CN211505826U - 一种继电保护装置电源插件故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种继电保护装置电源插件故障检测装置，其包括PC机、FPGA模块、调幅调宽电路、采样保持电路，PC机、FPGA模块、调幅调宽电路依次连接，采样保持电路分别与FPGA模块、调幅调宽电路连接，调幅调宽电路通过测试夹与被测试电源插件连接；本实用新型装置测试效率很高；对电源插件的故障检测测试时间不到500ms；并可对常用的继电保护装置电源插件建立测试数据库，作为电源插件检测的参照标椎，可反复使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种继电保护装置电源插件故障检测装置，属于电子元器件检测装置技术邻域。
背景技术
传统的电路检修方法通过万用表测量电路节点对地阻抗或电路节点两两之间的阻抗来判断与该节点关联的器件是否有故障。这种方法对维修人员的要求较高，维修保障能力的形成周期长、成本高，特别是近年电子装备更新速度快，种类和数量也明显增多，这种传统方法已明显不能适应新形势的需要。
一些新方法如数控针床检测法、红外热成像检测法和自动光学检测等，由于实用性不强，诊断的覆盖率低和成本较高等原因并没有得到广泛应用。ASA(VI 曲线)测试是电路在线维修测试技术之一，ASA技术能够用于检测电子元器件的好坏。用于检测分立元件功能好坏时，有方便、直观、不涉及电路原理、无需电路处于工作状态等特点。
目前市场上的各种电路在线维修测试仪产品上都具有基于该技术的测试功能，但不同生产厂的产品此项测试功能差异颇大，故使用效果明显不同，对变电站用继电保护装置电源插件故障检测装置没有很好的适用性。
目前变电站保护测控装置电源插件故障率约占装置插件故障的80%左右，故障率高；电源插件损坏后，设备运行维护单位并没有检测电源插件损坏部件的手段，对造成损坏的原因缺少系统的定性分析，目前只能整块更换；针对一些运行时间长或是小众厂家生产的产品，电源插件损坏后往往找不到备件，插件需返厂维修或产品整个更换，易出现停电周期长，检修维护不方便等问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种继电保护装置电源插件故障检测装置，本装置基于ASA测试技术的原理，针对继电保护装置电源插件的设备特点进行故障检测装置的设计，具有明显的针对性和很好的应用性。
本实用新型继电保护装置电源插件故障检测装置包括PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路、采样保持电路，PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路依次连接，采样保持电路分别与FPGA模块、调幅调宽电路连接，调幅调宽电路通过测试夹与被测试电源插件连接。
所述调幅调宽电路包括运算放大器、图腾柱结构开关电路，FPGA模块的U2E引脚TDO与二阶RC电路连接后经电阻R2接入运算放大器同向输入端，运算放大器反向输入端经电阻R4与运算放大器输出端并联后经电阻R6接入三极管 Q2、Q1 构成的图腾柱结构开关电路，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2基级并接后经电阻R5，电阻R5与FPGA模块的输出引脚3连接，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2的发射级并接后经电阻R7输出至被测试电源插件，PNP型三极管Q2的集电极接地。
本装置中FPGA电路产生PWM信号，通过二阶RC低通滤波后输出电压U1，根据运放虚短特性，U1 =U2=U3；U1通过运放U1A组成的同向放大器输出U4，U4= ((R4+R3) ×V3)/R3 =((R4+R3) ×U1)/R3，通过调节输入PWM信号的占空比可以调整滤波电压U1，从而调节U4的幅值，从而放大到 ASA 测试所需要的幅值范围；三极管 Q2、Q1 构成了图腾柱结构的开关电路， FPGA输出引脚控制开关电路；当输出为高电平时，Q2关闭，Q1开启，输出电压U4，当输出为低电平时，Q2开启，Q1关闭，截断U4的电压输出；通过程序按一定规律来控制输出引脚，可以实现电路的调宽功能。
所述采样保持电路包括运算放大器N1、缓冲放大器N2，FPGA模块的103引脚接入运算放大器N1的同向输入端，运算放大器N1的反向输入端经隔离电路与输出端连接后经延时转换开关接入缓冲放大器N2的同向输入端，同时，存储电容C也经电阻R接入缓冲放大器N2的同向输入端，缓冲放大器N2的反向输入端经补偿电容C1后接入缓冲放大器N2的输出端，缓冲放大器N2的输出端通过FPGA模块的输出引脚3与调幅调宽电路的电阻R5连接。
采样保持电路是通过FPGA控制可以实现采样与激励同步进行，保证V-I曲线的实时性，准确性，由于主模拟开关SW处于闭环回路中，可以削弱缓冲放大器N2的失调和漂移对精度的影响，同时应用补偿电容C1可以减小开关漏电流及运算放大器偏置电流的影响，整个电路有很高的采样精度。
本实用新型装置的优点和技术效果如下：
1、变电站用保护及测控装置故障告警后，运用基于ASA技术的电源插件智能探伤装置，可检测是否由电源插件故障引起，快速排除故障；
2、针对老旧或小众电源插件故障，运用基于ASA技术的电源插件智能探伤装置，可检测出故障元器件，进行故障元器件更换，及时处理缺陷，缩短停电时间；
