CN204359875U - 一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，包括用于连接计算机的接口模块、单片机、继电器输出模块、输出端子模块、时钟模块、复位模块、下载接口模块和电源模块，接口模块、单片机、继电器输出模块和输出端子模块顺次连接；时钟模块分别与下载接口模块、单片机连接，复位模块与单片机连接，下载接口模块与单片机连接，电源模块与接口模块、单片机、继电器输出模块、时钟模块、复位模块和下载接口模块连接；继电器输出模块包括若干个电磁型继电器，单片机的每一I/O口通过发光二极管连接继电器的输入端，每一继电器的输出端连接至输出端子模块；输出端子模块用于与被测试的保护设备连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子测试装置领域，更具体地，涉及一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置。
背景技术
抽水蓄能电站的发电电动机和变压器继电保护设备用于保护发电电动机和变压器的安全，这些保护设备包含约40种不同的保护功能。由于抽水蓄能机组具备多种运行工况和特殊的主接线方式，不同的运行工况下需要对各保护功能采取不同的闭锁(或开放)逻辑，并对应地制作了保护的闭锁逻辑表，表1为其中一个保护功能“工频差动保护”的闭锁逻辑表。如工频差动保护，需要在“拖动机运行”、“被拖动运行”、“电制动”、“SFC启动”四种工况闭锁，其他五种工况开放。
表1
保护设备进行试验或者检验时，必须对预先设定的各个保护的闭锁逻辑进行测试。抽水蓄能机组总体来说约有9种工况，每种工况的判定条件又要依靠断路器、换相刀、电气制动刀等刀闸的位置信号及监控系统的工况信号等共23路开关量信号组合而成(见表2)，保护设备将采集这23路信号，然后判别出工况，再根据该工况的闭锁逻辑进行保护的闭锁或开放。测试闭锁逻辑实际上就是要模拟各种工况，即按工况判定条件控制输入继电保护设备的23路信号的每路信号的开或者闭，开为高电平“1”，闭为低电平“0”。然后检查保护功能更是否被正确的闭锁或开放。例如要进行工频差动保护“发电运行”工况的测试，则需要模拟发电运行工况，即按照判定发电运行工况的判定条件(见表3)输入相应的信号。
表2
| 机端断路器合闸位置 | 被拖动开关A相合闸位置 |
| 机端断路器分闸位置 | 被拖动开关B相合闸位置 |
| 换相开关发电A相合闸位置 | 被拖动开关C相合闸位置 |
| 换相开关发电A相分闸位置 | 拖动开关A相合闸位置 |
| 换相开关公共B相合闸位置 | 拖动开关B相合闸位置 |
| 换相开关公共B相分闸位置 | 拖动开关C相合闸位置 |
| 换相开关发电C相合闸位置 | 发电调相模式(监控) |
| 换相开关发电C相分闸位置 | 水泵调相模式(监控) |
| 换相开关水泵A相合闸位置 | 电制动开关合闸位置 |
| 换相开关水泵A相分闸位置 | 电制动开关分闸位置 |
| 换相开关水泵C相合闸位置 | SFC启动信号 |
| 换相开关水泵C相分闸位置 |
表3
| 机端断路器合闸位置 | 1 | 被拖动开关A相合闸位置 | 0 |
| 机端断路器分闸位置 | 0 | 被拖动开关B相合闸位置 | 0 |
| 换相开关发电A相合闸位置 | 1 | 被拖动开关C相合闸位置 | 0 |
| 换相开关发电A相分闸位置 | 0 | 拖动开关A相合闸位置 | 0 |
| 换相开关公共B相合闸位置 | 1 | 拖动开关B相合闸位置 | 0 |
| 换相开关公共B相分闸位置 | 0 | 拖动开关C相合闸位置 | 0 |
| 换相开关发电C相合闸位置 | 1 | 发电调相模式 | 0 |
| 换相开关发电C相分闸位置 | 0 | 水泵调相模式 | 0 |
| 换相开关水泵A相合闸位置 | 0 | 电制动开关合闸位置 | 0 |
| 换相开关水泵A相分闸位置 | 1 | 电制动开关分闸位置 | 1 |
| 换相开关水泵C相合闸位置 | 0 | SFC启动信号 | 0 |
| 换相开关水泵C相分闸位置 | 1 |
以往在完成这种测试时，采取的方法是用可手动控制的多路小开关板来模拟工况判定信号，手动分合各路小开关即可输出所需的不同的工况信号。测试时需要测试者首先确认要测试的是哪种工况，然后根据要测试的工况，按照工况判定条件人工判断各路小开关的分合状态并执行。每完成一种工况的测试都需要重复该步骤，操作非常繁琐，且很容易出错。假设每种工况平均需要10次小开关操作，完成所有保护的测试在不出错的前提下需要操作10*40*9＝3600次。且各路信号的输出没有状态指示，无法确定是否输出了预想的信号，出错以后难以查找。
实用新型内容
本实用新型提供一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，实现替代人工接线和验证输出模拟工况信号是预想信号目的。
为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：
