CN101482602A - 继电保护测试仪检测分析*** - Google Patents

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王晓兰
杨贤明
杨新华
李建海
何世恩
姚旭
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继电保护测试仪检测分析***,包括有硬件***和软件***,硬件***的继电保护测试仪1内设有电压、电流输出通道2、开关量输出通道3和开关量输入通道4,继电保护测试仪1通过隔离变换板5和6接电压、电流调理板9,电压、电流调理板9与电压、电流采集及开关量接口板11相连,电压、电流采集及开关量接口板11与计算机12相连,继电保护测试仪1通过光电隔离装置7与电压、电流采集及开关量接口板11相连;继电器输出开关量板10与计算机12相连,继电保护测试仪1通过继电器输出开关量板10相连。软件***包括有设置在计算机12上的基于LabVIEW的测量分析软件。该***能够实现对继电保护测试仪的性能测试和评价、测试数据的自动记录与分析、测试报告的生成等。

Description

继电保护测试仪检测分析***
技术领域
本发明涉及用于继电保护测试仪参数检测分析技术领域,尤其涉及一种继电保护测试仪检测分析***。
背景技术
目前。继电保护测试仪的开发与应用大大提高了继电保护装置的测试水平,提高了调试效率,对保证继电保护的正确动作,提高电网的安全水平有积极的现实意义。目前国内现场使用的微机型继电保护测试仪种类繁多,在整机性能、质量、结构、工艺等方面均有较大的差别。虽然DLT624-1997《继电保护微机型试验装置技术条件》对继电保护微机型试验装置提出了明确的要求,规定了定期检验周期和检验项目,但因为没有相关的检测规程或规范,也没有现成的检测分析装置,为继电保护测试仪的验收和周检带来了一定的困难。因此,制定规范、合理的检验方法,研制继电保护测试仪检测分析***,对继电保护测试仪进行定期检验具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供一种继电保护测试仪检测分析***,其采用测试硬件装置和智能软件***,从而有效克服了背景技术所述存在的一系列问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的继电保护测试仪检测分析***,包括有硬件***和软件***,其特征在于:所述的硬件***的继电保护测试仪1内设有电压、电流输出通道2、开关量输出通道3和开关量输入通道4,继电保护测试仪1输出的直流电压、电流通过电流输出通道2接直流电压、电流互感器隔离变换板5,继电保护测试仪1输出的交流电压、电流通过电流输出通道2接交流电压、电流互感器隔离变换板6,直流电压、电流互感器隔离变换板5和交流电压、电流互感器隔离变换板6与电压、电流调理板9相连,电压、电流调理板9与电压、电流采集及开关量接口板11相连,电压、电流采集及开关量接口板11与计算机12相连,继电保护测试仪1输出的开关量通过开关量输出通道3接光电隔离装置7,光电隔离装置7与电压、电流采集及开关量接口板11相连;继电器输出开关量板10与计算机12相连,开关量输出接线端子板8与继电器输出开关量板10相连,开关量输出接线端子板8与继电保护测试仪1内的开关量输入通道4相连;所述的软件***包括有设置在计算机12上的基于LabVIEW的测量分析软件。
本发明与背景技术相比,具有的有益的效果是:所述的继电保护测试仪检测分析***,继电保护测试仪输出的多路电压、电流经过高精度电压互感器和电流互感器进行隔离、变换,再经过增益自动调整的信号放大电路,将信号放大到合适的范围,通过PCI接口,由高速、高分辨率的A/D变换器采样后送入计算机存储并分析处理,通过LabVIEW和先进的交流量测量算法,完成对继电保护测试仪各项稳态参数、动态参数和时间的测量。同时通过装置具有的独立的多路开关量输入和输出接口,完成对继电保护装置动作状态的检测,并对试验过程中继电保护测试仪的输出状态实施影响。
其除了提供便于操作的人机界面外,通过电参数测量算法,完成测试仪电流/电压量的幅值、频率、相位的准确度检测、测试仪电流/电压源谐波及总谐波畸变率的检测、测试仪电流/电压源负载能力检测、测试仪电流/电压源响应速度检测、直流电压源幅值准确度和电压纹波系数的检测、各电气量之间的同步性检测和时间检测、电流、电压序分量检测以及各类数据录波和模拟故障信号的识别和故障类型判断。该装置能够实现对继电保护测试仪的性能测试和评价、测试数据的自动记录与分析、测试报告的生成等,并可和测试仪组成闭环,进行交互式测试。同时能够对测试仪模拟输出的常见故障信号进行录波,对故障参数进行测量,对故障类型进行识别和分类。
