CN201247298Y - 继电保护差动向量自动化识别仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于仪器仪表领域的继电保护差动向量自动化识别仪，由机壳及其内部的控制电路构成，控制电路由单片机、电源转换模块、一个电压通道、三个电流通道、多路模数转换器、键盘电路、存储器、液晶显示模块及通信模块构成，单片机通过SPI接口与多路模数转换器的输出端相连接，多路模数转换器的输入端分别与一个电压通道、三个电流通道相连接，单片机通过I/O接口分别与键盘电路、液晶显示模块、存储器及通信模块相连接。本实用新型具备了同步测量、自动计算判别和自动输出测试报告的功能，提高现场向量测量的准确性和工作质量，减轻了现场继电保护人员劳动强度和工作复杂程度，节省了大量的人力和物力，具有良好的安全效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及仪器仪表领域，尤其是一种继电保护差动向量自动化识别仪。
背景技术
继电保护向量是检验差动保护回路接线以及电流互感器极性正确与否的重要指标，差动向量的检验是变压器以及母线等设备投运前一项必不可少的重要工作。如何适应从电磁保护向微机保护过渡差动保护接线及向量的变化，如何提高继电保护向量测量的自动化水平、减轻专业人员现场工作的难度和劳动强度，是工作人员所期望的。
目前在现场实际工作中，继电保护人员在做变压器差动保护或母线差动保护向量时，一般采用测量加手工计算相结合的方法。具体方法是使用普通向量表接入一个电压作为基准电压，然后用卡钳表分别测量接入差动保护回路各电流相对于参考电压的相位以及各路电流的幅值，然后通过画相量图和计算的方法判断保护相量的正确性。此方法存在如下问题：1.参考电压表面上保持不变，但测量各路电流时参考电压的相位是时刻变化的，即由基准误差造成测量误差；2.由于差动回路各路电流需要分别测量，各路电流潮流是时刻变化的，测量时刻不一致必然造成测量误差；3.对于多卷变压器，由于各侧电压等级不同并且还有角度的变化，在现场计算和判断存在难度。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有同步测量功能、自动计算判断并且能够提高测量精度的继电保护差动向量自动化识别仪。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种继电保护差动向量自动化识别仪，由机壳及其内部的控制电路构成，在机壳上设有按键、液晶显示器，其特征在于：机壳内的控制电路由单片机、电源转换模块、一个电压通道、三个电流通道、多路模数转换器、键盘电路、存储器、液晶显示模块及通信模块构成，电源转换模块为控制电路供电，单片机通过SPI接口与多路模数转换器的输出端相连接，多路模数转换器的输入端分别与一个电压通道、三个电流通道相连接，单片机通过I/O接口分别与键盘电路、液晶显示模块、存储器及通信模块相连接，电压通道、电流通道、键盘电路、液晶显示模块及通信模块分别与机壳上的电压测试口、电流测试口、按键、液晶显示器及串行通信口相连接。
而且，所述的单片机为ATMEL 89系列单片机，多路模数转换器为8通道24位模数转换器ADS1216芯片，存储器为24CXX系列的E2PROM，显示控制模块为MGLS12864模块。
本实用新型的优点和积极效果是：
1.本自动识别仪设置有三路电流输入口、三路电压输入口，其内部的控制电路能够同时采集接入差动继电器的各路电流幅值和相位并自动记录，具备了同时测量差动回路的各路电流的能力，保证了电压基准和各路电流采样时刻一致性，避免了测量时刻的差异造成测量误差的问题，并且，能够按照事先设置的参数自动把差动回路各路电流的幅值和相位换算到同一侧进行计算，解决了在测量各路电流时测量基准量时刻变化，即由于基准误差造成测量误差的问题。
2.本自动识别仪在接入差动保护各回路电流换算的基础上，自动计算并绘出差动回路各路电流的向量图，自动给出差动向量测量正确与否的结果，具备了自动计算判别功能，实现自动计算和自动判断向量正确性功能，解决了对于多卷变压器由于各侧电压等级不同并且接线组别不同，在现场计算和判断复杂繁琐的问题。
3.本自动识别仪设置有“YY”“Y△”“YY△”三种测量模式，可以将各侧测量的数据存入缓冲区，然后对存入缓冲区的数据进行计算、输出分析结果并存入仪器存储区内，能够直观地显示个侧电流的大小以及相互之间的向量关系。
4、本自动识别仪设有串行通信口，可以将测试结果传输给计算机上以实现自动输出测试报告的功能，在计算机上将包括测试数据、向量图、测试结果、测试时间及人员等信息的差动向量测试报告进行打印或存储，实现计算机化的管理，告别了过去现场手动记录及手写报告的历史。
5.本实用新型具备了同步测量、自动计算判别和自动输出测试报告的功能，告别了过去逐相测量、繁琐计算和手写报告的历史，实现了现场继电保护差动向量测量工作的自动化，提高现场向量测量的准确性和工作质量，避免向量错误造成安全事故的发生，减轻了现场继电保护人员劳动强度和工作复杂程度，节省了大量的人力和物力，具有良好的安全效益和经济效益。