一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，包括用于连接计算机的接口模块、单片机、继电器输出模块、输出端子模块、时钟模块、复位模块、下载接口模块和电源模块，所述接口模块、单片机、继电器输出模块和输出端子模块顺次连接；时钟模块分别与下载接口模块、单片机连接，复位模块与单片机连接，下载接口模块与单片机连接，电源模块分别与接口模块、单片机、继电器输出模块、时钟模块、复位模块和下载接口模块连接；所述继电器输出模块包括若干个电磁型继电器，每一个电磁型继电器的输入端连接有一个发光二极管，单片机的每一I/O口通过发光二极管连接电磁型继电器的输入端，每一个电磁型继电器的输出端连接至输出端子模块；输出端子模块用于与被测试的保护设备连接。
本实用新型中，以串口模块、单片机、继电器输出模块为核心来构建整个电路，通过设置串口模块让单片机能够与计算机连接起来通信，利用这种电路结构操作人员可以通过操作计算来让单片机根据闭锁逻辑表来输出相应的模拟工况信号，继电器输出模块接收单片机输出的模拟工况信号做出相应动作来从而驱动被测试的保护设备做出相应闭锁响应，可见利用本实用新型的电路结构的装置可以替代繁琐的人工接线，简化了操作提高了效率。另外，又由于在每一继电器的输入端加入了发光二极管，进而可以通过观察发光二极管的亮灭情况来验证单片机是否正确地输出了保护闭锁逻辑表中的相应信号，达到了验证单片机输出模拟工况信号是否是预想值的目的，同时继电器动作状态还可以通过单片机和串口模块反馈回计算机来判断继电器动作是否正确。
优选地，所述接口模块包括顺次连接的RS-232串口接口和MAX232接口芯片；RS-232串口接口用于连接计算机，MAX232接口芯片连接至单片机；RS-232串口接口和MAX232接口芯分别连接至时钟模块。
优选地，所述单片机是AT89S52单片机。
优选地，所述时钟模块是晶振电路。
优选地，所述电源模块是LM2576开关稳压集成电路。
优选地，所述下载接口模块是CH340USB接口电路。
进一步地，所述复位电路包括电容C9、电阻R2和复位开关；电容C9的一端与电源模块连接，电容C9的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，复位开关并联在电容C9两端。
进一步地，在发光二极管和继电器之间还连接有用于防止信号干扰的光电隔离耦合器；每一继电器的输出端连接至输出端子模块。
优选地，所述光电隔离耦合器是EL817型光电隔离耦合器。
优选地，所述电磁型继电器是12V，带一付单刀双掷开关(SPDT)接点的MULTICOMP-MC25113型电磁型继电器。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
本实用新型通过设置串口模块让单片机能够与计算机连接起来通信，利用这种电路结构操作人员可以通过操作计算机来让单片机根据闭锁逻辑表来输出相应的模拟工况信号，继电器输出模块接收单片机输出的模拟工况信号做出相应动作来从而驱动被测试的保护设备做出相应闭锁响应，替代了繁琐的人工接线，简化了操作提高了效率。
而且由单片机处理接收来的工况信号，并自动去驱动继电器动作，实现所需的信号输出。
再者，由于在每一继电器的输入端加入了发光二极管，进而可以通过观察发光二极管的亮灭情况来验证单片机是否正确地输出了保护闭锁逻辑表中的相应信号，达到了验证单片机输出模拟工况信号是否是预想值的目的，同时继电器动作状态还可以通过单片机和串口模块反馈回计算机来判断继电器动作是否正确。
附图说明
图1为本实用新型的结构图；
图2为本实用新型单片机引脚接线图；
图3为本实用新型中单片机与继电器输出模块连接示意图；
图4为本实用新型串口模块电路结构图；
图5为本实用新型晶振的电路图；
图6为本实用新型电源模块电路图；
图7为本实用新型下载模块电路图；
图8为本实用新型复位模块电路图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，包括用于连接计算机的接口模块1、单片机2、继电器输出模块3、输出端子模块4、时钟模块5、复位模块6、下载接口模块7和电源模块8，所述接口模块1、单片机2、继电器输出模块3和输出端子模块4顺次连接的；时钟模块5分别与下载接口模块7、单片机2连接，复位模块6与单片机2连接，下载接口模块7与单片机2连接，电源模块8与接口模块1、单片机2、继电器输出模块3、时钟模块5、复位模块6和下载接口模块7连接；所述继电器输出模块3包括若干个电磁型继电器，每一继电器的输入端连接有一个发光二极管，单片机的每一I/O口通过发光二极管连接继电器的输入端，每一继电器的输出端连接至输出端子模块4；输出端子模块4用于与被测试的保护设备连接。
本实施例中，为了对输入输出信号进行隔离，在每一个发光二极管和与之连接的继电器之间还连接有用于防止信号干扰的光电隔离耦合器，该光电隔离耦合器是EL817型光电隔离耦合器。
