一种模拟高压开关测试工装的制作方法
【专利摘要】提供了一种模拟高压开关测试工装，包括电源回路、电压检测回路、电压转换回路、地狗专用分闸回路、分闸回路、合闸回路、储能回路、触点回路、电流回路和就地/远方回路，其中电源回路包括电源开关S1AS1B、R1电阻以及D1发光二极管。模拟测试工装可代替多个高压开关，接受继电保护装置发来的分合闸、储能命令与开关工作状态；操作电压适应范围宽，交直流220V/110V/24V/48V均可自由选择；工作电源交流220V，工作环境适应能力强；此外，模拟测试工装电路简捷，电器元件易寻购，性价比高。
【专利说明】一种模拟高压开关测试工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及模拟开关领域，尤其涉及一种模拟高压开关测试工装。
【背景技术】
[0002]随着智能电网的不断发展，智能电网技术有助于实现电力供需平衡，从而提高电网稳定性，成为向智能电网及用户提供成套自动化的重要成员之一。与此同时，用户也对智能电网提出了一些新的更高的要求。
[0003]在继电保护工作过程中，会经常对继电保护装置及高压开关进行调试，而在调试过程中会经常遇到以下问题:
[0004]重复整组试验，高压开关反复储能、分合闸试验动作，这些都会缩短高压开关寿命，对高压开关机械结构带来不利的影响；年度维护预试定检，继电保护调试人员和高压开关检修人员同时争用高压开关，检修高压开关的工作人员和继电保护装置调试人员只能轮流检修作业，一般是先让检修高压开关的工作人员将高压开关检修好后，继电保护装置调试人员再调试继电保护装置，结果延长了电力线路停电时间，工作效率很低；因高压开关处于通电运行状态，不允许停电，继电保护装置检查排障时，不可能直接将带电运行高压开关分闸；继电保护装置研发调试前期，因高压开关体积大很笨重不宜搬动和携带，需要微小型的模拟开关工装可搬上桌上来验证继电保护装置的保护逻辑，方便调试和修改，加快研发进度。
[0005]基于上述四个原因，迫切需要一种便携仪器代替高压开关，可以利用模拟开关代替真实的高压开关，接受继电保护装置发来的分合闸命令。
实用新型内容
[0006]为了解决高压开关反复储能、缩短高压开关寿命、争用高压开关以及方便继电保护装置研发调试等上述问题，本实用新型提供了一种模拟高压开关测试工装，该测试工具可模拟开关，从而代替真实的高压开关，接受继电保护装置发来的分合闸命令。
[0007]本实用新型的技术方案如下:
[0008]提供一种模拟高压开关测试工装，其特征在于，包括
[0009]电源回路(I);
[0010]电压检测回路(2);
[0011]合闸回路(5)，所述合闸回路(5)包括合闸灯，所述合闸灯与所述电源回路(I)相连；
[0012]分闸回路(6)，所述分闸回路(6)包括分闸灯，所述分闸灯与所述电源回路(I)相连；
[0013]储能回路(7)，所述储能回路(7)分别与所述合闸回路(5)和分闸回路(6)相连；
[0014]地狗专用分闸回路(4);
[0015]触点回路(8)，其分别连接到所述合闸回路(5)和所述分闸回路(6)；
[0016]电压转换回路(3)，其与触点回路(8)相连；
[0017]电流回路(9)，其与触点回路(8)相连；以及
[0018]就地/远方回路(10);
[0019]其中分闸回路(6)、合闸回路(5)、储能回路(7)以及地狗专用分闸回路(7)共同连接到8脚第三端子中，其中分闸脚连接分闸回路(6)，合闸脚连接合闸回路(5)，储能脚连接储能回路(7)，分闸+24脚连接地狗专用分闸回路(4)，分闸回路(6)、合闸回路(5)、储能回路(7)又共同连接到第三端子的COM脚；地狗专用分闸回路(4)另一端连接第三端子接地脚；
[0020]其中，电源回路(I)包括第二端子，与5号脚相连的第一电源开关、连接在4号脚和3号脚之间的第二电源开关，以及串联的发光二极管以及电阻；其中2号脚连接串联的电阻与发光二极管，并连接到N_C0M端；I号脚连接串联的电阻与发光二极管，并连接到N_C0M端。
[0021]优选地，电压检测回路(2)包括第八端子，与第八端子脚I和脚2相连的整流桥以及发光二极管，以及与发光二极管串联的电阻；还包括与第八端子脚3和脚4相连的整流桥，以及发光二极管，以及与发光二极管串联的电阻。
[0022]优选地，电压转换回路(3)由第六端子转换Ua、Ub、Uo电压。
