繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，它由繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路、繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路、微處理器、驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路和電源指示及接地斷線指示電路組成；所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路和繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路的輸出端分別接微處理器的相應(yīng)輸入端，所述微處理器的輸出端接驅(qū)動、計時顯示和聲光報警電路的輸入端；所述電壓指示及接地斷線指示電路的輸入端接驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路的輸出端。本實用新型的優(yōu)點是檢測準(zhǔn)確度和靈敏度高、接線和操作簡便。
【專利說明】繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置。
技術(shù)背景
[0002]目前，繼電保護(hù)專業(yè)在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置驗收和全部檢驗工作時，繼電保護(hù)裝置壓板的出口邏輯檢測是一項重要并且繁瑣的內(nèi)容。尤其是500kV主變保護(hù)設(shè)備，面臨高、中、低壓側(cè)和公共繞組四部分的接地距離、相間阻抗、零序方向、零序過流等多種原理后備保護(hù)，每一側(cè)每一原理的后備保護(hù)又分1、I1、III三段，每段又分1、2、3三個時限，這就構(gòu)成了主變保護(hù)的跳閘矩陣邏輯。由于繼電保護(hù)雙重化的配置，一臺主變有兩套主變保護(hù)，所有保護(hù)跳閘邏輯多達(dá)200種。保護(hù)檢驗的時候，如果全部校驗完200種邏輯，需要模擬每一種邏輯的故障，并同時測量所有跳閘出口壓板。至少需要兩個人，一邊加故障模擬量，一邊拿著萬用表逐一測量10多個出口壓板，總共耗時一天。面對這種工作量比較大的校驗，沿用傳統(tǒng)的分側(cè)分類、分段分時限、逐個邏輯逐個壓板依次檢驗的老方法，這種頻繁性、反復(fù)性操作不僅耗費大量的人力、時間，而且不直觀、容易疲倦造成出錯，嚴(yán)重影響了檢修效率和進(jìn)度。
[0003]如果采用繼電保護(hù)試驗臺，比如北京博電、廣州昂立等設(shè)備，也只是具備八個干接點輸入功能，但是主變檢修預(yù)試的情況下，壓板上下端口是帶電的，上口電壓為-110V,下口電壓為+110V。安全措施不建議切斷控制電源進(jìn)行檢修預(yù)試。所以，常規(guī)繼電保護(hù)試驗臺不適合測量帶電壓板的輸出脈沖，在平時工作中還是普遍采用費時費力的人工手持萬用表檢測壓板出口的方法。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測準(zhǔn)確度和靈敏度高、接線和操作簡便的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置。
[0005]本實用新型解決具體技術(shù)問題所采用的的技術(shù)方案:
[0006]一種繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，由繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路、繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路、微處理器、驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路和電源指示及接地斷線指示電路組成；所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路和繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路的輸出端分別接微處理器的相應(yīng)輸入端，所述微處理器的輸出端接驅(qū)動、計時顯示和聲光報警電路的輸入端；所述電壓指示及接地斷線指示電路的輸入端接驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路的輸出端。
[0007]本實用新型的有益效果如下:
[0008](I)在不停電的情況下，一次性最多同時檢測10個跳閘出口，避免了保護(hù)動作、開關(guān)傳動次數(shù)，防止開關(guān)頻繁分合造成的損壞，免去開關(guān)打壓等待時間，縮短了繼電保護(hù)檢修預(yù)試的時間。
[0009](2)本裝置接線安全快捷、簡單易行，以往需要有兩個人花費半天才能同時完成的檢驗工作，目前可以在2個小時內(nèi)有一個人獨立完成，省去了繼電保護(hù)裝置通入故障模擬量的同時需要有人配合測量出口壓板的工作，大大減輕了以往每個壓板逐一測量的工作量。
