一种机变保护设备的便携独立式闭锁逻辑测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子测试装置领域，更具体地，涉及一种机变保护设备的便携独 立式闭锁逻辑测试装置。
【背景技术】
[0002] 抽水蓄能电站的发电电动机和变压器继电保护设备用于保护发电电动机和变压 器的安全，这些保护设备包含约40种不同的保护功能。由于抽水蓄能机组具备多种运行工 况和特殊的主接线方式，不同的运行工况下需要对各保护功能采取不同的闭锁（或开放） 逻辑，并对应地制作了保护的闭锁逻辑表，表1为其中一个保护功能"工频差动保护"的闭 锁逻辑表。如工频差动保护，需要在"拖动机运行"、"被拖动运行"、"电制动"、"SFC启动"四 种工况闭锁，其他五种工况开放。
[0005] 保护设备进行试验或者检验时，必须对预先设定的各个保护的闭锁逻辑进行测 试。抽水蓄能机组总体来说约有9种工况，每种工况的判定条件又要依靠断路器、换相刀、 电气制动刀等刀闸的位置信号及监控系统的工况信号等共23路开关量信号组合而成（见 表2)，保护设备将采集这23路信号，然后判别出工况，再根据该工况的闭锁逻辑进行保护 的闭锁或开放。测试闭锁逻辑实际上就是要模拟各种工况，即按工况判定条件控制输入继 电保护设备的23路信号的每路信号的开或者闭，开为高电平"1"，闭为低电平"0"。然后检 查保护功能更是否被正确的闭锁或开放。例如要进行工频差动保护"发电运行"工况的测 试，则需要模拟发电运行工况，即按照判定发电运行工况的判定条件（见表3)输入相应的 信号。
[0010] 以往在完成这种测试时，采取的方法是用可手动控制的多路小开关板来模拟工况 判定信号，手动分合各路小开关即可输出所需的不同的工况信号。测试时需要测试者首先 确认要测试的是哪种工况，然后根据要测试的工况，按照工况判定条件人工判断各路小开 关的分合状态并执行。每完成一种工况的测试都需要重复该步骤，小开关路数多，操作复 杂，步骤繁琐，且很容易出错。假设每种工况平均需要10次小开关操作，完成所有保护的测 试在不出错的前提下需要操作10*40*9 = 3600次。且各路信号的输出没有状态指示，无法 确定是否输出了预想的信号，出错以后难以查找。此外，实现测试的装置和被测试的对象之 间一一对应，即实现测试的装置通常仅针对某一种被测试的对象而设置，实现测试的装置 在电路上与被测试的对象处于永久连接状态，且由于实现测试的装置体积较大，其在地理 位置上通常位于与被测试的对象相近的区域并处于固定状态。以上现象首先导致了在实际 操作中需要针对不同的被测试对象建立多个测试装置，其次由于测试装置在地理位置上的 固定性，即使被测试的对象在测试原理上一样，但是由于被测试对象通常处于不同的位置， 导致需要设置多个实现同一测试逻辑的测试装置，进而使得测试装置的投资成本非常高。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型提供一种机变保护设备的便携独立式闭锁逻辑测试装置，该装置可实 现替代人工操作和验证输出模拟工况信号是否是预想信号，并能独立地完成参数的显示和 控制。
[0012] 为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：
[0013] -种机变保护设备的便携独立式闭锁逻辑测试装置，包括第一单片机、连接第一 单片机的通信模块、第二单片机、继电器I/O模块、输出端子排模块、时钟模块、复位模块、 下载接口模块和电源模块，所述通信模块、第二单片机、继电器I/O模块和输出端子排模块 顺次连接；时钟模块分别与下载接口模块、第二单片机连接，复位模块与第二单片机连接， 下载接口模块与第二单片机连接，电源模块分别与第一单片机、通信模块、第二单片机、继 电器I/O模块、时钟模块、复位模块和下载接口模块连接；所述继电器I/O模块包括若干继 电器，第二单片机的每一 I/O 口通过一个发光二极管连接一个继电器的输入端，每一个继 电器的输出端连接至一个输出端子排模块的输入端；输出端子排模块的输出端用于与被测 试的保护设备连接；第一单片机上连接有用于显示该测试装置的工作状态、运行数据的显 示屏和用于对该测试装置的运行数据进行管理控制设置的输入设备；第一单片机将通信模 块传输过来的数据进行滤波解析后传输给显示屏显示，同时将输入设备的信号进行编码进 而通过通信模块传输给第二单片机；所述继电器I/O模块的每一继电器的动作状态通过第 二单片机和通信模块反馈给第一单片机，供第一单片机自动判断操作是否正确。
[0014] 本实用新型中，以第一单片机、通信模块、第二单片机、继电器I/O模块为核心来 构建整个电路，通过设置通信模块让第二单片机能够与第一单片机连接起来通信，利用这 种电路结构操作人员可以通过操作与第一单片机连接中的输入设备来让第二单片机根据 闭锁逻辑表来输出相应的模拟工况信号，继电器I/O模块接收第二单片机输出的模拟工况 信号做出相应动作来从而驱动被测试的保护设备做出相应闭锁响应，还可以将装置的运行 状态、控制情况等数据显示在与第一单片机连接的显示屏上。可见利用本实用新型的电路 结构的装置可以替代繁琐的人工判断和操作，简化了操作提高了效率，并通过便携独立式 的结构降低了运行维护成本。另外，又由于在每一继电器的输入端加入了发光二极管，进而 可以通过观察发光二极管的亮灭情况来验证单片机是否正确地输出了保护闭锁逻辑表中 的相应信号，达到了验证单片机输出模拟工况信号是否是预想值的目的。
