CN209842014U - 一种备自投调试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种备自投调试装置，包括：单片机核心控制器、电源及功放模块、模拟电压发生器、模拟电流发生器、控制面板、数显计时器和继电器输入输出模块；单片机核心控制器分别与电源及功放模块、控制面板、数显计时器及继电器输入输出模块相连；电源及功放模块与模拟电压发生器和模拟电流发生器相连；控制面板与数显计时器、继电器输入输出模块、模拟电压发生器及模拟电流发生器相连。本实用新型既能模拟断路器的动作过程并提供相关开关状态及相应模拟量，又能够记录备自投的充放电时间及动作时间，且操作灵活，携带方便，能大大提高备自投调试工作的综合效益。

Description

一种备自投调试装置

技术领域

本实用新型属于电力系统变电检修校验领域，具体的说是一种备自投调试装置。

背景技术

备用电源自动投入装置(简称备自投装置)作为最常见的安全自动装置，广泛应用在电压等级为110kV及以下变电站中。当主进线故障跳开主进线开关(1DL)或者主进线开关误跳未重合将会导致全站失电，严重影响供电的可靠性及稳定性。而备用电源自动投入装置的广泛应用，解决了此类问题：一旦检测到主进线故障跳开主进线开关(1DL)或者主进线开关误跳未重合即自动投入备用线路开关(2DL)，从而快速恢复供电。

根据《微机保护装置运行管理规程》的要求，备自投装置到运行年限或开关技改大修时，需要进行备自投装置逻辑及出口回路验证。目前传统的备自投调试校验方案有两种。一种是在一次设备停电下校验，一种是人工短接相关接点代替一次设备停电下校验。针对这两种校验方案，目前亟待解决的问题是：停用一次设备下校验虽然安全性高、符合检修规范要求，但存在着工作强度大、接线操作复杂、工作时间长，用户投诉率高等问题；而人工短接相关接点代替一次设备停电下校验，虽克服了停用一次设备造成的相关弊端，但也存在着不符合检修规范要求、安全性低、使用率低等问题。

发明内容

本实用新型为克服现有技术存在的不足之处，提供一种智能化、便捷化、高效化的备自投调试装置，以期能模拟断路器的动作过程并提供相关开关状态及相应模拟量，又能记录备自投的充放电时间及动作时间，从而提高备自投调试工作的综合效益。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种备自投调试装置的特点包括：单片机核心控制器、电源及功放模块、模拟电压发生器、模拟电流发生器、控制面板、数显计时器和继电器输入输出模块；

所述单片机核心控制器分别与所述电源及功放模块、所述控制面板、所述数显计时器及所述继电器输入输出模块相连；所述电源及功放模块与所述模拟电压发生器和所述模拟电流发生器相连；所述控制面板与所述数显计时器、所述继电器输入输出模块、所述模拟电压发生器及所述模拟电流发生器相连；

所述控制面板包括：控制按钮、状态指示灯、状态接点、模拟量接点及数字显示屏；

所述单片机核心控制器利用I/O口接收所述控制面板上的所述控制按钮输入的控制指令，一方面通过I/O口输出状态指令给所述状态指示灯；另一方面通过模拟输入输出口传递控制指令给所述继电器输入输出模块；

所述继电器输入输出模块通过导通相应继电器的辅助接点，使得所述控制面板上相应的所述状态接点导通；进而通过导线将所述状态接点连至备自投装置的开关量状态输入输出口；

所述单片机核心控制器还通过并行总线控制所述电源及功放模块输出模拟电压和模拟电流并通过导线分别传递给所述模拟电压发生器和所述模拟电流发生器的运放芯片，从而产生相应的模拟电压和模拟电流量并提供给所述模拟量接点；进而通过导线将所述模拟量接点连至所述备自投装置的模拟量输入口；

所述单片机核心控制器通过串行总线将输出端口连至所述数显计数器，用于控制所述数显计时器记录并通过所述数字显示屏显示所述备自投装置放电时间和相应动作时间。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型采用单片机核心控制器控制继电器输入输出模块，为所需校验的备自投装置提供模拟开关状态及相应开关量，从而代替一次设备停电下提供的实际开关状态及相应开关量或采用人工短接相关接点等方式，减少了一次设备停电，克服现有两种备自投调试方案中出现的各种弊端。

2、本实用新型能够同时提供备自投装置调试所需的模拟电压电流量和相关开关状态及开关量，解决了原先分别由传统保护试验仪提供模拟量和其他备自投校验仪提供开关量出现的接线复杂、携带不便等问题。

