一種具有防雷功能的智能繼電保護(hù)測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有防雷功能的智能繼電保護(hù)測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，對(duì)供電部門提供電力供應(yīng)的質(zhì)量(穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務(wù))要求也越來(lái)越高，長(zhǎng)期以來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)發(fā)電，變電和配電系統(tǒng)的自動(dòng)化改造投入較大。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)最重要的二次設(shè)備之一，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障。國(guó)內(nèi)外無(wú)數(shù)實(shí)例證明，涉及停電范圍較廣的大型系統(tǒng)事故，大都與繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作有直接或間接的關(guān)系。因此，合理的安排繼電保護(hù)定值，提高繼電保護(hù)運(yùn)行管理水平，是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要條件。
[0003]由于傳統(tǒng)變電站的信息反饋量小，故障信息難以匯總分析，接線復(fù)雜繁瑣，且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試運(yùn)行人員有安全風(fēng)險(xiǎn)等問題，以及這些年來(lái)信息、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們已經(jīng)開始嘗試?yán)霉馔ㄓ崄?lái)克服傳統(tǒng)變電站的這些缺點(diǎn)，加之國(guó)家對(duì)數(shù)字化變電站的大力支持，使得變電站包括電力系統(tǒng)的光數(shù)字化必然成為趨勢(shì)，對(duì)于這種變化，必然產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)品與之匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有防雷功能的智能繼電保護(hù)測(cè)試儀，通過FPGA模塊、DSP模塊、光纖接口模塊等器件的共同作用，產(chǎn)生數(shù)字變電站故障的光信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置的功能測(cè)試。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種具有防雷功能的智能繼電保護(hù)測(cè)試儀，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、光纖接口模塊、小信號(hào)輸出模塊、DSP模塊、FPGA模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、FLASH模塊、RAM模塊、通信模塊、HPI接口模塊、PHY模塊、電源模塊和防雷模塊，其中，DSP模塊通過HPI接口模塊與FPGA模塊連接，F(xiàn)PGA模塊與FLASH模塊和光纖接口模塊連接，DSP模塊與RAM模塊連接，F(xiàn)PGA模塊還通過PHY模塊與通信模塊、開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊連接，DSP模塊通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與小信號(hào)輸出模塊連接，所述電源模塊的輸入端通過防雷模塊與電源接口連接，所述電源模塊的輸出端與DSP模塊連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述防雷模塊包括氣體放電管ro1、壓敏電阻VRl、壓敏電阻VR2和壓敏電阻VR3，所述壓敏電阻VR2的一端與電源接口的正極和電源模塊的輸入端正極連接，壓敏電阻VR2的另一端與電源接口的負(fù)極和電源模塊的輸入端負(fù)極連接，所述壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3串聯(lián)后與壓敏電阻VR2并聯(lián)，所述氣體放電管Π)1的一端連接至壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3之間，氣體放電管FDl的另一端與地對(duì)接。
[0007]進(jìn)一步的，所述防雷模塊還包括保險(xiǎn)絲F1~F4，其中，所述壓敏電阻VR2通過保險(xiǎn)絲Fl與電源接口的負(fù)極連接，壓敏電阻VR2還通過保險(xiǎn)絲F2與電源模塊的輸入端負(fù)極連接，所述壓敏電阻VRl通過保險(xiǎn)絲F3與電源接口的正極連接，所述壓敏電阻VR3通過保險(xiǎn)絲F4與電源接口的負(fù)極連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述開關(guān)量輸入模塊依次通過輸入電平轉(zhuǎn)換模塊和光電隔離模塊與FPGA模塊連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述測(cè)試儀還包括用于供電的電源模塊，該電源模塊包括依次連接的220V交流電源輸入模塊、整流濾波模塊和控制輸入模塊。
