一種具有防雷功能的智能繼電保護測試儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有防雷功能的智能繼電保護測試儀。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的高速發展，各行各業對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力供應的質量(穩定性、不間斷性及伴隨服務)要求也越來越高，長期以來電力系統對發電，變電和配電系統的自動化改造投入較大。繼電保護裝置是電力系統最重要的二次設備之一，是電力系統安全運行的保障。國內外無數實例證明，涉及停電范圍較廣的大型系統事故，大都與繼電保護裝置的不正確動作有直接或間接的關系。因此，合理的安排繼電保護定值，提高繼電保護運行管理水平，是保障電網安全運行的重要條件。
[0003]由于傳統變電站的信息反饋量小，故障信息難以匯總分析，接線復雜繁瑣，且對于現場測試運行人員有安全風險等問題，以及這些年來信息、通訊和網絡技術的飛速發展，人們已經開始嘗試利用光通訊來克服傳統變電站的這些缺點，加之國家對數字化變電站的大力支持，使得變電站包括電力系統的光數字化必然成為趨勢，對于這種變化，必然產生相應的產品與之匹配。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有防雷功能的智能繼電保護測試儀，通過FPGA模塊、DSP模塊、光纖接口模塊等器件的共同作用，產生數字變電站故障的光信號，來實現對數字變電站繼電保護裝置的功能測試。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種具有防雷功能的智能繼電保護測試儀，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、光纖接口模塊、小信號輸出模塊、DSP模塊、FPGA模塊、數模轉換模塊、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，FPGA模塊與FLASH模塊和光纖接口模塊連接，DSP模塊與RAM模塊連接，FPGA模塊還通過PHY模塊與通信模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊連接，DSP模塊通過數模轉換模塊與小信號輸出模塊連接，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極和電源模塊的輸入端負極連接，所述壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3串聯后與壓敏電阻VR2并聯，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的另一端與地對接。
[0007]進一步的，所述防雷模塊還包括保險絲F1~F4，其中，所述壓敏電阻VR2通過保險絲Fl與電源接口的負極連接，壓敏電阻VR2還通過保險絲F2與電源模塊的輸入端負極連接，所述壓敏電阻VRl通過保險絲F3與電源接口的正極連接，所述壓敏電阻VR3通過保險絲F4與電源接口的負極連接。
[0008]進一步的，所述開關量輸入模塊依次通過輸入電平轉換模塊和光電隔離模塊與FPGA模塊連接。
[0009]進一步的，所述測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 ]進一步的，所述通信模塊包括RJ45網絡模塊、GPS模塊和調試接口模塊。
[0012]進一步的，所述小信號輸出模塊還通過二階濾波模塊與數模轉換模塊連接。
[0013]進一步的，所述DSP模塊為TMS320F2812芯片。
[0014]本發明的有益效果是:
I)本發明通過FPGA模塊、DSP模塊、光纖接口模塊等器件的共同作用，能產生符合數字變電站繼電保護裝置規約要求的各種數字變電站故障的光信號，有效實現對數字變電站繼電保護裝置的功能測試。
[0015]2)本發明DSP模塊生成的數字信號可由開關量輸出模塊轉化為模擬信號輸出給數字變電站繼電保護裝置，繼電保護裝置的模擬響應信號則由開關量輸入模塊接收，再由DSP模塊處理后經FPGA模塊轉給通信模塊傳至計算機。
[0016]3)本發明中DSP模塊通過數模轉換模塊與小信號輸出模塊連接，能輸出小功率的模擬信號，從而能對數字變電站繼電保護裝置的互感器的調試單元進行測試。
[0017]4)本發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，減小測試儀在遭受雷擊時所帶來的損失。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明測試儀的電路框圖；
圖2為本發明中防雷模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0020]如圖1所示，該實施例描述了一種具有防雷功能的智能繼電保護測試儀，包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、光纖接口模塊、小信號輸出模塊、DSP模塊、FPGA模塊、數模轉換模塊、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，FPGA模塊與FLASH模塊和光纖接口模塊連接，DSP模塊與RAM模塊連接，FPGA模塊還通過PHY模塊與通信模塊、開關量輸入模塊和開關量輸出模塊連接，DSP模塊通過數模轉換模塊與小信號輸出模塊連接，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的負極和電源模塊的輸入端負極連接，所述壓敏電阻VRl和壓敏電阻VR3串聯后與壓敏電阻VR2并聯，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的另一端與地對接。
[0022]進一步的，所述防雷模塊還包括保險絲F1~F4，其中，所述壓敏電阻VR2通過保險絲Fl與電源接口 CONl的負極連接，壓敏電阻VR2還通過保險絲F2與電源模塊的輸入端負極連接，所述壓敏電阻VRl通過保險絲F3與電源接口⑶NI的正極連接，所述壓敏電阻VR3通過保險絲F4與電源接口 CONl的負極連接。
[0023]當防雷模塊接收到雷擊電流時，壓敏電阻VR2的阻值迅速降低，將電源接口的正極和負極端短接，從而消除差模雷擊浪涌。
[0024]當有共模雷擊浪涌從電源接口的正極和地線之間或者負極與地線之間過來時，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