过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及核电领域，尤其涉及一种过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系 统及方法。
【背景技术】
[0002] 过流过负荷保护装置包括过流保护卡件、过负荷保护卡件以及其相配的底座。该 装置是核电站电路保护的重要装置，其底座输入的电流信号，转化为过流保护卡件、过负荷 保护卡件的输入电压，使整个装置分别实现过流保护、过负荷保护的功能。然而这套装置中 的电容、互感器、继电器、大功率电阻等敏感元器件在长年连续工作后，性能会降低，存在故 障隐患，影响该装置在电路中的保护功能，进而影响到整个核电站电路保护系统的可靠性， 对整个核电站电网系统的安全和稳定运行构成危险。因而，有必要保证其工作的可靠性。
[0003] 目前核电站对过流过负荷保护装置的检测一般进行装置整体上电测试，检测卡件 整体功能，不涉及到该装置的敏感元器件的监测。在实际测试中，一旦发生故障只能整板更 换卡件，或请专业技术人员维修，耗费大量人力物力。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述耗费大量人力物力的缺陷， 提供一种节省人力物力的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统及方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种过流过负荷保护装置的 敏感元器件的监测系统，所述监测系统包括人机交互模块、测试信号源、后台主机、前置机、 开关电源、采集控制装置和适配装置，其中，所述测试信号源包括继保测试仪及直流可调电 源，所述采集控制装置包括主控板、开关量输出板、模拟量输入板和开关量输入板；其中，
[0006] 人机交互模块，用于接收测试人员配置的测试用例信息并将其发送至后台主机， 及输出敏感元器件的响应信号；
[0007] 后台主机，连接于所述人机交互模块，用于对所接收的测试用例信息进行处理并 发送至前置机；及对所接收的敏感元器件的响应信号进行处理并发送至所述人机交互模 块；
[0008] 前置机，连接于所述后台主机，用于将所接收的测试用例信息解析为控制命令，并 将其分别下发至主控板、继保测试仪和直流可调电源；及将所接收的敏感元器件的响应信 号发送至所述后台主机；
[0009] 主控板，连接于所述前置机、开关量输出板、模拟量输入板和开关量输入板，用于 根据所接收的控制命令配置开关量输出板中的相应通道；及经模拟量输入板和开关量输入 板采集敏感元器件的响应信号；
[0010] 开关电源，连接于所述开关量输出板，用于经开关量输出板的相应通道向所述适 配装置输出电压，以为过流过负荷保护装置提供供电电压；
[0011] 直流可调电源，连接于所述开关量输出板，用于经开关量输出板的相应通道向所 述适配装置输出电压，以为过流过负荷保护装置提供直流测试电压；
[0012] 继保测试仪，连接于所述前置机，用于根据所接收的控制命令配置其所输出的测 试电流，并将所述测试电流经所述适配装置输出至过流过负荷保护装置，以为所述过流过 负荷保护装置提供交流测试电流；
[0013] 适配装置，连接于所述开关量输出板、开关量输入板和模拟量输入板，用于对所接 收的信号进行调理并送入所述过流过负荷保护装置，及对所述敏感元件器所输出的响应信 号进行调理。
[0014] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述过流过负 荷保护装置的敏感元器件的监测系统还包括机柜，所述前置机、开关电源、采集控制装置、 适配装置和直流可调电源均设置在所述机柜内。
[0015] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述后台主 机，还用于调用案例库中所存储的标准工况下的标准信号的波形，并将其与测试获得的响 应信号的波形进行对比，若波动超过预设范围，则向人机交互模块输出故障报警信号。
[0016] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述适配装置 包括：
[0017] 底座适配装置，分别连接于采集控制装置和过流过负荷保护装置的底座；
[0018] 过流保护卡件适配装置，分别连接于采集控制装置和过流过负荷保护装置的过流 保护卡件；
[0019] 过负荷保护卡件适配装置，分别连接于采集控制装置和过流过负荷保护装置的过 负荷保护卡件；而且，
[0020] 所述底座适配装置、所述过流保护卡件适配装置和所述过负荷保护卡件适配装置 通过灰排连接。
[0021] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述底座适配 装置、所述过流保护卡件适配装置和所述过负荷保护卡件适配装置分别包括：
[0022] 与所述采集控制装置相连的第一端子排；
[0023] 与所述过流过负荷保护装置相连的第二端子排；及
[0024] 分别连接于所述第一端子排、所述第二端子排的中间电路，用于对交流测试电流 信号、直流测试电压信号、响应信号、供电电压信号及继电器动作信号进行处理。
[0025] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述模拟量输 入板包括：
[0026] 以太网口；
[0027] 多路模拟开关；
[0028] 与所述第一端子排和所述多路模拟开关相连的第三端子排；
[0029] 微处理器，分别连接于所述以太网口和所述模拟开关，且用于通过所述以太网口 接收来自所述主控板的控制命令，并根据所述控制命令配置每一路模拟开关的状态，以通 过所述第三端子排采集所述响应信号；及对所采集的信号进行处理。
[0030] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述开关量输 入板的每个通道上设置有光耦。
[0031] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述开关量输 出板的每个通道上设置有继电器。
[0032] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述敏感元器 件的响应信号通过所述底座上的相应端子输出至底座适配装置。
[0033] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统中，所述响应信号 包括：大功率电阻和电流互感器的电流响应信号、铝电解电容和出口回路继电器线圈的电 压响应信号。
[0034] 本发明还构造一种使用上述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测系统进 行监测的方法，在对敏感元器件进行监测时，进行以下步骤：
[0035] A.后台主机将通过人机交互模块所配置的测试用例信息进行处理后发送至前置 机；
[0036] B.前置机将所接收的测试用例信息解析为控制命令，并将其分别下发至主控板、 继保测试仪和直流可调电源；
[0037] C.主控板根据所接收的控制命令配置开关量输出板中的相应通道，使开关电源的 输出电压通过开关量输出板的相应通道输出至适配装置，以为过流过负荷保护装置提供供 电电压；同时，使直流可调电源的输出电压通过开关量输出板的相应通道输出至适配装置， 以为过流过负荷保护装置提供直流测试电压；继保测试仪根据所接收的控制命令配置其所 输出的电压并输出至适配装置，以为过流过负荷保护装置提供交流测试电流；
[0038] D.适配装置对所接收的信号进行调理并送入过流过负荷保护装置，及对敏感元件 器所输出的响应信号进行调理；
[0039]E.主控板经模拟量输入板和开关量输入板采集适配装置所输出的响应信号，并通 过前置机上传至后台主机；
[0040]F.后台主机对响应信号进行处理，并通过人机交互模块输出。
[0041] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测方法中，在所述步骤E 之后，还包括：
[0042] 后台主机还调用案例库中所存储的标准工况下的标准信号的波形，并将其与测试 获得的响应信号的波形进行对比，若波动超过预设范围，则通过人机交互模块输出故障报 警信号。
[0043] 在本发明所述的过流过负荷保护装置的敏感元器件的监测方法中，在所述步骤A 中，所述测试用例信息包括：
[0044] 配置继保测试仪的运行时间及停止时间，配置继保测试仪输出特定范围内按特定 步长变化的至少一路单相交流电流；
[0045] 配置开关电源的启动时间、停止时间；
[0046] 配置开关量输出板中相应通道的开关状态。
[0047] 实施本发明的技术方案，该监测系统模拟过流过负荷保护装置长期连续工作，实 现了对敏感元器件自动化、智能化的测试，解决了利用现有技术手段无法对拷机过程中暴 露出的过流过负荷保护装置上的故障进行精确定位，测试效率低的问题，节省了人力物力