附图说明
图1是本发明的硬件***原理示意图;
图2(a)、(b)、(c)、(d)是本发明的硬件***中的电压、电流隔离调理电路的电路原理示意图;
图3是本发明的软件***原理示意图;
图4是本发明的软件***中的故障检验分析界面10的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示,所述的继电保护测试仪检测分析***,包括有硬件***和软件***,其特点在于:所述的硬件***的继电保护测试仪1内设有电压、电流输出通道2、开关量输出通道3和开关量输入通道4,继电保护测试仪1输出的直流电压、电流通过电流输出通道2接直流电压、电流互感器隔离变换板5,继电保护测试仪1输出的交流电压、电流通过电流输出通道2接交流电压、电流互感器隔离变换板6,直流电压、电流互感器隔离变换板5和交流电压、电流互感器隔离变换板6与电压、电流调理板9相连,隔离变换后的信号送电压、电流调理板9,电压、电流调理板9与电压、电流采集及开关量接口板11相连,电压、电流调理板9的输出送电压、电流采集及开关量接口板11,再送高性能计算机进行数据处理,检测测试仪性能,电压、电流采集及开关量采接口板11与计算机12相连,继电保护测试仪1输出的开关量通过开关量输出通道3接光电隔离装置7,光电隔离装置7与电压、电流采集及开关量接口板11相连,继电器输出开关量板10与计算机12相连,开关量输出接线端子板8与继电器输出开关量板10相连,开关量输出接线端子板8与继电保护测试仪1内的开关量输入通道4相连;计算机12送出的开关量经继电器输出开关量板10送开关量输出接线端子板8,再送入继电保护测试仪1的开关量输入通道4。所述的软件***包括有设置在计算机12上的基于LabVIEW的测量分析软件。
如图2(a)、(b)、(c)、(d)所示,所述的直流电压、电流互感器隔离变换板5和交流电压、电流互感器隔离变换板6与电压、电流调理板9中的交流电压隔离调理通道中,继电保护测试仪1输出的电压与互感器2-1相连,互感器2-1与第一放大器2-2相连,第一放大器2-2的输出通过电阻R11,R12,R13,R14与第一多路选择开关2-3相连,第一放大器2-2的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板11相连,第一多路选择开关2-3的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板9的交流电流隔离调理通道中,继电保护测试仪1输出的电流与互感器2-4相连,互感器2-4与第二放大器2-5相连,第二放大器2-5的通过电阻R23,R24,R25,R26与第二多路选择开关2-6相连,第二放大器2-5的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板11相连,第二多路选择开关2-6的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板9的直流电压隔离调理通道中,继电保护测试仪1输出的直流电压与电阻R31和R32的一端相连,电阻R31和R32另一端通过电阻R33与第三放大器2-7的第二引脚相连,第三放大器2-7的输出与第一光电隔离器2-8相连,第一光电隔离器2-8的输出接第四放大器2-9,第四放大器2-9的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板11相连,第三多路选择开关2-10的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板9的直流电流隔离调理通道中,继电保护测试仪1输出的直流电流与电阻R41相连,其输出与第五放大器2-11相连,第五放大器2-11的输出与第二光电隔离器2-12相连,第二光电隔离器2-12接第六放大器2-13,第六放大器2-13的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板11相连,第四多路选择开关2-14的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口。
