專(zhuān)利名稱(chēng)：備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，屬于電力系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，備自投裝置已在110KV變電所得到了廣泛運(yùn)用。但對(duì)備自投 裝置的校驗(yàn)較為復(fù)雜，由于110KV變電所全停機(jī)會(huì)很少，通常只會(huì)對(duì)停 運(yùn)一部分，因此備投校驗(yàn)中需要使用模擬斷路器代替實(shí)際運(yùn)行的開(kāi)關(guān)。 校驗(yàn)前工作人員需要花大量的時(shí)間到其他運(yùn)行中保護(hù)屏上去拆除備自投 裝置與運(yùn)行中開(kāi)關(guān)相聯(lián)系的跳合閘和開(kāi)入量回路接線，試驗(yàn)信號(hào)由微機(jī) 保護(hù)試驗(yàn)裝置輸出電流和電壓交流模擬量，并由獨(dú)立模擬斷路器來(lái)提供 開(kāi)入量和接收開(kāi)出量，再由時(shí)間測(cè)試儀來(lái)測(cè)試備自投裝置動(dòng)作時(shí)間，試 驗(yàn)結(jié)束后再逐一恢復(fù)接線。因此現(xiàn)有備自投裝置試驗(yàn)中所用的設(shè)備體積 龐大、笨重、成本高，由于在拆接過(guò)程中安全上存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，操作 煩瑣、接線復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種接線簡(jiǎn)單，操作方便，集成度高的備自投 裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀。
本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是 一種備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試 儀，其特征在于包括可調(diào)單相電流輸出單元、模擬斷路器單元、三相 交流電壓輸出單元、輔助繼電器、中央處理器和計(jì)算機(jī)，
所述的可調(diào)單相電流輸出單元包括單相交流電流源和輸出調(diào)節(jié)器， 單相交流電流源的輸出端與輸出調(diào)節(jié)器連接，輸出調(diào)節(jié)器具有單相電流 輸出端口；
所述的模擬斷路器單元包括三只獨(dú)立的模擬斷路器DL1、 DL2和 DL3以及操作電源，操作電源分別與每只模擬斷路器的電源端連接，每只模擬斷路器具有對(duì)應(yīng)的分閘和合閘指令輸入端口、分閘和合閘設(shè)定端 口以及輸出常閉接點(diǎn)端口或常開(kāi)接點(diǎn)端口；
所述的三相交流電壓輸出單元包括三相交流電源、兩只控制開(kāi)關(guān)K1
和K2及三只模擬斷路器DL1、 DL2和DL3的三個(gè)常開(kāi)觸頭Al、 A2 和A3形成的輸出回路，控制開(kāi)關(guān)K1和模擬斷路DL1的常開(kāi)觸頭A1串 接在三相交流電源與電壓輸出端U1之間，控制開(kāi)關(guān)K2和模擬斷路器DL2 的常開(kāi)觸頭A2串接在三相交流電源與電壓輸出端U2之間，模擬路器DL3 的常開(kāi)觸頭A3跨接在常開(kāi)觸頭Al和常開(kāi)觸頭A2的輸出端； 所述輔助繼電器具有主變故障輸出接點(diǎn)端口；
所述中央處理器的公共端與操作電源連接、輸出端分別與每只模擬 斷路器的分閘和合閘設(shè)定端口連接、電壓控制端分別與控制開(kāi)關(guān)K1、 K2 以及輔助繼電器的輸入端連接，中央處理器的輸入/輸出端口與計(jì)算機(jī)的 輸入/輸出端口連接。
本發(fā)明的備自投裝置由可調(diào)單相電流輸出單元、模擬斷路器單元、 三相交流電壓輸出單元、輔助繼電器、中央處理器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，集成 度高，取代了體積龐大的微機(jī)保護(hù)校驗(yàn)儀、獨(dú)立模擬斷路器等試驗(yàn)設(shè)備， 大大減小試驗(yàn)系統(tǒng)的體積，降低成本。本發(fā)明由于具有備自投裝置試驗(yàn) 用的多個(gè)接口端，接線簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，操作方便，可 以模擬所有備自投裝置的試驗(yàn)項(xiàng)目。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本發(fā)明模擬斷路器的電原理圖。 圖3是本發(fā)明三相交流電源的結(jié)構(gòu)框圖。 圖4是本發(fā)明三相交流電壓輸出單元的電原理圖。