[0023]优选地，地狗专用分闸回路(4) 一端与24V-220V交直流通用端子的2号脚分闸+24V相连，串联连接二极管，并于继电器及二极管构成的并联电路串联；地狗专用分闸回路(4)另一端接第三端子接地脚。
[0024]优选地，分闸回路(6)连接第三端子的分闸脚，其包括整流桥，并联的继电器及二极管，整流桥另一端连接到储能回路(7)的COM端；分闸灯由继电器断开时经过电阻与分合指示灯公共线相连。
[0025]优选地，合闸回路(6)连接第三端子的合闸脚，其包括整流桥，以及并联的继电器及二极管，整流电桥的另一端连接到储能回路(7)的COM端；合闸灯由继电器吸合时经过电阻与分合指示灯公共线相连。
[0026]优选地，储能回路(7)连接第三端子的储能脚，其包括整流桥，以及电阻及发光二极管构成的串联电路，与电阻及蜂鸣器构成的串联电路，上述两串联电路并联；整流桥的另一端连接到第三端子的COM脚。
[0027]优选地，触点回路(8)由继电器与第一端子组成。
[0028]优选地，电流回路(9)主要由第九端子和第五端子组成；第五端子经过继电器、第九端子输出电流。
[0029]优选地，就地/远方回路(10)由J7端子切换实现就地/远方功能。
[0030]相对传统的相关应用，本实用新型的优点是只需电路设计与器件的选型就可以实现多种不同型号开关的模拟测试。本模拟测试工装可以快捷灵活地应用于不同的类型和结构的开关测试，而不会影响整开关的功能，反而可靠性更高。基于模拟测试工装的特点，本设计部分的接口灵活，兼容性强，可以根据各个接口的特点和控制回路的需要，调整触点接口位置和电压，以达到整个模拟测试工装的最优性能。相对于传统的测试方法，该技术有如下几点优势:
[0031]避免了开关因为反复的测试而损坏；
[0032]可替代各种开关进行联调测试，无须配备多种开关用于联调测试；
[0033]装置轻便，便于携带，在研发、生产测试、安装现场测试不受场地影响和限制，工作效率大幅提闻。
[0034]本实用新型的有益效果为:模拟测试工装可代替多个高压开关，接受继电保护装置发来的分合闸、储能命令与开关工作状态；模拟测试工装操作电压适应范围宽，交直流220V/110V/24V/48V均可自由选择；模拟测试工装工作电源交流220V，工作环境适应能力强；此外，模拟测试工装电路简捷，电器元件易寻购，性价比高。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步阐述，其中:
[0036]图1为本实用新型模拟高压开关测试工装电路连接图；
[0037]图2为电源回路电路图；
[0038]图3为电压检测回路和电压转换回路电路图；
[0039]图4为地狗专用分闸回路和电流回路电路图；
[0040]图5为触点回路电路图；
[0041]图6为分闸回路、合闸回路以及储能回路的电路图；
[0042]图7为就地/远方回路电路图。
【具体实施方式】
[0043]参考附图并进行以下描述，以对权利要求及其等同物所定义的本实用新型示例性实施例具有更深的理解。但是这些描述仅是示例性的。因此，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对本文所描述的实施例进行各种变化和修改。另夕卜，为了清楚和简明目的，也可省略对于公知功能和结构的描述。
[0044]如图1所示，模拟测试工装包括电源回路1、电压检测回路2、电压转换回路3、地狗专用分闸回路4、合闸回路5、分闸回路6、储能回路7、触点回路8、电流回路9和就地/远方回路10。合闸回路5包括合闸灯D8，合闸灯D8与电源回路I相连；其中分闸回路6包括分闸灯D7，分闸灯D7与电源回路I相连；储能回路7分别与合闸回路6和分闸回路5相连；触点回路8分别连接到合闸回路5和分闸回路6 ；电压转换回路3与触点回路8相连；电流回路9与触点回路8相连。其中分闸回路6、合闸回路5、储能回路7以及地狗专用分闸回路4共同连接到8脚第三端子J3中，其中分闸脚连接分闸回路6，合闸脚连接合闸回路5，储能脚连接储能回路7，分闸+24脚连接地狗专用分闸回路4，分闸回路6、合闸回路5、储能回路7又共同连接到J3端子的COM脚；地狗专用分闸回路4另一端连接J3端子接地脚。
