专利名称：电力保护设备操作回路试验电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力保护设备操作回路试验电路，属于电力设备技术领域。
背景技术：
电力保护设备中外部开关设备操作回路的功能是当继电保护装置确定需要对供 电回路开关断路器进行跳闸或合闸操作时，提供一个继电器接点作为开关断路器跳闸线圈 和合闸线圈的工作回路，一般情况下外部开关断路器工作于待命状态，当提供的该接点接 通时则开关断路器动作。由于在供电系统中，断路器误动和拒动引起的后果是非常严重的，重大事故时会 导致非常巨大的经济损失和恶劣社会影响，因此在继电保护装置国家标准中提到了装置常 规试验功能，但目前装置多数不能完全满足此项标准要求。目前涉及开关断路器的操作回路的检查方式有1、开关位于试验位置此方式主要用于断路器退出状态下操作回路的检查方式， 检查过程中必须操作机构退出主电路，只能用于设备维修周期时断路器的检查。2、断路器位置指示灯当断路器线圈处于待命状态时，如指示灯亮表明操作回路 带电正常，如指示灯不亮表明操作回路不带电，操作回路不正常。3、有些继电保护装置具有内部操作回路故障报警功能，但是检查范围只包含继电 保护装置内部功能不包含断路器线圈，检查范围非常有限，不具有动态操作回路检查功能。上述三种开关断路器操作回路的检查方式都不能满足供电系统对安全性的要求， 因此，设计一种电力保护设备操作回路试验电路具有重要意义。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电力保护设备操作回路试验电路，用户可以通过 按动试验按钮完成每天的例行检查工作，避免恶性事故发生，提高供电系统可靠性。本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现 一种电力保护设备操作回路试验电路，包括断路器线圈及操作电源电路，还包括 试验启动信号电路、接点输出电路、逻辑处理电路，所述试验启动信号电路用于产生试验启 动信号TEST，试验启动信号TEST分别送至接点输出电路、逻辑处理电路；所述接点输出电 路与断路器线圈及操作电源电路相连，用于检测断路器线圈试验动作电流并将其隔离输出 至逻辑处理电路；所述逻辑处理电路接收试验启动信号TEST、试验动作电流隔离信号和断 路器实际位置信号GZTR，作出试验回路是否正确动作的逻辑判断。本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述的电力保护设备操作回路试验电路，其中试验启动信号电路包括自复位试验 按钮SB、电阻I R1、电阻II R2、电容C1、第一非门1、第一或门2，控制电源的正极依次通过 复位试验按钮SB、电阻I R1、电阻II R2后接地，所述电容C1并联于电阻R1的两端，第一 非门1的输入端连接在电阻R1、电阻II R2之间，第一非门1的输出端输出试验启动信号
3TEST，试验启动信号TEST和继电保护动作信号均输入第一或门2后输出；所述接点输出电 路包括继电器I K1、继电器II K2、电阻IIIR3、电阻IVR4、隔离电路3、晶体管I TG1、晶体管 II TG2、第一与门4、断路器线圈及操作电源电路，所述晶体管I TG1的基极接入继电保护动 作信号，发射极接地，集电极连接继电器I K1的线圈后接控制电源正极，所述试验启动信 号TEST取反后和断路器位置信号GZTR输入到第一与门4的输入端，第一与门4的输出端连 接晶体管TG2的基极，晶体管II TG2的基极还连接有继电保护动作信号，晶体管II TG2发射 极接地，集电极连接继电器K2的线圈后接控制电源正极，所述断路器线圈及操作电源电路 的一端依次连接继电器II K2的常开触点、电阻IV R4后接到隔离电路3输入端的一侧，输入 端另一侧连接断路器线圈及操作电源电路的另一端，所述继电器I K1的常开触点并联于 II继电器K2的常开触点和断路器线圈及操作电源电路形成的串联电路块的两端，所述隔 离电路3的输出端一侧接地，输出端另一侧经电阻III R3后接控制电源正极，从该侧输出断 路器线圈试验电流隔离信号；所述逻辑处理电路包括第二与门5、第三与门7、第二或门6、 第二非门8、D触发器，试验启动信号TEST和断路器实际位置信号GZTR输入第二与门5，从 隔离电路3输出的断路器线圈试验电流隔离信号分为断路器跳闸试验动作信号TZXH和断 路器合闸试验动作信号HZXH，两者输入第二或门6，断路器实际位置信号GZTR经过第二非 门8后和试验启动信号TEST —起输入第三与门7，第二与门5的输出端接D触发器的S端， 第二或门6的输出端接D触发器的CLK端，第三与门7的输出端接D触发器的R端，D触发 器的D端和Q1端连接，Q2端输出逻辑处理信号给断路器装置的CPU监测电路。前述的电力保护设备操作回路试验电路，其中试验启动信号电路的电阻R1、电阻 R2、电容C1形成的充放电回路充电时间常数为8毫秒；所述接点输出电路的继电器II K2接 点闭合时隔离电路3初级流过的电流为5-10mA。前述的电力保护设备操作回路试验电路，其中D触发器型号为CD4013。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是技术可行性好、成本低。整个电路未 采用复杂电路和复杂器件，用户可以通过按动试验按钮完成每天的例行检查工作，避免恶 性事故发生，提高供电系统可靠性。