具體實(shí)施例方式
見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，包括可調(diào)單相電流 輸出單元l、模擬斷路器單元5、三相交流電壓輸出單元2、輔助繼電器 6、中央處理器4和計(jì)算機(jī)3。
本發(fā)明的可調(diào)單相電流輸出單元1包括單相交流電流源和輸出調(diào)器，單相交流電流源的輸出端與輸出調(diào)節(jié)器連接，輸出調(diào)節(jié)器具有單相 電流輸出端口 I，通過(guò)單相電流輸出端口向備自投裝置7提供試驗(yàn)所需的
0 5A模擬負(fù)荷電流。
見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的模擬斷路器單元5包括三只獨(dú)立的模擬斷路 器DL1、 DL2和DL3及操作電源，操作電源分別與每只模擬斷路器的 電源端連接，每只模擬斷路器具有對(duì)應(yīng)的分閘、合閘指令輸入端口，分 閘、合閘設(shè)定端口以及輸出常閉或常開(kāi)接點(diǎn)端口。見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明 的每個(gè)模擬斷路器均包括合閘繼電器J1和分閘繼電器J2，合閘繼電器Jl 的常閉觸頭串接分閘繼電器J2的回路上，分閘繼電器J2的常閉觸頭串接 的合閘繼電器J1的回路上，且合閘繼電器Jl與模擬斷路器的常開(kāi)觸頭聯(lián) 動(dòng)。當(dāng)外部或內(nèi)部合閘先閉合，合閘繼電器J1動(dòng)作，此時(shí)由于分閘開(kāi)路， 分閘繼電器J2的常閉觸頭閉合，合閘繼電器Jl的一個(gè)常開(kāi)觸頭讓合閘繼 電器J1自保持，這時(shí)合閘繼電器J1的另一個(gè)常開(kāi)觸頭DL1閉合，輸出常 閉信號(hào)；當(dāng)分閘閉合，分閘繼電器J2動(dòng)作，分閘繼電器J2的常閉觸頭開(kāi) 路，閘繼電器J1的自保持失效，這時(shí)常開(kāi)觸頭DL1開(kāi)路，輸出常開(kāi)信號(hào)， 合閘繼電器Jl的常閉觸頭閉合，分閘繼電器J2的一個(gè)常開(kāi)觸頭可以讓分 閘繼電器J2自保持。而當(dāng)外部或內(nèi)部分閘先閉合，分閘繼電器J2動(dòng)作， 此時(shí)由于合閘開(kāi)路，合閘繼電器J1的常閉觸頭閉合，分閘繼電器J2的一 個(gè)常開(kāi)觸頭讓分閘繼電器J2自保持，這時(shí)分閘繼電器J2的常開(kāi)觸頭DL1 開(kāi)路，輸出常開(kāi)信號(hào)；如果合閘閉合，合閘繼電器J1動(dòng)作，合閘繼電器 Jl的常閉觸頭開(kāi)路，分閘繼電器J2的自保持失效，這時(shí)DL1閉合，輸出 常閉信號(hào)，分閘繼電器J2的常閉觸頭閉合，合閘繼電器J1的一個(gè)常開(kāi)觸 頭可以讓繼電器1自保持。使三只模擬斷路器接受被測(cè)試備自投裝置7 外部發(fā)出的分合閘指令進(jìn)行分合閘動(dòng)作，也接收中央處理器4發(fā)出內(nèi)部 的預(yù)設(shè)分合間指令進(jìn)行分合閘動(dòng)作，并通過(guò)輸出常閉或常開(kāi)接點(diǎn)端口向 被測(cè)試備自投裝置7輸出相應(yīng)開(kāi)關(guān)量。
見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明在合閘繼電器J1上還具有常閉的合閘失靈觸頭 Cl，分閘繼電器J2具有常閉的分閘失靈觸頭C2，在模擬斷路器合閘失 靈時(shí)，模擬斷路器不響應(yīng)外部及內(nèi)部合閘控制信號(hào)，同樣在分閘失靈時(shí)， 模擬斷路器不響應(yīng)外部及內(nèi)部分閘控制信號(hào)，能很好地模擬斷路器故障狀態(tài)。
見(jiàn)圖l所示，本發(fā)明的三相交流電壓輸出單元2包括三相交流電源、
