CN201392392Y - 备自投装置的试验测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种备自投装置的试验测试仪，包括可调单相电流输出单元、模拟断路器单元、三相交流电压输出单元、辅助继电器、中央处理器和计算机，模拟断路器单元包括三只独立的模拟断路器及操作电源，每只模拟断路器具有对应的分闸和合闸指令输入端口、分闸和合闸设定端口以及输出常闭接点端口或常开接点端口，两控制开关及三只模拟断路器的各常开触头形成电压输出，中央处理器的公共端与操作电源连接、输出端分别与每只模拟断路器的分闸和合闸设定端口连接、电压控制端分别与两控制开关及辅助继电器的输入端连接，中央处理器与计算机连接，能产生试验所需的各种信号，具有结构简单，操作方便，能提高试验的工作效率的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种备自投装置的试验测试仪，属于电力系统试验测试技术领域。
背景技术
目前，备自投装置已在110KV变电所得到了广泛运用。但对备自投装置的校验较为复杂，由于110KV变电所全停机会很少，通常只会对停运一部分，因此备投校验中需要使用模拟断路器代替实际运行的开关。校验前工作人员需要花大量的时间到其他运行中保护屏上去拆除备自投装置与运行中开关相联系的跳合闸和开入量回路接线，试验信号由微机保护试验装置输出电流和电压交流模拟量，并由独立模拟断路器来提供开入量和接收开出量，再由时间测试仪来测试备自投装置动作时间，试验结束后再逐一恢复接线。因此现有备自投装置试验中所用的设备体积庞大、笨重、成本高，由于在拆接过程中安全上存在较大的风险，操作烦琐、接线复杂。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种接线简单，操作方便，集成度高的备自投装置的试验测试仪。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种备自投装置的试验测试仪，其特征在于：包括可调单相电流输出单元、模拟断路器单元、三相交流电压输出单元、辅助继电器、中央处理器和计算机，
所述的可调单相电流输出单元包括单相交流电流源和输出调节器，单相交流电流源的输出端与输出调节器连接，输出调节器具有单相电流输出端口；
所述的模拟断路器单元包括三只独立的模拟断路器DL1、DL2和DL3以及操作电源，操作电源分别与每只模拟断路器的电源端连接，每只模拟断路器具有对应的分闸和合闸指令输入端口、分闸和合闸设定端口以及输出常闭接点端口或常开接点端口；
所述的三相交流电压输出单元包括三相交流电源、两只控制开关K1和K2及三只模拟断路器DL1、DL2和DL3的三个常开触头A1、A2和A3形成的输出回路，控制开关K1和模拟断路DL1的常开触头A1串接在三相交流电源与电压输出端U1之间，控制开关K2和模拟断路器DL2的常开触头A2串接在三相交流电源与电压输出端U2之间，模拟路器DL3的常开触头A3跨接在常开触头A1和常开触头A2的输出端；
所述辅助继电器具有主变故障输出接点端口；
所述中央处理器的公共端与操作电源连接、输出端分别与每只模拟断路器的分闸和合闸设定端口连接、电压控制端分别与控制开关K1、K2以及辅助继电器的输入端连接，中央处理器的输入/输出端口与计算机的输入/输出端口连接。
所述每只模拟断路器包括合闸继电器J1和分闸继电器J2，合闸继电器J1的常闭触头B1串接分闸继电器J2的回路上，分闸继电器J2的常闭触头B2串接的合闸继电器J1的回路上，且合闸继电器J1与模拟断路器的常开触头联动。
所述的合闸继电器J1上还具有常闭的合闸失灵触头C1；分闸继电器J2具有常闭的分闸失灵触头C2。
所述控制开关K1与模拟断路DL1的常开触头A1的串接支路上还并联有手动开关SK1，控制开关K2与模拟断路DL2的常开触头A2的串接支路上也并联有手动开关SK2。