3、本实用新型的控制面板的设计采用常见变电站桥开关接线形式，备自投动作逻辑清晰，试验结果直观，操作方便灵活。

4、本实用新型能够模拟各种运行方式下备自投的动作逻辑，包括进线备自投、主变备自投及母联备自投等，大大提高了现场备自投校验的灵活性和时效性。

附图说明

图1为本实用新型备自投调试装置的结构示意图；

图2为本实用新型备自投调试装置的控制面板示意图。

具体实施方式

本实施例中，参阅图1，一种备自投调试装置，包括：单片机核心控制器、电源及功放模块、模拟电压发生器、模拟电流发生器、控制面板、数显计时器和继电器输入输出模块；

单片机核心控制器分别与电源及功放模块、控制面板、数显计时器及继电器输入输出模块相连；电源及功放模块与模拟电压发生器和模拟电流发生器相连；控制面板与数显计时器、继电器输入输出模块、模拟电压发生器及模拟电流发生器相连；

控制面板上有：控制按钮、状态指示灯、状态接点、模拟量接点及数字显示屏；其中控制按钮包括：手合按钮、手分按钮、保护跳闸按钮；状态指示灯包括：合闸指示灯、分闸指示灯、闭锁指示灯；状态接点包括：断路器位置开出接点、手分闭锁接点及保护动作开入接点；模拟量接点包括：两路三相电压输入接点、两路单相电压接点及两路单相电流接点；

单片机核心控制器利用I/O口接收控制面板上的控制按钮输入的控制指令，一方面通过 I/O口输出状态指令给状态指示灯；另一方面通过模拟输入输出口传递控制指令给继电器输入输出模块；

继电器输入输出模块通过导通相应继电器的辅助接点，使得控制面板上相应的状态接点导通；进而通过导线将状态接点连至备自投装置的开关量状态输入输出口；

单片机核心控制器还通过并行总线控制电源及功放模块输出模拟电压和模拟电流并通过导线分别传递给模拟电压发生器和模拟电流发生器的运放芯片，从而产生相应的模拟电压和模拟电流量并提供给模拟量接点；进而通过导线将模拟量接点连至备自投装置的模拟量输入口；

单片机核心控制器通过串行总线将输出端口连至数显计数器，用于控制数显计时器记录并通过数字显示屏显示备自投装置放电时间和相应动作时间。

参阅图2，本实用新型控制面板具体实施例包括：

U_1A、U_1B、U_1C为模拟电压发生器提供的一路三相电压输出接点，分别接至备自投装置I 母电压端子上，作为进线1的三相电压；U_1L为模拟电压发生器提供的一路单相电压输出接点，将其接至备自投装置进线1线路电压端子上，作为进线1的线路电压；U_2A、U_2B、U_2C为模拟电压发生器提供的另外一路三相电压输出接点，分别接至备自投装置II母电压端子上，作为进线2的三相电压；U_2L为模拟电压发生器提供的另外一路单相电压输出接点，将其接至备自投装置进线2线路电压端子上，作为进线2的线路电压；I_1L为模拟电流发生器提供的一路单相电流输出接点，将其接至备自投装置进线1电流端子上，作为进线1的线路电流；I_2L为模拟电流发生器提供的另外一路单相电流输出接点，将其接至备自投装置进线2电流端子上，作为进线2的线路电流；1K为继电器输入输出模块中一对断路器位置开出接点，接至备自投装置进线1开关位置端子上，作为进线1开关状态量；2K为继电器输入输出模块中一对断路器位置开出接点，接至备自投装置进线2开关位置端子上，作为进线2开关状态量；3K为继电器输入输出模块中一对断路器位置开出接点，接至备自投装置分段开关位置端子上，作为分段开关状态量；1BS为继电器输入输出模块中一对手分闭锁开出接点，接至备自投装置闭锁开入端子上，作为闭锁备自投动作的闭锁量；2BS为继电器输入输出模块中一对手分闭锁开出接点，同样接至备自投装置闭锁开入端子上，作为闭锁备自投动作的闭锁量；3BS为继电器输入输出模块中一对手分闭锁开出接点，同样也接至备自投装置闭锁开入端子上，作为闭锁备自投动作的闭锁量；1T为继电器输入输出模块中一对保护动作开入接点，接至备自投装置进线1动作出口端子上，作为备自投装置动作的开出量；2T为继电器输入输出模块中一对保护动作开入接点，接至备自投装置进线2动作出口端子上，作为备自投装置动作的开出量；3T为继电器输入输出模块中一对保护动作开入接点，接至备自投装置分段开关动作出口端子上，作为备自投装置动作的开出量；1HD为进线1开关合闸指示灯，1TD为进线1开关分闸指示灯；1BD为进线1开关闭锁指示灯；2HD为进线2开关合闸指示灯，2TD为进线2开关分闸指示灯；2BD为进线2开关闭锁指示灯；3HD为分段开关合闸指示灯，3TD为分段开关分闸指示灯；3BD为分段开关闭锁指示灯；1ST为进线1的手分按钮，1BT为进线1 的保护跳闸按钮，1SH为进线1的手合按钮；2ST为进线2的手分按钮，2BT为进线2的保护跳闸按钮，2SH为进线2的手合按钮；3ST为分段开关的手分按钮，3BT为分段开关的保护跳闸按钮，3SH为分段开关的手合按钮。