[0010](3)本裝置提供跳閘出口聲光報警，使檢驗工作更加直觀、高效。
[0011](4)本裝置提供十通道跳閘出口獨立計時功能，計時數(shù)顯共四位，如00.00，計時最小單位0.01s，計時范圍0.0ls-99.99s，它可以更加準(zhǔn)確記錄保護(hù)動作到跳閘出口的時間，進(jìn)一步精確驗證繼電保護(hù)跳閘邏輯，以及主變跳閘矩陣的正確性。
[0012](5)本裝置檢測準(zhǔn)確度和靈敏度較高，適用于主變保護(hù)跳閘矩陣邏輯的校驗，還適用于母線保護(hù)、線路保護(hù)、斷路器保護(hù)裝置等多個跳閘出口的檢驗工作，大大提高了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整體的檢驗進(jìn)度和效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理框圖；
[0014]圖2為本實用新型的電路原理圖；
[0015]圖3為本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0016]由圖1-3所述的實施例可知，本實施例由繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路、繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路、微處理器、驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路和電源指示及接地斷線指示電路組成；所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路和繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路的輸出端分別接微處理器的相應(yīng)輸入端，所述微處理器的輸出端接驅(qū)動、計時顯示和聲光報警電路的輸入端；所述電壓指示及接地斷線指示電路的輸入端接驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路的輸出端。
[0017]所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路由10路結(jié)構(gòu)相同的支路組成，其中第一支路由電壓比較器U1、光電耦合器N1、電阻Rl-1—R1-4、電容Cl-ι、二極管Dl-1和電壓檢測觸頭Jl組成；所述電壓檢測觸頭Jl經(jīng)電阻R1-2接電壓比較器Ul的反相輸入端，電阻R1-3與二極管Dl-1串聯(lián)后接在電壓比較器Ul的反相輸入端與地之間，電壓比較器Ul的輸出端接光電稱合器NI的輸入端2腳，電壓比較器Ul和光電稱合器NI的電源端分別接VCC2，電壓比較器Ul的同相輸入端經(jīng)電阻Rl-1接+2.5V，電容Cl-1接在電壓比較器Ul的同相輸入端與反相輸入端之間；所述光電耦合器NI的3腳接地，其4腳經(jīng)電阻R1-4接VCC ;其中第10支路由電壓比較器U10、光電耦合器N10、電阻R10-1—R10-4、電容C10-1、二極管D10-1和電壓檢測觸頭JlO組成。
[0018]當(dāng)繼電保護(hù)裝置出口壓板下口出現(xiàn)ms級瞬時電壓脈沖時，并且對地電壓不小于30V，此時相應(yīng)通道的計時結(jié)束。每一支路瞬時電壓檢測電路均是獨立工作，現(xiàn)對第I支路進(jìn)行說明:
[0019]當(dāng)檢測到的電壓大于電壓比較器Ul的同相輸入端的參考電壓時，Ul輸出低電壓，光電耦合器NI導(dǎo)通，單片機Ull輸入低電平；當(dāng)檢測到的電壓小于參考電壓時，Ul輸出高電平，光電耦合器NI截止，單片機Ull輸入高電平。
[0020]繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路由觸發(fā)端子A和B、光耦合器Nll、電阻Rll-1—R11-4組成；所述觸發(fā)端子A經(jīng)電阻Rll-1接地，所述觸發(fā)端子B經(jīng)電阻R11-2接光電耦合器Nll的輸入端2腳，所述光電耦合器Nll的輸入端I腳經(jīng)電阻R11-3接VCC2，所述光電耦合器Nll的3腳接地，其4腳經(jīng)電阻Rl 1-4接VCC。
[0021]當(dāng)繼電保護(hù)試驗臺的干接點閉合時，觸發(fā)端子A與觸發(fā)端子B接通，光耦Nll導(dǎo)通，單片機Ull輸入低電平,反之輸入高電平。
[0022]所述微處理器由單片機Ull及其外圍元件晶體X1、電容C12-1—C12-3、電阻R12-1和復(fù)位按鈕SI組成；所述單片機Ull的輸入端9腳接光耦合器NI的輸出端4腳，所述單片機Ul I的輸入端31腳接光耦合器NI I的輸出端4腳，晶體Xl和電容C12-2 — C12-3組成的晶振電路接在單片機Ull的15腳與16腳之間，復(fù)位按鈕S1、電阻R12-1和電容C12-1組成的復(fù)位電路接在單片機Ull的13腳與地之間。
[0023]所述驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路由10路結(jié)構(gòu)相同的通道組成，其中第I通道由驅(qū)動芯片U12-1、計時芯片U12-2、數(shù)碼管U12-3、聲報警電路和光報警電路組成；