本实用新型的备自投装置由可调单相电流输出单元、模拟断路器单元、三相交流电压输出单元、辅助继电器、中央处理器和计算机构成，集成度高，取代了体积庞大的微机保护校验仪、独立模拟断路器等试验设备，大大减小试验系统的体积，降低成本。本实用新型由于具有备自投装置试验用的多个接口端，接线简单，不需要进行试验准备工作，操作方便，可以模拟所有备自投装置的试验项目。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型模拟断路器的电原理图。
图3是本实用新型三相交流电源的结构框图。
图4是本实用新型三相交流电压输出单元的电原理图。
具体实施方式
见图1所示，本实用新型备自投装置的试验测试仪，包括可调单相电流输出单元1、模拟断路器单元5、三相交流电压输出单元2、辅助继电器6、中央处理器4和计算机3。
本实用新型的可调单相电流输出单元1包括单相交流电流源和输出调节器，单相交流电流源的输出端与输出调节器连接，输出调节器具有单相电流输出端口I，通过单相电流输出端口向备自投装置7提供试验所需的0～5A模拟负荷电流。
见图1所示，本实用新型的模拟断路器单元5包括三只独立的模拟断路器DL1、DL2和DL3及操作电源，操作电源分别与每只模拟断路器的电源端连接，每只模拟断路器具有对应的分闸、合闸指令输入端口，分闸、合闸设定端口以及输出常闭或常开接点端口。见图2所示，本实用新型的每个模拟断路器均包括合闸继电器J1和分闸继电器J2，合闸继电器J1的常闭触头串接分闸继电器J2的回路上，分闸继电器J2的常闭触头串接的合闸继电器J1的回路上，且合闸继电器J1与模拟断路器的常开触头联动。当外部或内部合闸先闭合，合闸继电器J1动作，此时由于分闸开路，分闸继电器J2的常闭触头闭合，合闸继电器J1的一个常开触头让合闸继电器J1自保持，这时合闸继电器J1的另一个常开触头DL1闭合，输出常闭信号；当分闸闭合，分闸继电器J2动作，分闸继电器J2的常闭触头开路，闸继电器J1的自保持失效，这时常开触头DL1开路，输出常开信号，合闸继电器J1的常闭触头闭合，分闸继电器J2的一个常开触头可以让分闸继电器J2自保持。而当外部或内部分闸先闭合，分闸继电器J2动作，此时由于合闸开路，合闸继电器J1的常闭触头闭合，分闸继电器J2的一个常开触头让分闸继电器J2自保持，这时分闸继电器J2的常开触头DL1开路，输出常开信号；如果合闸闭合，合闸继电器J1动作，合闸继电器J1的常闭触头开路，分闸继电器J2的自保持失效，这时DL1闭合，输出常闭信号，分闸继电器J2的常闭触头闭合，合闸继电器J1的一个常开触头可以让继电器1自保持。使三只模拟断路器接受被测试备自投装置7外部发出的分合闸指令进行分合闸动作，也接收中央处理器4发出内部的预设分合闸指令进行分合闸动作，并通过输出常闭或常开接点端口向被测试备自投装置7输出相应开关量。
见图2所示，本实用新型在合闸继电器J1上还具有常闭的合闸失灵触头C1，分闸继电器J2具有常闭的分闸失灵触头C2，在模拟断路器合闸失灵时，模拟断路器不响应外部及内部合闸控制信号，同样在分闸失灵时，模拟断路器不响应外部及内部分闸控制信号，能很好地模拟断路器故障状态。
见图1所示，本实用新型的三相交流电压输出单元2包括三相交流电源、两只控制开关及三只模拟断路器DL1、DL2和DL3的三个常开触头A1、A2和A3形成的输出回路。见图3所示，本实用新型的三相交流电流源由正弦波发生器、相位移电路以及功放电路和隔离变压器构成，功放电路采用OPA541芯片，最大输出电流可达10A，将实际输出电压反馈到芯片端，实现输出三相电压的稳定性。见图1、4所示，本实用新型的控制开关K1和模拟断路DL1的常开触头A1串接在三相交流电源和电压输出端U1，控制开关K2和模拟断路器DL2的常开触头A2串在三相交流电源和电压输出端U2，模拟路器DL3的常开触头A3跨接在常开触头A1和常开触头A2的输出端之间，使模拟断路器完全模拟内桥接法，各常开触头A1、A2和A3分别与各自的合闸继电器J1联动，通过控制开关K2以及各模拟路器的常开触头形成逻辑组合，输出设定的电压。而且在控制开关K1与模拟断路DL1的常开触头A1的串接支路上还并联有手动开关SK1，控制开关K2与模拟断路DL2的常开触头A2的串接支路上也并联有手动开关SK2，也可通过手动方式进行控制输出设定的电压。