图1是本实用新型系统结构图。图2是本实用新型的试验启动信号电路图。图3是本实用新型的接点输出电路图。图4是本实用新型的逻辑处理电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型包括断路器线圈及操作电源电路，还包括试验启动信号 电路、接点输出电路、逻辑处理电路，所述试验启动信号电路用于产生试验启动信号TEST， 试验启动信号TEST分别送至接点输出电路、逻辑处理电路；所述接点输出电路与断路器线 圈及操作电源电路相连，用于检测断路器线圈试验动作电流并将其隔离输出至逻辑处理电 路；所述逻辑处理电路接收试验启动信号TEST、试验动作电流隔离信号和断路器实际位置
4信号GZTR，作出试验回路是否正确动作的逻辑判断。具体的，如图2所示，试验启动信号电路包括自复位试验按钮SB、电阻I R1、电阻 II R2、电容C1、第一非门1、第一或门2，控制电源的正极依次通过复位试验按钮SB、电阻
IR1、电阻II R2后接地，所述电容C1并联于电阻R1的两端，第一非门1的输入端连接在 电阻R1、电阻II R2之间，第一非门1的输出端输出试验启动信号TEST，试验启动信号TEST 和继电保护动作信号均输入第一或门2后输出。如图3所示，所述接点输出电路包括继电 器I K1、继电器II K2、电阻IIIR3、电阻IVR4、隔离电路3、晶体管I TG1、晶体管II TG2、第一 与门4、断路器线圈及操作电源电路，所述晶体管I TG1的基极接入继电保护动作信号，发 射极接地，集电极连接继电器I K1的线圈后接控制电源正极，所述试验启动信号TEST取反 后和断路器位置信号GZTR输入到第一与门4的输入端，第一与门4的输出端连接晶体管
IITG2的基极，晶体管II TG2的基极还连接有继电保护动作信号，晶体管II TG2发射极接 地，集电极连接继电器II K2的线圈后接控制电源正极，所述断路器线圈及操作电源电路的 一端依次连接继电器II K2的常开触点、电阻IV R4后接到隔离电路3输入端的一侧，输入端 另一侧连接断路器线圈及操作电源电路的另一端，所述继电器I K1的常开触点并联于继 电器II K2的常开触点和断路器线圈及操作电源电路形成的串联电路块的两端，所述隔离 电路3的输出端一侧接地，输出端另一侧经电阻III R3后接控制电源正极，从该侧输出断路 器线圈试验电流隔离信号。如图4所示，所述逻辑处理电路包括第二与门5、第三与门7、第 二或门6、第二非门8、D触发器，试验启动信号TEST和断路器实际位置信号GZTR输入第二 与门5，从隔离电路3输出的断路器线圈试验电流隔离信号分为断路器跳闸试验动作信号 TZXH和断路器合闸试验动作信号HZXH，两者输入第二或门6，断路器实际位置信号GZTR经 过第二非门8后和试验启动信号TEST —起输入第三与门7，第二与门5的输出端接D触发 器的S端，第二或门6的输出端接D触发器的CLK端，第三与门7的输出端接D触发器的R 端，D触发器的D端和Q1端连接，Q2端输出逻辑处理信号接装置CPU监测电路。在试验启动信号电路中按下SB试验开始，通过电容和电阻组成的充放电回路，充 电时间常数为8ms，经过整形电路形成10ms左右的低电平脉冲，当保护信号高电平有效时， 试验信号立即结束。接点输出电路中继电器I K1称为启动继电器，仅在正式动作时闭合。另外一个继 电器II K2称为动作继电器，在正式动作和试验中都闭合，只是闭合时间长短不同。试验信 号和断路器位置信号一起形成动作继电器II K2的驱动信号，当动作继电器接点闭合时隔 离电路的光耦器件初级流过5-10mA电流，此时外部断路器线圈流过同样大小电流，如试验 过程正确光耦隔离输出一个正脉冲信号。当断路器为合闸位置时，跳闸接点回路动作，光耦 隔离输出正脉冲TZXH信号输出。当断路器为分闸位置时，合闸接点回路动作，光耦隔离输 出正脉冲HZXH信号输出。如图4所示，其中TEST为试验启动脉冲信号，GZTR为断路器实际位置信号，TZXH 为断路器跳闸回路试验动作信号，HZXH为断路器合闸回路试验动作信号，所述D触发器型 号为⑶4013，其逻辑功能描述如下⑶4013是一双D触发器，由两个相同的、相互独立的数 据型触发器构成。每个触发器有独立的数据、置位、复位、时钟输入和Q1及Q2输出，此器件 可用作移位寄存器，且通过将Q输出连接到数据输入，可用作计算器和触发器。在时钟上升 沿触发时，加在D输入端的逻辑电平传送到Q输出端。置位和复位与时钟无关，而分别由置位或复位线上的高电平完成。其中R端为复位信号，S端为置位信号，当R端为“1”和S端 为“0”时D输出端为0。