[0045]其中，电源回路I主要由第一电源开关(S1A)、第二电源开关(S1B)、R1 220K/2W电阻、Dl发光二极管组成。电压检测回路2主要由第八端子J8、整流桥2W10、发光二极管D16D17、电阻Rll 220K/2W、R12 220K/1W组成。电压转换回路3主要由第六端子J6转换Ua、Ub,Uo电压。地狗专用分闸回路4 (DC-24V)主要由D12/M7 二极管、D13/M7 二极管、K4A继电器组成。分闸回路6 (AC220V/DC220V)主要由端子J3的分闸、CND脚整流桥2W10 D2、K2A继电器、D3 /M7 二极管、R2 150K/2W电阻、D7发光二极管组成。合闸回路5主要由J3的合闸脚与CNG整流桥2W10 D4、K3A继电器、D5/ M7 二极管、R3 150K/2W电阻、D8发光二极管组成。储能回路7主要由J3端子与CNG整流桥D9 2W10、BI蜂鸣器、D6发光二极管、RlO 2K/2W、R4 2K/2W、R5 220K/2W电阻组成。触点回路8主要由Kl继电器与第一端子Jl组成，说明一点，在优选实施例中，Kl继电器由两部分组成，型号分别为:CA2-DN22C (含线圈K1A)、LA1-DN22C (两型号电气连接原理上是一样的)。电流回路9主要由第九端子J9与第五端子J5组成。就地/远方回路10主要由第七端子J7切换实现就地/远方功能。
[0046]提供AC220V工作电源输入到模拟测试工装，第二端子J2的4、5脚打开第二电源开关S1B，模拟测试工装处在工作分闸状态，端子J2的3、2、I脚输入到继电保护装置的两路工作电源，端子J3的第5脚接继电保护装置输出分合闸、储能公共线(COM)给模拟测试工装、端子J3第8脚接继电保护装置输出分闸^2)、端子】3第7脚接继电保护装置输出合闸信号(HZ)、端子J3第7脚接继电保护装置输出储能(CN)、端子J3第2脚(地狗专用分闸)接继电保护装置输出分闸(FZ-+24V)、端子J3第I脚(地狗专用分闸)接继电保护装置输出分闸公共线(GND)。电流输入JPl电流公共线(Icom) JP2电流输入In经转换开关S6输出Ia相、S7输出Ib相/S13输出Ic相、S14输出1相、输出电流公共线(Icom) J9电流端子输出。Jl开关/触点端子接继电保护装置关开位置信号检测。第六端子J6开关/零序电压端子接继电保护装置关零序电压检测位置。提供AC220V工作电源输入打开源开关SlB模拟测试工装处在工作分闸状态LED灯D7及ED灯DlO亮、同时触点检测发出分闸命令发到继电保护装置为分闸信号、继电保护装置输出合闸信号时、模拟测试工装处在工作合闸状态LED灯D8亮、同时触点检测发出合闸命令发到继电保护装置为合闸信号、继电保护装置输出储能信号时、模拟测试工装处在工作储能状态LED灯D6亮、BI响、同时触点检测发出储能命令发到继电保护装置为储能信号模拟测试工装处在工作储能状态，JPl电流公共线(Icom)JP2电流输入经转换开关S6输出到继电保护装置、继电保护装置可检测到电流的值。
[0047]参考图2，图中所示为电源回路1，电源回路I包括端子J2，与5号脚相连的第一电源开关、连接在4号脚和3号脚之间的第二电源开关，以及如图所示，串联的Dl发光二极管以及200K/2W的Rl电阻。其中2号脚连接串联的R9 200K/2W电阻与D15发光二极管，并连接到N_C0M端；1号脚连接串联的R8 200K/2W电阻与D14发光二极管，并连接到N_C0M端。电源回路I的作用是提供模拟工装的工作电源。
[0048]参考图3A，电压检测回路2包括第八端子J8，与J8脚I和脚2相连的D19 2W10整流桥以及发光二极管D17，以及与发光二极管D17串联的电阻R12，其中该电阻为200K/1W电阻；还包括与J8脚3和脚4相连的D18 2W10整流桥，以及发光二极管D16，以及与发光二极管D16串联的电阻R11，其中该电阻为200K/2W电阻。电压检测回路2的作用是检测继电保护装置的电压信号。
[0049]参考图3B，电压转换回路3主要由端子J6转换Ua、Ub、Uo电压，其中Ua、Ub、Uo分别为交流电压与零序电压。J6端子是通过转换开关实现电压转换。电压转换回路3的作用是输出电压等级(如:DC 220V DC 24V DC 48 DC 11OV)等。
[0050]参考图4A，图中所示为电流回路9，电流回路9主要由第九端子J9与第五端子J5组成。其连接关系为J5输入经过继电器、J9输出电流。电流回路9的作用是输出电流。
