7端子与示波器接通，使示波器显示通道X7的波形，同时在触摸屏上显示X7标准波形作为示波器的波形对比；
步骤七、由主控MCU控制电源控制电路断开零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行断电；
步骤八、由主控MCU控制9-12号端子转换电路，将连接零磁通电流互感器二次电子模块的9、12号端子闭合，10、11号端子断开；
步骤九、由主控MCU控制电源控制电路接通零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子，对零磁通电流互感器二次电子模块进行上电；
步骤十、由主控MCU控制示波器输出转换电路将零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子中的X8端子与示波器接通，使示波器显示通道X8的波形，同时在触摸屏上显示X8标准波形作为示波器的波形对比；
步骤十一、试验结束，主控MCU输出清零。
2.用于权利要求1所述的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，其特征在于，包括试验控制装置及示波器，所述的试验控制装置包括主控MCU、9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路、电源控制电路、低电压与饱和接点检测电路及触摸屏；
所述的主控MCU分别连接9-12号端子转换电路、示波器输出转换电路、RS232通讯接口电路及电源控制电路，所述的9-12号端子转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的9-12号端子，所述的示波器输出转换电路连接零磁通电流互感器二次电子模块的X6-X8示波器输出端子，所述的RS232通讯接口电路连接触摸屏，所述的电源控制电路连接所述试验装置的内部电源和零磁通电流互感器二次电子模块的电源端子。
3.根据权利要求2所述的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，其特征在于，所述的试验控制装置通过航空插头与零磁通电流互感器二次电子模块的端子相连接，连接的端子包括9-12号端子、14-19号端子、X6-X8端子、26-29号端子和电源+、电源-端子。
4.根据权利要求1-3所述的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验控制方法及装置，其特征在于，整个试验过程中，14-19号端子与所述的试验控制装置为常通状态，不进行转换控制。
5.根据权利要求3所述的一种零磁通电流互感器二次电子模块试验装置，其特征在于，所述的26-27号端子及28-29号端子连接于所述的试验控制装置的低电压与饱和接点检测电路。
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