[0015] 优选地，所述显示屏是IXD屏或LED屏，所述输入设备是按钮或键盘。
[0016] 优选地，所述第一单片机是TX-1C51单片机。
[0017] 优选地，所述继电器是12V带一付单刀双掷开关接点的MULTIC0MP-MC25113型电 磁型继电器。
[0018] 优选地，所述下载接口模块是CH340USB接口电路。
[0019] 优选地，所述第二单片机是AT89S52单片机。
[0020] 优选地，所述电源模块是LM2576开关稳压集成电路。
[0021] 优选地，所述复位模块包括电容C9、电阻R2和复位开关；电容C9的一端与电源模 块连接，电容C9的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，复位开关并联在电 容C9两端。
[0022] 优选地，所述时钟模块是晶振电路。
[0023] 本实用新型中，继电器的动作状态包括继电器的开闭状态，测试装置的运行数据 包括由操作人员通过输入设备输入的指令，指令包括直接控制单个继电器开关的操作指令 和直接模拟工况的当前模拟工况指令，当输入设备是按钮时，按钮首次被按下并保持在按 下的低位时控制继电器闭合进而呈现合闸、有的情况或使得工况呈现开放状态，按钮再次 被按下并弹起恢复到高位时控制继电器断开使得呈现分闸、无的情况或使得工况呈现闭锁 状态。
[0024] 与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
[0025] 本实用新型通过设置通信模块让第二单片机能够与第一单片机连接起来通信，利 用这种电路结构操作人员可以通过操作与第一单片机连接的输入设备来让第二单片机根 据闭锁逻辑表来输出相应的模拟工况信号，继电器I/O模块接收第二单片机输出的模拟工 况信号做出相应动作来从而驱动被测试的保护设备做出相应闭锁响应，替代了繁琐的人工 接线，简化了操作提高了效率，可通过将本测试装置与连接有网络的移动终端、计算机等装 置连接从而更新闭锁逻辑表，通过便携独立式的设计降低了运行维护成本，提高了用户体 验。同时，由于在每一继电器的输入端加入了发光二极管，进而可以通过观察发光二极管的 亮灭情况来验证第二单片机是否正确地输出了保护闭锁逻辑表中的相应信号，达到了验证 第二单片机输出模拟工况信号是否是预想值的目的。继电器动作状态同时还通过第二单片 机和通信模块反馈回第一单片机，供第一单片机自动判断操作是否正确。
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型的结构图；
[0027] 图2为本实用新型单片机引脚接线图；
[0028] 图3为本实用新型中单片机与继电器I/O模块连接示意图；
[0029] 图4为本实用新型通信模块电路结构图；
[0030] 图5为本实用新型晶振的电路图；
[0031] 图6为本实用新型电源模块电路图；
[0032] 图7为本实用新型下载接口模块电路图；
[0033] 图8为本实用新型复位模块电路图。
【具体实施方式】
[0034] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0035] 为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品 的尺寸；
[0036] 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解 的。
[0037] 下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
[0038] 实施例1
[0039] 如图1所示，一种机变保护设备的便携独立式闭锁逻辑测试装置，包括第一单片 机、连接第一单片机的通信模块、第二单片机、继电器I/O模块、输出端子排模块、时钟模 块、复位模块、下载接口模块和电源模块，所述通信模块、第二单片机、继电器I/O模块和输 出端子排模块顺次连接；时钟模块分别与下载接口模块、第二单片机连接，复位模块与第二 单片机连接，下载接口模块与第二单片机连接，电源模块分别与第一单片机、通信模块、第 二单片机、继电器I/O模块、时钟模块、复位模块和下载接口模块连接；所述继电器I/O模 块包括若干继电器，第二单片机的每一 I/O 口通过一个发光二极管连接一个继电器的输入 端，每一个继电器的输出端连接至一个输出端子排模块的输入端；输出端子排模块的输出 端用于与被测试的保护设备连接；第一单片机上连接有用于显示该测试装置的工作状态、 运行数据的显示屏和用于对该测试装置的运行数据进行管理控制设置的输入设备；第一单 片机将通信模块传输过来的数据进行滤波解析后传输给显示屏显示，同时将输入设备的信 号进行编码进而通过通信模块传输给第二单片机；所述继电器I/O模块的每一继电器的动 作状态