在具体应用中，本实用新型的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置可以采用如图2和3所示的电路实现。如图2和3所示，本实施例中的单片机采用AT89S52单片机，继电器输出模块3包括16个电磁型继电器(图3中只画出16个继电器中的8个与单片机的连接情况，其他8个与图3中的连接情况一致与单片机另外8个I/O口P0.0-P0.7连接)，电磁型继电器是12V，带一付单刀双掷开关(SPDT)接点的MULTICOMP-MC25113型电磁型继电器，AT89S52单片机的I/O口P2.0-P2.7分别通过发光二极管P20-P27再经光电耦合器U1-U8(图中U1-U8的输入端Q1-Q8均连接至电源模块)连接继电器J1-J7，继电器J1-J7分别连接至输出端子模块4的输出端子out0-out7，输出端子out0-out7用于连接被测试的保护设备的相应出入端。
本实施中，以串口模块1、单片机2、继电器输出模块3为核心来构建整个电路，通过设置串口模块1让单片机2能够与计算机连接起来通信，利用这种电路结构操作人员可以通过操作计算来让单片机2根据闭锁逻辑表来输出相应的模拟工况信号，继电器输出模块3接收单片机2输出的模拟工况信号做出相应动作来从而驱动被测试的保护设备做出相应闭锁响应，可见利用本实用新型的电路结构的装置可以替代繁琐的人工接线，简化了操作提高了效率。另外，又由于在继电器输出模块3中的每一继电器的输入端加入了发光二极管，进而可以通过直观的观察发光二极管的亮灭情况来验证单片机是否正确地输出了保护闭锁逻辑表中的相应信号，达到了验证单片机2输出的模拟工况信号是否是预想值的目的，同时继电器动作状态还可以通过单片机2和串口模块1反馈回计算机来判断继电器动作是否正确。
如图2和4所示，接口模块1包括顺次连接的RS-232串口接口COM1和MAX232接口芯片；RS-232串口接口COM1的10、11引脚用来连接计算机，RS-232串口接口COM1的2、3引脚与MAX232接口芯片的T1OUT和R1IN引脚连接，MAX232接口芯片的R1OUT和T1IN引脚连接至AT89S52单片机的RXD引脚和TXD引脚。
如图2和5所示，时钟模块采用晶振电路，本实施例中的晶振电路包括晶振Y1、电容CX1、CX2，电容CX1和CX2串联连接，晶振Y1并联在电容CX1和CX2串联连接后的电路的两端，从晶振的两端引出两个输出端XTAL1和XTAL2，电容CX1和CX2之间的连接点接地，XTAL1.0和XTAL2.0分别与AT89S52单片机的时钟输入引脚XTAL1和XTAL2连接。
电源模块8采用LM2576开关稳压集成电路，具体应用电路可以如图2和6所示，其包括单刀双掷开关KEY1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、LM2576芯片、稳压二极管D0、电感L1、发光二极管D1、电阻R1，单刀双掷开关KEY1用于连接直流电源，单刀双掷开关KEY1的2、5触头并联在电容C1两端，单刀双掷开关KEY1的5触头接地，电容C2并联在电容C1两端，电容C1和C2与刀双掷开关KEY1的2触头连接的一端与LM2576芯片输入(IN)管脚连接，电容C1和C2与刀双掷开关KEY1的5触头连接的一端与LM2576芯片的ON/OFF和GND管脚连接，LM2576芯片的FB管脚与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，LM2576芯片的输出OUT管脚与稳压二极管D0的阳极和电感L1的一端连接，稳压二极管D0的阴极接地，电感L1的另一端输出+5V电压连接在电容C3的非接地端，电容C4、电阻R1、发光二极管D1连接成一串联回路，发光二极管D1的阴极同时还接地，电容C3同时还并联在电容C4两端。在KEY1闭合，从LM2576芯片的OUT管脚输出+5V电压并驱动发光二极管D1发光来提示电源模块8正常工作。
下载接口模块采用CH340USB接口电路，具体应用电路可以如图2和7所示，其包括USB接口和CH340芯片，USB接口的输入管脚D-、D+连接至CH340芯片的输入管脚UD-、UD+，CH340芯片的TXD、RXD管脚与AT89S52单片机的TXD、RXD管脚。