如图3、4所示,所述的计算机12上基于LabVIEW的测量分析软件包括有主界面13,主界面13下设有故障检验分析界面15和常规检验分析界面14,常规检验分析界面14下设有常规功能检验界面16和整机性能测试界面17,常规功能检验界面16包括有交流电流源性能测试模块18、交流电压源性能测试模块19、直流电压源性能测试模块20、交流量相位检测模块21、交流量序分量检测模块22、交流量功率检测模块23和时间检测模块24;交流电流源性能测试模块18、交流电压源性能测试模块19、直流电压源性能测试模块20、交流量相位检测模块21、交流量序分量检测模块22、交流量功率检测模块23和时间检测模块24分别与测试报告生成模块25相连。所述的故障检验分析界面15下设有故障录波模块26、阻抗特性测试模块27、零序电流测试模块28、同步性测试模块29、响应速度测试模块30和波形回放模块31,故障录波模块26通过整组测试模块32经输出故障前时间、故障时间以及转换性时间、故障类型、故障性质模块33与测试报告生成模块25相连,阻抗特性测试模块27经输出故障类型、故障时间及阻抗值模块34与测试报告生成模块25相连,零序电流测试模块28经输出故障类型、故障时间及零序电流模块35与测试报告生成模块25相连,同步性测试模块29经输出各信号同步时间、相位差模块36与测试报告生成模块25相连,响应速度测试模块30经输出各信号响应速度模块37与测试报告生成模块25相连。
所述的继电保护测试仪检测分析***,其在实施时,由测试主界面13进入常规检验分析界面14,在常规功能检验界面16下,首先设置测试的环境参数,输入测试人员姓名,设置测试方式、参考值、步长、范围和阈值,然后选择交流电流源性能测试模块18、交流电压源性能测试模块19、直流电压源性能测试模块20、交流量相位检测模块21、交流量序分量检测模块22、交流量功率检测模块23和时间检测模块24中的任一模块进行测试,进入测试过程,完成数据采集、特征量计算、误差计算和波形记录,并弹出是否生成测试报告对话框,如需要,则经测试报告生成模块25生成测试报告,否则,结束本次测试。在整机性能测试界面17下,首先要设置环境参数、测试方式、步长和范围,然后进行数据采集,计算各个电压、电流输出值和相位,并进行谐波分析和波形记录,计算各量持续时间,并弹出是否生成测试报告对话框,如需要,则经测试报告生成模块25生成测试报告,否则,结束本次测试。当测试主界面13进入故障检验分析界面15时,可选择故障录波模块26、阻抗特性测试模块27、零序电流测试模块28、同步性测试模块29、响应速度测试模块30和波形回放模块31中的任一模块进行测试,在选择故障录波模块26时,有手动录波、自动录波两种方式可供选择,并可选择越限值或突变量启动方式,完成故障录波后,对故障数据进行整组试验;故障录波模块26通过整组测试模块32经输出故障前时间、故障时间以及转换性时间、故障类型、故障性质模块33与测试报告生成模块25相连,阻抗特性测试模块27经输出故障类型、故障时间及阻抗值模块34与测试报告生成模块25相连,零序电流测试模块28经输出故障类型、故障时间及零序电流模块35与测试报告生成模块25相连,同步性测试模块29经输出各信号同步时间、相位差模块36与测试报告生成模块25相连,响应速度测试模块30经输出各信号响应速度模块37与测试报告生成模块25相连,通过各类试验,计算特征参数,并依据故障分类算法,判别故障类型、故障性质,计算出各段故障时间,并经测试报告生成模块25形成规范的测试报告供存储和打印。
所述的继电保护测试仪检测分析***,在进入整组测试后,继电保护测试仪1能够接受检测分析装置通过开关量输出接口给出的开关断开,重合和永跳信号,从而引起测试仪输出的改变;在进入阻抗特性测试和零序电流测试后,继电保护测试仪1能够接受检测分析装置通过开关量输出接口给出的故障断开信号,从而引起测试仪输出的改变,完成交互式测试。

Claims (4)

1、继电保护测试仪检测分析***,包括有硬件***和软件***,其特征在于:所述的硬件***的继电保护测试仪(1)内设有电压、电流输出通道(2)、开关量输出通道(3)和开关量输入通道(4),继电保护测试仪(1)输出的直流电压、电流通过电流输出通道(2)接直流电压、电流互感器隔离变换板(5),继电保护测试仪(1)输出的交流电压、电流通过电流输出通道(2)接交流电压、电流互感器隔离变换板(6),直流电压、电流互感器隔离变换板(5)和交流电压、电流互感器隔离变换板(6)与电压、电流调理板(9)相连,电压、电流调理板(9)与电压、电流采集及开关量接口板(11)相连,电压、电流采集及开关量接口板(11)与计算机(12)相连,继电保护测试仪(1)输出的开关量通过开关量输出通道(3)接光电隔离装置(7),光电隔离装置(7)与电压、电流采集及开关量接口板(11)相连;继电器输出开关量板(10)与计算机(12)相连,开关量输出接线端子板(8)与继电器输出开关量板(10)相连,开关量输出接线端子板(8)与继电保护测试仪(1)内的开关量输入通道(4)相连;所述的软件***包括有设置在计算机(12)上的基于LabVIEW的测量分析软件。