兩只控制開(kāi)關(guān)及三只模擬斷路器DL1、 DL2和DL3的三個(gè)常開(kāi)觸頭A1、 A2和A3形成的輸出回路。見(jiàn)圖3所示，本發(fā)明的三相交流電流源由正 弦波發(fā)生器、相位移電路以及功放電路和隔離變壓器構(gòu)成，功放電路采 用OPA541芯片，最大輸出電流可達(dá)IOA，將實(shí)際輸出電壓反饋到芯片端， 實(shí)現(xiàn)輸出三相電壓的穩(wěn)定性。見(jiàn)圖1、 4所示，本發(fā)明的控制開(kāi)關(guān)K1和 模擬斷路DL1的常開(kāi)觸頭A1串接在三相交流電源和電壓輸出端U1，控 制開(kāi)關(guān)K2和模擬斷路器DL2的常開(kāi)觸頭A2串在三相交流電源和電壓輸 出端U2，模擬路器DL3的常開(kāi)觸頭A3跨接在常開(kāi)觸頭Al和常開(kāi)觸頭 A2的輸出端之間，使模擬斷路器完全模擬內(nèi)橋接法，各常開(kāi)觸頭Al、 A2和A3分別與各自的合閘繼電器J1聯(lián)動(dòng)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)K2以及各模 擬路器的常開(kāi)觸頭形成邏輯組合，輸出設(shè)定的電壓。而且在控制開(kāi)關(guān)K1 與模擬斷路DL1的常開(kāi)觸頭Al的串接支路上還并聯(lián)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)SK1， 控制開(kāi)關(guān)K2與模擬斷路DL2的常開(kāi)觸頭A2的串接支路上也并聯(lián)有手動(dòng) 開(kāi)關(guān)SK2，也可通過(guò)手動(dòng)方式進(jìn)行控制輸出設(shè)定的電壓。
本發(fā)明的輔助繼電器6具有主變故障輸出接點(diǎn)端口，針對(duì)模擬斷路 器主動(dòng)變位，通過(guò)輔助繼電器6提供主變故障輸出接點(diǎn)，該輔助繼電器6 的初始狀態(tài)為開(kāi)路，當(dāng)試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)始后三只模擬斷路器任何一只狀態(tài)變 為"分閘"時(shí)，主變故障輸出接點(diǎn)狀態(tài)變?yōu)殚]合50 100毫秒，然后返 回開(kāi)路狀態(tài)。
見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的中央處理器4的公共端與操作電源連接，于 三只模擬斷路器擁有獨(dú)立操作電源，故只需與備自投裝置的分合閘指令 輸入接點(diǎn)相連，而無(wú)需外加操作電源。該中央處理器4采用 AVRAtmega128單片機(jī)，并采用uCOS-II作為本系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作軟件平臺(tái)， 由于Atmegal28是一款集成度極高的SoC芯片，幾乎內(nèi)嵌了所有本系統(tǒng) 所需的控制模塊，故能實(shí)現(xiàn)多路實(shí)時(shí)控制及測(cè)量。中央處理器4的輸出 端分別與每只模擬斷路器的分閘和合閘設(shè)定端口連接，可通過(guò)計(jì)算機(jī)3 預(yù)設(shè)斷路器的分合閘狀態(tài)，中央處理器4發(fā)出的分合閘指令使各模擬斷 路器進(jìn)行分合閘動(dòng)作，中央處理器4的電壓控制端分別與控制開(kāi)關(guān)K1、K2以及輔助繼電器6的輸入端連接，控制開(kāi)關(guān)Kl、 K2使模擬斷路器完 全模擬電力系統(tǒng)內(nèi)橋接線，以產(chǎn)生試驗(yàn)所需的模擬量。中央處理器4的 輸入/輸出端口與計(jì)算機(jī)3的輸入/輸出端口連接，計(jì)算機(jī)3通過(guò)USB接 口與中央處理器4通訊，計(jì)算機(jī)3采用筆記本電腦，傳輸工作指令及結(jié) 果信息，而中央處理器4解析計(jì)算機(jī)3傳來(lái)的工作指令，并通過(guò)兩個(gè)控 制開(kāi)關(guān)對(duì)各模擬斷路器進(jìn)行控制，計(jì)算機(jī)3通過(guò)專(zhuān)用軟件，可以任意設(shè) 置各模擬斷路器初始狀態(tài)及動(dòng)作狀態(tài)，并且預(yù)先置位故障節(jié)點(diǎn)，模擬內(nèi) 橋接法的任意故障模式，而對(duì)應(yīng)各個(gè)組態(tài)的模擬斷路器動(dòng)作時(shí)刻采樣后 通過(guò)送入上位機(jī)顯示并保存維護(hù)，中央處理器4接受到U1、 U2輸出電壓 狀態(tài)改變指令或某只模擬斷路器狀態(tài)發(fā)生變化即開(kāi)始計(jì)時(shí)，記錄其余模 擬斷路器狀態(tài)改變的時(shí)間，同時(shí)記錄狀態(tài)改變情況，并能形成試驗(yàn)報(bào)告， 計(jì)算機(jī)3將測(cè)試結(jié)果信息可導(dǎo)出到Excel文檔中，便于信息集成及后期管 理。