[0010]進(jìn)一步的，所述光纖接口模塊包括光纖ST接口和B碼接口。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述通信模塊包括RJ45網(wǎng)絡(luò)模塊、GPS模塊和調(diào)試接口模塊。
[0012]進(jìn)一步的，所述小信號(hào)輸出模塊還通過二階濾波模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述DSP模塊為TMS320F2812芯片。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
I)本發(fā)明通過FPGA模塊、DSP模塊、光纖接口模塊等器件的共同作用，能產(chǎn)生符合數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置規(guī)約要求的各種數(shù)字變電站故障的光信號(hào)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置的功能測(cè)試。
[0015]2)本發(fā)明DSP模塊生成的數(shù)字信號(hào)可由開關(guān)量輸出模塊轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)輸出給數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置的模擬響應(yīng)信號(hào)則由開關(guān)量輸入模塊接收，再由DSP模塊處理后經(jīng)FPGA模塊轉(zhuǎn)給通信模塊傳至計(jì)算機(jī)。
[0016]3)本發(fā)明中DSP模塊通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與小信號(hào)輸出模塊連接，能輸出小功率的模擬信號(hào)，從而能對(duì)數(shù)字變電站繼電保護(hù)裝置的互感器的調(diào)試單元進(jìn)行測(cè)試。
[0017]4)本發(fā)明通過防雷模塊可有效吸收差模雷擊浪涌和共模雷擊浪涌，減小測(cè)試儀在遭受雷擊時(shí)所帶來(lái)的損失。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明測(cè)試儀的電路框圖；
圖2為本發(fā)明中防雷模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0020]如圖1所示，該實(shí)施例描述了一種具有防雷功能的智能繼電保護(hù)測(cè)試儀，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、光纖接口模塊、小信號(hào)輸出模塊、DSP模塊、FPGA模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、FLASH模塊、RAM模塊、通信模塊、HPI接口模塊、PHY模塊、電源模塊和防雷模塊，其中，DSP模塊通過HPI接口模塊與FPGA模塊連接，F(xiàn)PGA模塊與FLASH模塊和光纖接口模塊連接，DSP模塊與RAM模塊連接，F(xiàn)PGA模塊還通過PHY模塊與通信模塊、開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊連接，DSP模塊通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與小信號(hào)輸出模塊連接，所述電源模塊的輸入端通過防雷模塊與電源接口 CONl連接，所述電源模塊的輸出端與DSP模塊連接。
[0021]如圖2所示，進(jìn)一步的，所述防雷模塊包括氣體放電管FD1、壓敏電阻VR1、壓敏電阻VR2和壓敏電阻VR3，所述壓敏電阻VR2的一端與電源接口 CONl的正極和電源模塊的輸入端正極連接，壓敏電阻VR2的另一端與電源接口 CONl的負(fù)極和電源模塊的輸入端負(fù)極連接，所述壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3串聯(lián)后與壓敏電阻VR2并聯(lián)，所述氣體放電管FDl的一端連接至壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3之間，氣體放電管FDl的另一端與地對(duì)接。
[0022]進(jìn)一步的，所述防雷模塊還包括保險(xiǎn)絲F1~F4，其中，所述壓敏電阻VR2通過保險(xiǎn)絲Fl與電源接口 CONl的負(fù)極連接，壓敏電阻VR2還通過保險(xiǎn)絲F2與電源模塊的輸入端負(fù)極連接，所述壓敏電阻VRl通過保險(xiǎn)絲F3與電源接口⑶NI的正極連接，所述壓敏電阻VR3通過保險(xiǎn)絲F4與電源接口 CONl的負(fù)極連接。
[0023]當(dāng)防雷模塊接收到雷擊電流時(shí)，壓敏電阻VR2的阻值迅速降低，將電源接口的正極和負(fù)極端短接，從而消除差模雷擊浪涌。
[0024]當(dāng)有共模雷擊浪涌從電源接口的正極和地線之間或者負(fù)極與地線之間過來(lái)時(shí)，壓敏電阻VR3或壓敏電阻VRl的阻值迅速降低，將該共模雷擊浪涌引到氣體放電管FDl中，氣體放電管FDl迅速被擊穿