当R端为“0”和S端为“1”时D输出端为1。当R端为“0”和S端 为“0”时触发器为可触发状态，在本例中当TEST为“0”电平时，R端和S端为“0”，触发器 为可触发状态，有跳闸信号脉冲和合闸信号脉冲时，D输出端信号发生反转，表明操作回路 出现动作过程，装置工作正常。装置的CPU单元在试验时检查D输出端信号发生反转情况， 如发生电平跳变，则认为试验过程正确，反之则认为本次试验失败，装置发出操作回路故障 告警信号。当出现保护动作输入信号时，立即强制TEST信号为“1”。R端和S端信号发生 变化，CD4013退出触发方式，D端输出信号变化为直接反映断路器位置状态信号。 除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求1.一种电力保护设备操作回路试验电路，包括断路器线圈及操作电源电路，其特征在 于，还包括试验启动信号电路、接点输出电路、逻辑处理电路，所述试验启动信号电路用于 产生试验启动信号TEST，试验启动信号TEST分别送至接点输出电路、逻辑处理电路；所述 接点输出电路与断路器线圈及操作电源电路相连，用于检测断路器线圈试验动作电流并将 其隔离输出至逻辑处理电路；所述逻辑处理电路接收试验启动信号TEST、试验动作电流隔 离信号和断路器实际位置信号GZTR，作出试验回路是否正确动作的逻辑判断。
2.如权利要求1所述的电力保护设备操作回路试验电路，其特征在于，所述试验启动 信号电路包括自复位试验按钮SB、电阻I R1、电阻II R2、电容Cl、第一非门(1)、第一或门 (2)，控制电源的正极依次通过复位试验按钮SB、电阻I R1、电阻II R2后接地，所述电容Cl 并联于电阻I Rl的两端，第一非门(1)的输入端连接在电阻I R1、电阻II R2之间，第一非 门(1)的输出端输出试验启动信号TEST，试验启动信号TEST和继电保护动作信号均输入 第一或门(2)后输出；所述接点输出电路包括继电器I K1、继电器II K2、电阻IIIR3、电阻 IVR4、隔离电路3、晶体管I TG1、晶体管II TG2、第一与门(4)、断路器线圈及操作电源电路， 所述晶体管I TGl的基极接入继电保护动作信号，发射极接地，集电极连接继电器I Kl的 线圈后接控制电源正极，所述试验启动信号TEST取反后和断路器位置信号GZTR输入到第 一与门⑷的输入端，第一与门⑷的输出端连接晶体管II TG2的基极，晶体管II TG2的基 极还连接有继电保护动作信号，晶体管II TG2发射极接地，集电极连接继电器II K2的线圈 后接控制电源正极，所述断路器线圈及操作电源电路的一端依次连接继电器II K2的常开 触点、电阻IV R4后接到隔离电路(3)输入端的一侧，输入端另一侧连接断路器线圈及操作 电源电路的另一端，所述继电器I Kl的常开触点并联于继电器II K2的常开触点和断路器 线圈及操作电源电路形成的串联电路块的两端，所述隔离电路(3)的输出端一侧接地，输 出端另一侧经电阻III R3后接控制电源正极，从该侧输出断路器线圈试验电流隔离信号；所 述逻辑处理电路包括第二与门(5)、第三与门(7)、第二或门(6)、第二非门(8)、D触发器， 试验启动信号TEST和断路器实际位置信号GZTR输入第二与门(5)，从隔离电路(3)输出的 断路器线圈试验电流隔离信号分为断路器跳闸试验动作信号TZXH和断路器合闸试验动作 信号HZXH，两者输入第二或门(6)，断路器实际位置信号GZTR经过第二非门(8)后和试验 启动信号TEST—起输入第三与门(7)，第二与门(5)的输出端接D触发器的S端，第二或门 (6)的输出端接D触发器的CLK端，第三与门(7)的输出端接D触发器的R端，D触发器的 D端和Ql端连接，Q2端输出逻辑处理信号给断路器装置的CPU监测电路。
3.如权利要求2所述的电力保护设备操作回路试验电路，其特征在于，所述试验启动 信号电路的电阻I R1、电阻II R2、电容Cl形成的充放电回路充电时间常数为8毫秒；所述 接点输出电路的继电器II K2接点闭合时隔离电路(3)初级流过的电流为5-10mA。
4.如权利要求2所述的电力保护设备操作回路试验电路，其特征在于，所述D触发器型 号为 CD4013。
专利摘要本实用新型公开了一种电力保护设备操作回路试验电路，包括试验启动信号电路、接点输出电路、逻辑处理电路，试验启动信号电路用于产生低电平试验脉冲信号，接点输出电路产生开关断路器线圈通过试验动作电流的隔离弱电信号，逻辑处理电路进行电力保护设备操作回路工作状态的判断。本实用新型技术可行性好、成本低。整个电路未采用复杂电路和复杂器件，用户可以通过按动试验按钮完成每天的例行检查工作，避免恶性事故发生，提高供电系统可靠性。
文档编号G01R31/327GK201780360SQ20102050019
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者付军, 蒋苏建, 陈斌 申请人:镇江华东电力设备制造厂