本实用新型装置测试效率很高。对电源插件的故障检测测试时间不到 500ms；并可对常用的继电保护装置电源插件建立测试数据库，作为电源插件检测的参照标椎，可反复使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本实用新型装置的结构示意图；
图2是本实用新型调幅调宽电路的结构示意图；
图3是本装置中采样保持电路的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1所示，本继电保护装置电源插件故障检测装置，其特征在于：包括PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路、采样保持电路，PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路依次连接，采样保持电路分别与FPGA模块、调幅调宽电路连接，调幅调宽电路通过测试夹与被测试电源插件连接；
其中，如图2所示，调幅调宽电路包括运算放大器、图腾柱结构开关电路，FPGA模块的U2E引脚TDO与二阶RC电路连接后经电阻R2接入运算放大器U1A同向输入端，运算放大器U1A反向输入端经电阻R4与运算放大器U1A输出端并联后经电阻R6接入三极管 Q2、Q1 构成的图腾柱结构开关电路，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2基级并接后经电阻R5与FPGA模块的输出引脚3连接，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2的发射级并接后经电阻R7输出至被测试电源插件，PNP型三极管Q2的集电极接地；
如图3所示，采样保持电路包括运算放大器N1、缓冲放大器N2，FPGA模块的103引脚接入运算放大器N1的同向输入端，运算放大器N1的反向输入端经隔离电路与输出端连接后经延时转换开关接入缓冲放大器N2的同向输入端，同时，存储电容C也经电阻R接入缓冲放大器N2的同向输入端，缓冲放大器N2的反向输入端经补偿电容C1后接入缓冲放大器N2的输出端，缓冲放大器N2的输出端通过FPGA模块的输出引脚3与调幅调宽电路的电阻R5连接。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种继电保护装置电源插件故障检测装置，其特征在于：包括PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路、采样保持电路，PC 机、FPGA模块、调幅调宽电路依次连接，采样保持电路分别与FPGA模块、调幅调宽电路连接，调幅调宽电路通过测试夹与被测试电源插件连接。
2.根据权利要求1所述的继电保护装置电源插件故障检测装置，其特征在于：调幅调宽电路包括运算放大器、图腾柱结构开关电路，FPGA模块的U2E引脚TDO与二阶RC电路连接后经电阻R2接入运算放大器同向输入端，运算放大器反向输入端经电阻R4与运算放大器输出端并联后经电阻R6接入三极管 Q2、Q1 构成的图腾柱结构开关电路，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2基级并接后经电阻R5，电阻R5与FPGA模块的输出引脚3连接，NPN型的三极管Q1与PNP型三极管Q2的发射级并接后经电阻R7输出至被测试电源插件，PNP型三极管Q2的集电极接地。
3.根据权利要求2所述的继电保护装置电源插件故障检测装置，其特征在于：采样保持电路包括运算放大器N1、缓冲放大器N2，FPGA模块的103引脚接入运算放大器N1的同向输入端，运算放大器N1的反向输入端经隔离电路与输出端连接后经延时转换开关接入缓冲放大器N2的同向输入端，同时，存储电容C也经电阻R接入缓冲放大器N2的同向输入端，缓冲放大器N2的反向输入端经补偿电容C1后接入缓冲放大器N2的输出端，缓冲放大器N2的输出端通过FPGA模块的输出引脚3与调幅调宽电路的电阻R5连接。
Priority Applications (1)
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| CN201922161480.0U CN211505826U (zh) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | 一种继电保护装置电源插件故障检测装置 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211505826U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113933633A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种电源插件的检测装置 |
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2019
- 2019-12-05 CN CN201922161480.0U patent/CN211505826U/zh active Active
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| CN113933633A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种电源插件的检测装置 |
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