[0024]所述驅(qū)動芯片U12-1的輸入端1-5腳分別接單片機Ull的43_47腳，所述驅(qū)動芯片U12-1的輸出端12-15腳分別接數(shù)碼管U12-3的DIG4-DIG1腳；
[0025]所述計時芯片U12-2的輸入端11-14腳分別接單片機Ull的輸出端39腳、40腳、48腳和19腳，計時芯片U12-2的輸出端1-7腳分別接數(shù)碼管U12-3的A-G腳，計時芯片U12-2的輸出端15腳接數(shù)碼管U12-3的DP腳；
[0026]所述光報警電路由發(fā)光二極管LEDl-1和電阻R14-1組成，發(fā)光二極管LED1-1與電阻R14-1串聯(lián)后接在數(shù)碼管U12-3的DIGl腳與DP腳之間；
[0027]所述聲報警電路為所述各通道共用，所述聲報警電路由蜂鳴器Fl和電阻R13組成，蜂鳴器Fl與電阻R13串聯(lián)后接在驅(qū)動芯片U12-1的輸出端16腳與VCC之間；
[0028]所述第10通道由驅(qū)動芯片U21-1、計時芯片U21-2、數(shù)碼管U21-3、發(fā)光二極管LED10-1、電阻R23-1以及由蜂鳴器Fl和電阻R13組成的聲報警電路組成。
[0029]所述電源指示及接地斷線指示電路由發(fā)光二極管LED11-LED12、電阻R24-R25組成；由發(fā)光二極管LEDll和電阻R24串聯(lián)組成的電源指示電路接在驅(qū)動芯片U21-1的輸出端11腳與VCC之間；由發(fā)光二極管LED12和電阻R25串聯(lián)組成的接地斷線指示電路接在驅(qū)動芯片U21-1的輸出端10腳與地之間。
[0030]單片機Ul I的型號為STC12C5A32S2，計時芯片U12-2采用移位寄存器74HC595，驅(qū)動芯片U12-1的型號為ULN2003。
[0031]在本實施例中，VCC為+5V，VCC2為+15V。
[0032]本實用新型的工作過程如下:
[0033]本裝置在現(xiàn)場應(yīng)用中，首先將外殼接地線與接地銅排連接牢固，然后將對應(yīng)通道的電壓檢測觸頭緊固在相應(yīng)出口壓板下口處，將觸發(fā)端子A、B連接在繼電保護(hù)試驗臺的輸出端子(即一對干接點)上，然后接通本裝置電源，并按下復(fù)歸按鈕SI使計時數(shù)顯清零。當(dāng)使用繼電保護(hù)試驗臺給本裝置加入故障模擬量的同時，依靠一對干接點使觸發(fā)端子A、B閉合，啟動本裝置計時功能，此時，十個通道的時間從00.0Os開始走時，直到某一通道檢測到大小為+110V、時間為幾個毫秒的電壓脈沖，光報警指示燈LEDl-1—LED10-1中的一個點亮并保持，蜂鳴器Fl發(fā)出“滴一”的一聲，即在相應(yīng)通道的時間數(shù)顯屏上記錄下了跳閘出口的時間，單位為秒，最小計時0.0ls0其他出口壓板下口沒有檢測到電壓脈沖的通道則繼續(xù)計時，直到對應(yīng)通道檢測出大小為+110V、時間為幾個毫秒的電壓脈沖為止，相應(yīng)通道計時結(jié)束，光報警燈點亮保持。本裝置工作過程中，按下復(fù)歸按鈕Si，則10個通道的時間數(shù)顯屏全部歸零、光報警指示燈熄滅。
[0034]本裝置的工作環(huán)境溫度:_10°C?+50°C，正常工作時，本裝置的功率消耗不大于40W。此外，本裝置的絕緣電阻不小于50M，能承受±250V電壓沖擊(強電回路)，包括本裝置的電壓觸頭和檢測回路。弱電回路能承受50V的電壓沖擊，包括聲光驅(qū)動回路和計時回路。
[0035]本裝置具備4項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
[0036]1、安全性能:十個通道是獨立工作，相互隔離，不會發(fā)生串電現(xiàn)象。檢測電壓為強電，不會造成與地線的短接，也不會與弱電互相干擾、串接，保證強電之間、強電弱電之間、強電和地線之間的隔離，更不會把本裝置電源返送進(jìn)被檢測繼電保護(hù)裝置；
[0037]2、檢測電壓要求:電壓檢測觸頭可以替換線夾觸頭、U型觸頭、針孔觸頭(通用型的)，以適應(yīng)不同種類壓板的上下口。檢測電壓為直流+30V?+IlOV時，能夠驅(qū)動聲光報警回路和計時回路。檢測到的電壓小于+30V，聲光報警回路和計時回路不導(dǎo)通，檢測電壓能夠可靠躲過+30V及以下；
[0038]3、時間精度要求:時間顯示范圍00.0Os?99.99s，精度0.01s，誤差在±0.0ls0捕捉檢測電壓脈沖的時間，精度為Ims ；
[0039]4、電源開關(guān)為電流匹配的自動跳閘空開，電源回路并設(shè)置大小合適的電流熔斷絲(器)，防止人員傷害和裝置過流燒毀。
【權(quán)利要求】