[0051]参考图4B，图中所示为地狗专用分闸回路4，地狗是指智能分界开关柜(地缆看门狗)。其中地狗专用分闸回路4 一端与图2所示的24V-220V交直流通用端子的2号脚分闸+24V相连，串联连接D12/M7 二极管，并于K4A继电器及D13/M7 二极管构成的并联电路串联。地狗专用分闸回路4另一端接J3端子接地(I号)脚。地狗专用分闸回路4的作用的是将智能分界开关柜(地缆看门狗)合闸状态变成分闸状态。
[0052]参考图5，图中所示为触点回路8，触点回路8主要由Kl继电器(如图5B所示)与Jl端子(如图5A所示)组成。其电路连接结构为模拟测试工装的分闸触点回路6，作用是检测模拟工装的位置信号。其中图5C所示为模拟测试工装的合闸触点回路，作用是检测模拟工装的位置信号。触点回路8的作用是检测模拟工装的储能位置信号为已储能状态。
[0053]参考图6A，图中所示为分闸回路6 (分闸)、合闸回路5 (合闸)以及储能回路7 (储能)。其中分闸回路6连接端子J3的分闸(8号)脚，其包括D2 2W10整流桥，以及如图所示，并联的K2A继电器及D3/M7 二极管，整流桥另一端连接到储能回路7的COM端。分闸灯主要由Kl继电器断开时经过PW-Ll R2 150K/2W电阻与NI分合指示灯公共线相连，分闸回路6的作用是将开关合闸状态变成分闸状态。合闸回路5连接端子J3的合闸(7号)脚，其包括D4 2W10整流桥，以及如图所示，并联的K3A继电器及D5/M7二极管，整流电桥的另一端同分闸回路6 —样，连接到储能回路7的COM端。合闸灯主要由Kl继电器吸合时经过PW-LO R3150K/2W电阻与NI分合指示灯公共线相连，合闸回路5的作用是将开关分闸状态变成合闸状态。储能回路7连接端子J3的储能(6号)脚，其包括D9 2W10整流桥，以及如图中所示，2K/2W的R4电阻及D6发光二极管构成的串联电路，与2K/2W的RlO及BI蜂鸣器构成的串联电路，上述两串联电路并联，还包括R5 200K/2W电阻。整流桥的另一端连接到端子J3的COM (5号)脚。储能回路7的作用是将开关未储能状态变成已储能状态。
[0054]此外，J3端子分闸+24 (2号)脚连接到将在上文已描述的地狗专用分闸回路4，接地(I号)脚为接地端。
[0055]说明一点:图6B表示继电保护装置输出分合闸储能信号到模拟测试工装的J3 FZ(8脚)J3 HZ (7脚)J3 CN (6脚)与J3 COM (5脚)如:继电保护装置输出分闸信号此时模拟测试工装为分闸状态。
[0056]参考图7，图中所示为就地/远方回路10，主就/远方回路10由端子J7构成，实现就地/远方功能。说明一点，“就地”指被控制设备所在地的控制；“远方”控制简单的说就是后台控制或中控室控制。两种控制方式一般通过转换开关进行切换，而端子J7就充当该转换开关的功能。
[0057]模拟测试工装模拟原理分析
[0058]模拟测试工装主要是模拟高压开关，接受继电保护装置发出的储能、分合闸命令。
[0059]在初始工作模式下时，D7分闸灯、电源指示灯DlO亮。
[0060]合闸:继电保护装置发出合闸信号时D8合闸灯亮、这时继电器HHC68B4Z吸合自锁状态、
[0061]储能:继电保护装置发出储能信号时储能BI蜂鸣器响、
[0062]分闸:继电保护装置发出分闸信号时D7分闸灯亮、这时继电器HHC68B4Z吸断开状态、
_3] 模拟测试工装工作状态分析
[0064]当模拟测试工装上电后，在Dl电源指示和D7分闸信号指示亮，模拟测试工装在分闸状态，继电器HHC68B4Z的常开触点CH和PW断开，继电保护装置发出合闸信号时D8合闸指示灯亮、K3A继电器瞬间导通HHC68B4Z自锁状态，继电器HHC68B4Z的常开触点CH和PW闭合，此时模拟测试工装为状态电流回路9也是闭合状态，可是只给继电保护装置施加电流，此刻继电保护装置发出分闸信号时D7分闸信号指示亮、K2A继电器导通继电器HHC68B4Z常开触点CH和PW的断开，模拟测试工装在分闸状态，继电器HHC68B4Z的常开触点CH和PW断开，模拟继电保护装置发出储能信号时BI蜂鸣器发出异响。
[0065]经上面分析得知，模拟测试工装上电后能稳定处于分闸状态。
[0066]该模拟高压开关测试工装可替代1kV断路器、负荷开关与智能控制器(馈线自动化终端)进行联调测试，如:ZW20A-12/630-20户外高压真空断路器、FZW20A-12/630-20户外柱上分界负荷开关、ZW32-12型户外高压永磁真空断路器、智能开关柜等。