本發(fā)明由于完全能夠滿足電力系統(tǒng)內(nèi)橋接線備自投裝置的校驗(yàn)工 作，極大地提供了測(cè)試的靈活性，集成度高，提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1、一種備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，其特征在于包括可調(diào)單相電流輸出單元、模擬斷路器單元、三相交流電壓輸出單元、輔助繼電器、中央處理器和計(jì)算機(jī)，所述的可調(diào)單相電流輸出單元包括單相交流電流源和輸出調(diào)節(jié)器，單相交流電流源的輸出端與輸出調(diào)節(jié)器連接，輸出調(diào)節(jié)器具有單相電流輸出端口；所述的模擬斷路器單元包括三只獨(dú)立的模擬斷路器DL1、DL2和DL3以及操作電源，操作電源分別與每只模擬斷路器的電源端連接，每只模擬斷路器具有對(duì)應(yīng)的分閘和合閘指令輸入端口、分閘和合閘設(shè)定端口以及輸出常閉接點(diǎn)端口或常開(kāi)接點(diǎn)端口；所述的三相交流電壓輸出單元包括三相交流電源、兩只控制開(kāi)關(guān)K1和K2及三只模擬斷路器DL1、DL2和DL3的三個(gè)常開(kāi)觸頭A1、A2和A3形成的輸出回路，控制開(kāi)關(guān)K1和模擬斷路DL1的常開(kāi)觸頭A1串接在三相交流電源與電壓輸出端U1之間，控制開(kāi)關(guān)K2和模擬斷路器DL2的常開(kāi)觸頭A2串接在三相交流電源與電壓輸出端U2之間，模擬路器DL3的常開(kāi)觸頭A3跨接在常開(kāi)觸頭A1和常開(kāi)觸頭A2的輸出端；所述輔助繼電器具有主變故障輸出接點(diǎn)端口；所述中央處理器的公共端與操作電源連接、輸出端分別與每只模擬斷路器的分閘和合閘設(shè)定端口連接、電壓控制端分別與控制開(kāi)關(guān)K1、K2以及輔助繼電器的輸入端連接，中央處理器的輸入/輸出端口與計(jì)算機(jī)的輸入/輸出端口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，其特征在于 所述每只模擬斷路器包括合閘繼電器Jl和分閘繼電器J2，合閘繼電器J1 的常閉觸頭B1串接分閘繼電器J2的回路上，分閘繼電器J2的常閉觸頭 B2串接的合閘繼電器Jl的回路上，且合閘繼電器Jl與模擬斷路器的常 開(kāi)觸頭聯(lián)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，其特征在于 所述的合閘繼電器Jl上還具有常閉的合閘失靈觸頭Cl;分閘繼電器J2具有常閉的分閘失靈觸頭C2。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，其特征在于所述控制開(kāi)關(guān)K1與模擬斷路DL1的常開(kāi)觸頭Al的串接支路上還并聯(lián)有 手動(dòng)開(kāi)關(guān)SK1，控制開(kāi)關(guān)K2與模擬斷路DL2的常開(kāi)觸頭A2的串接支路 上也并聯(lián)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)SK2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種備自投裝置的試驗(yàn)測(cè)試儀，包括可調(diào)單相電流輸出單元、模擬斷路器單元、三相交流電壓輸出單元、輔助繼電器、中央處理器和計(jì)算機(jī)，模擬斷路器單元包括三只獨(dú)立的模擬斷路器及操作電源，每只模擬斷路器具有對(duì)應(yīng)的分閘和合閘指令輸入端口、分閘和合閘設(shè)定端口以及輸出常閉接點(diǎn)端口或常開(kāi)接點(diǎn)端口，兩控制開(kāi)關(guān)及三只模擬斷路器的各常開(kāi)觸頭形成電壓輸出，中央處理器的公共端與操作電源連接、輸出端分別與每只模擬斷路器的分閘和合閘設(shè)定端口連接、電壓控制端分別與兩控制開(kāi)關(guān)及輔助繼電器的輸入端連接，中央處理器與計(jì)算機(jī)連接，能產(chǎn)生試驗(yàn)所需的各種信號(hào)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能提高試驗(yàn)的工作效率的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R35/00GK101504449SQ20091002589
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者懿 徐, 董祖晨 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司常州供電公司