2、根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测分析***,其特征在于:所述的直流电压、电流互感器隔离变换板(5)和交流电压、电流互感器隔离变换板(6)与电压、电流调理板(9)中的交流电压隔离调理通道中,继电保护测试仪(1)输出的电压与互感器(2-1)相连,互感器(2-1)与第一放大器(2-2)相连,第一放大器(2-2)的输出通过电阻R11,R12,R13,R14与第一多路选择开关(2-3)相连,第一放大器(2-2)的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板(11)相连,第一多路选择开关(2-3)的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板(9)的交流电流隔离调理通道中,继电保护测试仪(1)输出的电流与互感器(2-4)相连,互感器(2-4)与第二放大器(2-5)相连,第二放大器(2-5)的通过电阻R23,R24,R25,R26与第二多路选择开关(2-6)相连,第二放大器(2-5)的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板(11)相连,第二多路选择开关(2-6)的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板(9)的直流电压隔离调理通道中,继电保护测试仪(1)输出的直流电压与电阻R31和R32的一端相连,电阻R31和R32另一端通过电阻R33与第三放大器(2-7)的第二引脚相连,第三放大器(2-7)的输出与第一光电隔离器(2-8)相连,第一光电隔离器(2-8)的输出接第四放大器(2-9),第四放大器(2-9)的输出通过接线端子与电压、电流采集及开关量接口板(11)相连,第三多路选择开关(2-10)的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口;电压、电流隔离调理板(9)的直流电流隔离调理通道中,继电保护测试仪(1)输出的直流电流与电阻R41相连,其输出与第五放大器(2-11)相连,第五放大器(2-11)的输出与第二光电隔离器(2-12)相连,第二光电隔离器(2-12)接第六放大器(2-13),第六放大器(2-13)的输出通过接线端子与采集卡(11)相连,第四多路选择开关(2-14)的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口。
3、根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测分析***,其特征在于:所述的计算机(12)上基于LabVIEW的测量分析软件包括有主界面(13),主界面(13)下设有故障检验分析界面(15)和常规检验分析界面(14),常规检验分析界面(14)下设有常规功能检验界面(16)和整机性能测试界面(17),常规功能检验界面(16)包括有交流电流源性能测试模块(18)、交流电压源性能测试模块(19)、直流电压源性能测试模块(20)、交流量相位检测模块(21)、交流量序分量检测模块(22)、交流量功率检测模块(23)和时间检测模块(24);交流电流源性能测试模块(18)、交流电压源性能测试模块(19)、直流电压源性能测试模块(20)、交流量相位检测模块(21)、交流量序分量检测模块(22)、交流量功率模块(23)和时间检测检测模块(24)分别与测试报告生成模块(25)相连。
4、根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测分析***,其特征在于:所述的故障检验分析界面(15)下设有故障录波模块(26)、阻抗特性测试模块(27)、零序电流测试模块(28)、同步性测试模块(29)、响应速度测试模块(30)和波形回放模块(31),故障录波模块(26)通过整组测试模块(32)经输出故障前时间、故障时间以及转换性时间、故障类型、故障性质模块(33)与测试报告生成模块(25)相连,阻抗特性测试模块(27)经输出故障类型、故障时间及阻抗值模块(34)与测试报告生成模块(25)相连,零序电流测试模块(28)经输出故障类型、故障时间及零序电流模块(35)与测试报告生成模块(25)相连,同步性测试模块(29)经输出各信号同步时间、相位差模块(36)与测试报告生成模块(25)相连,响应速度测试模块(30)经输出各信号响应速度模块(37)与测试报告生成模块(25)相连。
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