本实用新型的辅助继电器6具有主变故障输出接点端口，针对模拟断路器主动变位，通过辅助继电器6提供主变故障输出接点，该辅助继电器6的初始状态为开路，当试验项目开始后三只模拟断路器任何一只状态变为“分闸”时，主变故障输出接点状态变为闭合50～100毫秒，然后返回开路状态。
见图1所示，本实用新型的中央处理器4的公共端与操作电源连接，于三只模拟断路器拥有独立操作电源，故只需与被测自投装置的分合闸指令输入接点相连，而无需外加操作电源。该中央处理器4采用AVRAtmega128单片机，并采用uCOS-II作为本系统实时操作软件平台，由于Atmega128是一款集成度极高的SoC芯片，几乎内嵌了所有本系统所需的控制模块，故能实现多路实时控制及测量。中央处理器4的输出端分别与每只模拟断路器的分闸和合闸设定端口连接，可通过计算机3预设断路器的分合闸状态，中央处理器4发出的分合闸指令使各模拟断路器进行分合闸动作，中央处理器4的电压控制端分别与控制开关K1、K2以及辅助继电器6的输入端连接，控制开关K1、K2使模拟断路器完全模拟电力系统内桥接线，以产生试验所需的模拟量。中央处理器4的输入/输出端口与计算机3的输入/输出端口连接，计算机3通过USB接口与中央处理器4通讯，计算机3采用笔记本电脑，传输工作指令及结果信息，而中央处理器4解析计算机3传来的工作指令，并通过两个控制开关对各模拟断路器进行控制，计算机3通过专用软件，可以任意设置各模拟断路器初始状态及动作状态，并且预先置位故障节点，模拟内桥接法的任意故障模式，而对应各个组态的模拟断路器动作时刻采样后通过送入上位机显示并保存维护，中央处理器4接受到U1、U2输出电压状态改变指令或某只模拟断路器状态发生变化即开始计时，记录其余模拟断路器状态改变的时间，同时记录状态改变情况，并能形成试验报告，计算机3将测试结果信息可导出到Excel文档中，便于信息集成及后期管理。
本实用新型由于完全能够满足电力系统内桥接线备自投装置的校验工作，极大地提供了测试的灵活性，集成度高，提高了生产效率。
Claims (4)
1、一种备自投装置的试验测试仪，其特征在于：包括可调单相电流输出单元、模拟断路器单元、三相交流电压输出单元、辅助继电器、中央处理器和计算机，
所述的可调单相电流输出单元包括单相交流电流源和输出调节器，单相交流电流源的输出端与输出调节器连接，输出调节器具有单相电流输出端口；
所述的模拟断路器单元包括三只独立的模拟断路器DL1、DL2和DL3以及操作电源，操作电源分别与每只模拟断路器的电源端连接，每只模拟断路器具有对应的分闸和合闸指令输入端口、分闸和合闸设定端口以及输出常闭接点端口或常开接点端口；
所述的三相交流电压输出单元包括三相交流电源、两只控制开关K1和K2及三只模拟断路器DL1、DL2和DL3的三个常开触头A1、A2和A3形成的输出回路，控制开关K1和模拟断路DL1的常开触头A1串接在三相交流电源与电压输出端U1之间，控制开关K2和模拟断路器DL2的常开触头A2串接在三相交流电源与电压输出端U2之间，模拟路器DL3的常开触头A3跨接在常开触头A1和常开触头A2的输出端；
所述辅助继电器具有主变故障输出接点端口；
所述中央处理器的公共端与操作电源连接、输出端分别与每只模拟断路器的分闸和合闸设定端口连接、电压控制端分别与控制开关K1、K2以及辅助继电器的输入端连接，中央处理器的输入/输出端口与计算机的输入/输出端口连接。
2、根据权利要求1所述的备自投装置的试验测试仪，其特征在于：所述每只模拟断路器包括合闸继电器J1和分闸继电器J2，合闸继电器J1的常闭触头B1串接分闸继电器J2的回路上，分闸继电器J2的常闭触头B2串接的合闸继电器J1的回路上，且合闸继电器J1与模拟断路器的常开触头联动。
3、根据权利要求1所述的备自投装置的试验测试仪，其特征在于：所述的合闸继电器J1上还具有常闭的合闸失灵触头C1；分闸继电器J2具有常闭的分闸失灵触头C2。
4、根据权利要求1所述的备自投装置的试验测试仪，其特征在于：所述控制开关K1与模拟断路DL1的常开触头A1的串接支路上还并联有手动开关SK1，控制开关K2与模拟断路DL2的常开触头A2的串接支路上也并联有手动开关SK2。
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