附图说明
图1是本实用新型的外观示意图；
图2是本实用新型的控制电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
本继电保护差动向量自动化识别仪由机壳及其内部的控制电路构成，其中，机壳的结构为：在机壳的前面板7上设有液晶显示器2和一组按键，这些按键包括功能键3、电源开关键6、数字符号键8、翻页及确认键9等，在机壳的顶部设有三路电压测试口及三路电流测试口1、接地口4和串行通信口5，三路电压测试口及接地口通过四芯电压套线与被测电路相连接，三路电流测试口分别通过***在其中的钳形电流互感器与被测电路相连接，该钳形电流互感器为MG10型钳形电流互感器，串行通信口通过通信线缆与安装有自动识别仪管理软件的计算机相连接。
机壳内的控制电路由单片机、电源转换模块、一个电压通道、三个电流通道、多路模数转换器、键盘电路、存储器、液晶显示模块及通信模块构成，电源转换模块可以将外部提供的电源转换为控制电路所需要的电源，并为控制电路供电，单片机通过SPI接口与多路模数转换器的输出端相连接，多路模数转换器的输入端分别与一个电压通道、三个电流通道相连接，一个电压通道设置有精密电阻对输入电压进行分压并且接入的三路电压相互绝缘隔离，三个电流通道分别使用钳形电流互感器方式输入。单片机通过I/O接口分别与键盘电路、液晶显示模块、存储器及通信模块相连接，电压通道、电流通道、键盘电路、液晶显示模块及通信模块分别与机壳上的三个电压测试口、三个电流测试口、按键、液晶显示器及串行通信口相连接。上述单片机为ATMEL 89系列单片机，多路模数转换器为8通道24位模数转换器ADS1216芯片，存储器为24CXX系列的E2PROM，显示控制模块为MGLS12864模块。
本自动识别仪的工作原理为：被测量的交流电压经电压通道内的精密电阻分压后接入多路模数转换器，被测量的交流电流信号经钳型电流互感器转换后的交流信号同时被接入多路模数转换器，多路模数转换器在单片机的控制下，按4000次/秒的采样速率对上述模拟交流信号进行采样及模数转换并被送入单片机内，这样，保证了各路电压、电流采样时刻一致性。单片机还可以根据事先选择的“YY”、“Y△”、“YY△”三种测量模式对接收的采样信号进行数字分析、计算各种电参数量信息，计算的结果通过液晶显示器显示出来，包括直观地显示各侧电流的大小以及相互之间的向量关系，还可以将测量的数据或计算的结果存储EEPROM中并通过串行通信口与安装有自动识别仪管理软件的计算机相连接，实现将测试结果传输给计算机上以及自动输出测试报告的功能，在计算机上将包括测试数据、向量图、测试结果、测试时间及人员等信息的差动向量测试报告进行打印或存储。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (2)
1.一种继电保护差动向量自动化识别仪，由机壳及其内部的控制电路构成，在机壳上设有按键、液晶显示器，其特征在于：机壳内的控制电路由单片机、电源转换模块、一个电压通道、三个电流通道、多路模数转换器、键盘电路、存储器、液晶显示模块及通信模块构成，电源转换模块为控制电路供电，单片机通过SPI接口与多路模数转换器的输出端相连接，多路模数转换器的输入端分别与一个电压通道、三个电流通道相连接，单片机通过I/O接口分别与键盘电路、液晶显示模块、存储器及通信模块相连接，电压通道、电流通道、键盘电路、液晶显示模块及通信模块分别与机壳上的电压测试口、电流测试口、按键、液晶显示器及串行通信口相连接。
2.根据权利要求1所述的继电保护差动向量自动化识别仪，其特征在于：所述的单片机为ATMEL 89系列单片机，多路模数转换器为8通道24位模数转换器ADS1216芯片，存储器为24CXX系列的E2PROM，显示控制模块为MGLS12864模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN102565608A (zh) * | 2011-12-19 | 2012-07-11 | 甘肃省电力公司金昌供电公司 | 一种电压互感器多点接地查找仪 |
| CN102749496A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-24 | 沈阳维深自动识别技术研究院有限公司 | 多功能数码电子***电流检测装置 |
| CN105929300A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-09-07 | 国网山东省电力公司章丘市供电公司 | 差动回路检测电压、电源输出箱 |
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2008
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