[0067]上文描述的示例性只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。其技术方案和/或实施方式可以在本实用新型的保护范围内做出各种不同的修改和变型。
【权利要求】
1.一种模拟高压开关测试工装，其特征在于，包括 电源回路(I); 电压检测回路(2)； 合闸回路(5)，所述合闸回路(5)包括合闸灯，所述合闸灯与所述电源回路(I)相连； 分闸回路(6 )，所述分闸回路(6 )包括分闸灯，所述分闸灯与所述电源回路(I)相连； 储能回路(7)，所述储能回路(7)分别与所述合闸回路(5)和分闸回路(6)相连； 地狗专用分闸回路(4)； 触点回路(8)，其分别连接到所述合闸回路(5)和所述分闸回路(6); 电压转换回路(3)，其与触点回路(8)相连； 电流回路(9)，其与触点回路(8)相连；以及 就地/远方回路(10)； 其中分闸回路(6)、合闸回路(5)、储能回路(7)以及地狗专用分闸回路(7)共同连接至IJ 8脚第三端子中，其中分闸脚连接分闸回路(6)，合闸脚连接合闸回路(5)，储能脚连接储能回路(7)，分闸+24脚连接地狗专用分闸回路(4)，分闸回路(6)、合闸回路(5)、储能回路(7)又共同连接到第三端子的COM脚；地狗专用分闸回路(4)另一端连接第三端子接地脚；其中，电源回路(I)包括第二端子，与5号脚相连的第一电源开关、连接在4号脚和3号脚之间的第二电源开关，以及串联的发光二极管以及电阻；其中2号脚连接串联的电阻与发光二极管，并连接到N_C0M端；1号脚连接串联的电阻与发光二极管，并连接到N_C0M端。
2.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，电压检测回路(2)包括第八端子，与第八端子脚I和脚2相连的整流桥以及发光二极管，以及与发光二极管串联的电阻；还包括与第八端子脚3和脚4相连的整流桥，以及发光二极管，以及与发光二极管串联的电阻。
3.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，电压转换回路(3)由第六端子转换Ua、Ub、Uo电压。
4.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，地狗专用分闸回路(4)一端与24V-220V交直流通用端子的2号脚分闸+24V相连，串联连接二极管，并于继电器及二极管构成的并联电路串联；地狗专用分闸回路(4)另一端接第三端子接地脚。
5.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，分闸回路(6)连接第三端子的分闸脚，其包括整流桥，并联的继电器及二极管，整流桥另一端连接到储能回路(7)的COM端；分闸灯由继电器断开时经过电阻与分合指示灯公共线相连。
6.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，合闸回路(6)连接第三端子的合闸脚，其包括整流桥，以及并联的继电器及二极管，整流电桥的另一端连接到储能回路(7)的COM脚；合闸灯由继电器吸合时经过电阻与分合指示灯公共线相连。
7.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，储能回路(7)连接第三端子的储能脚，其包括整流桥，以及电阻及发光二极管构成的串联电路，与电阻及蜂鸣器构成的串联电路，上述两串联电路并联；整流桥的另一端连接到第三端子的COM脚。
8.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，触点回路(8)包括继电器与第一端子。
9.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，电流回路(9)包括第九端子和第五端子；第五端子经过继电器、第九端子输出电流。
10.根据权利要求1所述的模拟高压开关测试工装，其特征在于，就地/远方回路(10)由J7端子切换实现就地/远方功能。
【文档编号】G01R31/327GK204028307SQ201420401230
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】叶剑文, 张飞 申请人:深圳市惠立智能电力科技有限公司