1.一種繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于由繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路、繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路、微處理器、驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路和電源指示及接地斷線指示電路組成；所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路和繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路的輸出端分別接微處理器的相應(yīng)輸入端，所述微處理器的輸出端接驅(qū)動、計時顯示和聲光報警電路的輸入端；所述電壓指示及接地斷線指示電路的輸入端接驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于所述繼電保護(hù)裝置出口壓板ms級瞬時電壓脈沖檢測電路由10路結(jié)構(gòu)相同的支路組成，其中第一支路由電壓比較器U1、光電耦合器N1、電阻Rl-1 — R1-4、電容C1-1、二極管Dl-1和電壓檢測觸頭Jl組成；所述電壓檢測觸頭Jl經(jīng)電阻R1-2接電壓比較器Ul的反相輸入端，電阻R1-3與二極管Dl-1串聯(lián)后接在電壓比較器Ul的反相輸入端與地之間，電壓比較器Ul的輸出端接光電耦合器NI的輸入端2腳，電壓比較器Ul和光電耦合器NI的電源端分別接VCC2，電壓比較器Ul的同相輸入端經(jīng)電阻Rl-1接+2.5V，電容Cl-1接在電壓比較器Ul的同相輸入端與反相輸入端之間；所述光電耦合器NI的3腳接地，其4腳經(jīng)電阻R1-4接VCC;其中第10支路由電壓比較器U10、光電耦合器N10、電阻R10-1—R10-4、電容C10-1、二極管D10-1和電壓檢測觸頭JlO組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于繼電保護(hù)試驗臺干接點狀態(tài)檢測電路由觸發(fā)端子A和B、光耦合器Nil、電阻Rll-1 — R11-4組成；所述觸發(fā)端子A經(jīng)電阻Rll-1接地，所述觸發(fā)端子B經(jīng)電阻Rl 1-2接光電耦合器Nll的輸入端2腳，所述光電耦合器Nll的輸入端I腳經(jīng)電阻R11-3接￥0:2，所述光電耦合器附1的3腳接地，其4腳經(jīng)電阻Rl 1-4接VCC。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于所述微處理器由單片機Ull及 其外圍元件晶體X1、電容C12-1—C12-3、電阻R12-1和復(fù)位按鈕SI組成；所述單片機Ull的輸入端9腳接光耦合器NI的輸出端4腳，所述單片機Ull的輸入端31腳接光耦合器Nll的輸出端4腳，晶體Xl和電容C12-2 — C12-3組成的晶振電路接在單片機UlI的15腳與16腳之間，復(fù)位按鈕S1、電阻R12-1和電容C12-1組成的復(fù)位電路接在單片機Ull的13腳與地之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于所述驅(qū)動、計時顯示及聲光報警電路由10路結(jié)構(gòu)相同的通道組成，其中第I通道由驅(qū)動芯片U12-1、計時芯片U12-2、數(shù)碼管U12-3、聲報警電路和光報警電路組成； 所述驅(qū)動芯片U12-1的輸入端1-5腳分別接單片機Ull的43-47腳，所述驅(qū)動芯片U12-1的輸出端12-15腳分別接數(shù)碼管U12-3的DIG4-DIG1腳； 所述計時芯片U12-2的輸入端11-14腳分別接單片機UlI的輸出端39腳、40腳、48腳和19腳，計時芯片U12-2的輸出端1-7腳分別接數(shù)碼管U12-3的A-G腳，計時芯片U12-2的輸出端15腳接數(shù)碼管U12-3的DP腳； 所述光報警電路由發(fā)光二極管LEDl-1和電阻R14-1組成，發(fā)光二極管LEDl-1與電阻R14-1串聯(lián)后接在數(shù)碼管U12-3的DIGl腳與DP腳之間； 所述聲報警電路為所述各通道共用，所述聲報警電路由蜂鳴器Fl和電阻Rl3組成，蜂鳴器Fl與電阻R13串聯(lián)后接在驅(qū)動芯片U12-1的輸出端16腳與VCC之間；所述第10通道由驅(qū)動芯片U21-1、計時芯片U21-2、數(shù)碼管U21-3、發(fā)光二極管LED10-1、電阻R23-1以及由蜂鳴器Fl和電阻R13組成的聲報警電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的繼電保護(hù)裝置壓板出口邏輯檢測裝置，其特征在于所述電源指示及接地斷線指示電路由發(fā)光二極管LED11-LED12、電阻R24-R25組成；由發(fā)光二極管LEDll和電阻R24串聯(lián)組成的電源指示電路接在驅(qū)動芯片U21-1的輸出端11腳與VCC之間；由發(fā)光二極管LED12和電阻R25串聯(lián)組成的接地斷線指示電路接在驅(qū)動芯片U21-1的輸出端10腳與地之間。
【文檔編號】G01R31/00GK203376408SQ201320324062
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】楊博濤, 劉海鋒, 楊豐, 馬宜軍, 張惠山, 郭小燕, 李焱, 楊博瀾, 尚柳, 王亞強 申請人:國家電網(wǎng)公司, 河北省電力公司檢修分公司