本实用新型在使用时结合图2有以下方式：

实施例一：当进行进线备自投校验时，当选取进线1为运行线路，进线2为备用线路时，按下1SH、3SH、3BT按钮，则U_1A、U_1B、U_1C、U_2A、U_2B、U_2C、U_1L、U_2L均输出正常电压值，I_1L输出正常电流值，I_2L输出电流值为0；1K接点导通，3K接点导通，2K接点断开；1BS、 2BS、3BS接点均断开；1T、2T、3T接点均断开；1HD亮，1TD不亮，1BD不亮；2HD不亮，2TD亮，2BD不亮；3HD亮，3TD不亮，3BD不亮。

等待备自投装置充电完成灯亮起后，数显计时器记录备自投充电时间。此时按下1BT按钮，则1TD亮，U_1A、U_1B、U_1C、U_2A、U_2B、U_2C、U_1L输出电压值为0，I_1L输出电流值为0， U_2L输出正常电压值；接下来备自投装置动作，对进线2发出合闸指令，则2T接点导通，2K 接点导通，2HD亮，与此同时，数显计时器记录备自投动作时间，从而完成进线备自投动作逻辑校验。

等待备自投装置充电完成灯亮起后，按下1ST按钮，则1TD亮，1BD亮，U_1A、U_1B、 U_1C、U_2A、U_2B、U_2C、U_1L输出电压值为0，I_1L输出电流值为0，U_2L输出正常电压值，1BS 接点导通，此时备自投装置完成放电，数显计时器记录备自投放电时间；同时备自投装置对进线2开关发出闭锁合闸指令，从而完成进线备自投闭锁逻辑校验。

实施例二：当进行母联备自投校验时，当取进线1、进线2为运行线路，分段开关为备用开关时，按下1SH、2SH、3BT按钮，则U_1A、U_1B、U_1C、U_2A、U_2B、U_2C、U_1L、U_2L均输出正常电压值，I_1L、I_2L均输出正常电流值；1K接点导通，2K接点导通，3K接点断开；1BS、 2BS、3BS接点均断开；1T、2T、3T接点均断开；1HD亮，1TD不亮，1BD不亮；2HD亮， 2TD不亮，2BD不亮；3HD不亮，3TD亮，3BD不亮。

等待备自投装置充电完成灯亮起后，数显计时器记录备自投充电时间。此时按下2BT按钮后，则2TD亮，U_2A、U_2B、U_2C、U_2L输出电压值为0，I_2L输出电流值为0，U_1A、U_1B、U_1C、 U_1L输出正常电压值；接下来备自投装置动作，对分段开关发出合闸指令，则3T接点导通， 3K接点导通，3HD亮，与此同时，数显计时器记录备自投动作时间，从而完成母联备自投动作逻辑校验；

等待备自投装置充电完成灯亮起后，按下2ST按钮，则2TD亮，2BD亮，U_2A、U_2B、 U_2C、U_2L输出电压值为0，I_2L输出电流值为0，U_1A、U_1B、U_1C、U_1L输出正常电压值；2BS 接点导通，此时备自投装置完成放电，数显计时器记录备自投放电时间；同时备自投装置对分段开关发出闭锁合闸指令，从而完成母联备自投闭锁逻辑校验。

Claims (1)

1.一种备自投调试装置，其特征包括：单片机核心控制器、电源及功放模块、模拟电压发生器、模拟电流发生器、控制面板、数显计时器和继电器输入输出模块；

所述单片机核心控制器分别与所述电源及功放模块、所述控制面板、所述数显计时器及所述继电器输入输出模块相连；所述电源及功放模块与所述模拟电压发生器和所述模拟电流发生器相连；所述控制面板与所述数显计时器、所述继电器输入输出模块、所述模拟电压发生器及所述模拟电流发生器相连；

所述控制面板包括：控制按钮、状态指示灯、状态接点、模拟量接点及数字显示屏；

所述单片机核心控制器利用I/O口接收所述控制面板上的所述控制按钮输入的控制指令，一方面通过I/O口输出状态指令给所述状态指示灯；另一方面通过模拟输入输出口传递控制指令给所述继电器输入输出模块；

所述继电器输入输出模块通过导通相应继电器的辅助接点，使得所述控制面板上相应的所述状态接点导通；进而通过导线将所述状态接点连至备自投装置的开关量状态输入输出口；

所述单片机核心控制器还通过并行总线控制所述电源及功放模块输出模拟电压和模拟电流并通过导线分别传递给所述模拟电压发生器和所述模拟电流发生器的运放芯片，从而产生相应的模拟电压和模拟电流量并提供给所述模拟量接点；进而通过导线将所述模拟量接点连至所述备自投装置的模拟量输入口；

所述单片机核心控制器通过串行总线将输出端口连至所述数显计时器，用于控制所述数显计时器记录并通过所述数字显示屏显示所述备自投装置放电时间和相应动作时间。