如图2和8所示，复位电路包括电容C9、电阻R2和复位开关；电容C9的一端与电源模块连接，电容C9的另一端与电阻R2的一端和AT89S52单片机的复位引脚9连接，电阻R2的另一端接地，复位开关并联在电容C9两端。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，包括用于连接计算机的接口模块、单片机、继电器输出模块、输出端子模块、时钟模块、复位模块、下载接口模块和电源模块，所述接口模块、单片机、继电器输出模块和输出端子模块顺次连接；时钟模块分别与下载接口模块、单片机连接，复位模块与单片机连接，下载接口模块与单片机连接，电源模块分别与接口模块、单片机、继电器输出模块、时钟模块、复位模块和下载接口模块连接；所述继电器输出模块包括若干个电磁型继电器，每一个电磁型继电器的输入端连接有一个发光二极管，单片机的每一I/O口通过发光二极管连接电磁型继电器的输入端，每一个电磁型继电器的输出端连接至输出端子模块；输出端子模块用于与被测试的保护设备连接。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述接口模块包括顺次连接的RS-232串口接口和MAX232接口芯片；RS-232串口接口用于连接计算机，MAX232接口芯片连接至单片机；RS-232串口接口和MAX232接口芯分别连接至时钟模块。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述单片机是AT89S52单片机。
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述时钟模块是晶振电路。
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述电源模块是LM2576开关稳压集成电路。
6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述下载接口模块是CH340USB接口电路。
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述复位电路包括电容C9、电阻R2和复位开关；电容C9的一端与电源模块连接，电容C9的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，复位开关并联在电容C9两端。
8.根据权利要求1至7任一项所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，在每一个发光二极管和与之连接的电磁型继电器之间还连接有用于防止信号干扰的光电隔离耦合器。
9.根据权利要求8所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述光电隔离耦合器是EL817型光电隔离耦合器。
10.根据权利要求8所述的抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置，其特征在于，所述电磁型继电器是12V带一付单刀双掷开关接点的MULTICOMP - MC25113 型电磁型继电器。
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|---|---|---|---|
| CN201420813963.9U CN204359875U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201420813963.9U CN204359875U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN204359875U true CN204359875U (zh) | 2015-05-27 |
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ID=53261337
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| CN201420813963.9U Active CN204359875U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 一种抽水蓄能电站机变保护设备的闭锁逻辑测试装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204359875U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107846033A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-27 | 广东蓄能发电有限公司 | 一种具有防误功能的工况判别及保护投退方法 |
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2014
- 2014-12-17 CN CN201420813963.9U patent/CN204359875U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN107846033A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-27 | 广东蓄能发电有限公司 | 一种具有防误功能的工况判别及保护投退方法 |
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