智能型继电保护出口测试仪及测试方法技术

本发明专利技术公开了智能型继电保护出口测试仪及测试方法，装置包括测试线、出口触点采集模块、微控制单元，显示屏。通过测试线将被测系统即变电站保护装置出口触点依次与出口触点采集模块的采集端1-15口相连接，出口触点采集模块的输出端1-15口与微控制单元的I/O口对应连接，微控制单元采集1-15开入量，经运算后通过串口通讯上送至显示屏，显示屏循环显示结果。该装置可以同时测量多至15组保护装置出口触点动作情况，针对多路有源或无源出口触点，实现同一时刻测量其动作时间和持续时间，迅速、精确、一次性地验证保护装置跳闸出口动作逻辑的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测试电力系统中继电保护装置出口触点动作情况的测试仪及测试方法，属于电力系统继电保护

技术介绍
社会的不断发展要求越来越高的供电可靠性，电力系统中的继电保护装置动作正确率直接关系着电网的稳定，由此对保护装置验收、定检的质量要求越来越高。保护装置跳闸出口动作逻辑的验证在保护装置验收、定检项目中处于关键环节。传统继电保护出口触点的测试：有源的出口用万用变逐个测量出口电位、无源的出口解开二次线后用万用表测量出口通断或用继电保护测试仪测开入量功能逐步测试。传统方法测量时间长，工作量大，只能间接测量部分动作逻辑，传统测试方法已经不足以应付要求越来越高，逻辑功能越来越复杂化的保护装置的验收、定检工作。
技术实现思路
本专利技术正是为了克服上述现有技术的不足而提供的一种智能型继电保护出口测试仪及测试方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：智能型继电保护出口测试仪，本专利技术的特征在于：包括测试线、出口触点采集模块、微控制单元、显示器；其中，测试线将被测系统即变电站保护装置出口触点依次与出口触点采集模块的采集端1-15口相连接，出口触点采集模块的输出端1-15口与微控制单元的I/O口对应连接，微控制单元采集1-15开入量。一种智能型继电保护出口测试仪的测试方法，步骤为：1)使用20M-20.6M和600K的电阻构成分压回路实现有源或无源出口触点变位状态的混合采集；2)采集到的状态量通过数据总线上传至微控制单元，微控制单元固化程序采用循环采集触点变位过程中的上升沿和下降沿来分别计时运算；3)将继电保护装置出口触点的动作时间和持续时间通过显示器循环显示，显示器与微控制单元通过串口通讯。本专利技术中，出口触点采集模块输入阻抗高达20.6M；控制器为32位的微控制单元；显示器为128*64的液晶显示器。本专利技术针对继电保护装置出口触点在同一时刻进行多路测试，测试结果与电力系统要求的出口动作逻辑进行对比，验证保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性。智能型继电保护出口测试仪用于变电站二次系统中继电保护装置出口逻辑验证工作是可靠、安全的，能快速完成测量工作。该装置内有源和无源触点变位混合采集模块的串联分压电阻为20M和600K，分压比例P＝2.91％。微控制单元采用6M晶阵，一次完整的循环采样周期需要180个机械周期，共计0.36ms，采样时间误差不大于0.4ms。图1为微控制单元的程序逻辑框图。可行性分析：采集模块的串联分压电阻为20M和600K，分压比例P＝2.91％，强电转为弱电后的电压U2＝U1*P＝3.21V，在微控制器的I/O有效电压2.0V-5.0V内。微控制单元的I/O采用电压驱动，对于出口触点采集模块，输入阻抗为20.6M，输入电流I＝110V/20.6M＝5.34μA，可以可靠采样。为了测试该装置对变电站运行的直流系统的干扰性，进行了如下测试：表1为智能型继电保护出口测试仪和常用万用表直流电阻档在1000V绝缘电阻表的测试输入阻抗的数据：表1出口触点采集模块接入变电站二次系统中采集电压，其输入阻抗高达20.6M，而正常万用表的直流电阻档的阻值为10M，智能型继电保护出口测试仪输入阻抗是万用表直流档的2倍。变电站二次直流系统中的平衡桥20K左右，智能型继电保护出口测试仪输入阻抗是其1000倍多。智能型继电保护出口测试仪的超高输入阻抗可靠保证不会影响变电站二次直流系统的正常运行。本专利技术具有以下有益效果：1、针对保护装置跳闸出口动作逻辑的验证，本专利技术找到了一种行之有效的方法，可以对变电站的保护装置跳闸出口有源触点和无源触点进行同时多路测试，判断保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性；2、本专利技术创造可广泛应用于电力系统继电保护装置验收、定检工作中的的逻辑验证和定值校验。附图说明图1为微控制单元的程序逻辑框图；图2为本专利技术的系统框架图；图3为本专利技术的电路原理图；图4为智能型继电保护出口测试仪外壳封装图；图5为智能型继电保护出口测试部分程序源码图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的内容做进一步详细说明。智能型继电保护出口测试仪，装置包括测试线、出口触点采集模块、微控制单元，显示屏。通过测试线将被测系统即变电站保护装置出口触点依次与出口触点采集模块的采集端1-15口相连接，出口触点采集模块的输出端1-15口与微控制单元的I/O口对应连接，微控制单元采集1-15开入量，经运算后通过串口通讯上送至显示屏，显示屏循环显示结果。该装置可以同时测量多至15组保护装置出口触点动作情况，针对多路有源或无源出口触点，实现同一时刻测量其动作时间和持续时间，迅速、精确、一次性地验证保护装置跳闸出口动作逻辑的准确性。智能型继电保护出口测试仪的测试方法，其特征在于：使用20M-20.6M和600K的电阻构成分压回路实现有源或无源出口触点变位状态的混合采集，采集到的状态量通过数据总线上传至微控制单元，微控制单元固化程序采用循环采集触点变位过程中的上升沿和下降沿来分别计时运算，将继电保护装置出口触点的动作时间和持续时间通过显示器循环显示，显示器与微控制单元通过串口通讯。本专利技术针对保护装置出口触点实现同一时刻多路测量，与电力系统要求的出口动作逻辑进行对比，验证保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性。搭接试验线：1、测试孔的启动孔接入继电保护测试仪开关量输出触点，测试孔1至15选择性接入有源或无源的保护装置出口触点2、保护装置有源出口触点接入方式，采用线夹接入出口保护压板下端头，另一头接入智能型继电保护出口测试仪的强电测试输入口；3、保护装置无源出口触点接入方式，采用线夹接入出口保护压板下端头，另一头接入智能型继电保护出口测试仪的弱电测试输入口，同时将智能型继电保护出口测试仪的3.3V公共端引入相应的不带电出口触点的公共端。详见图4的接线端子。具体实施案例：选用某110kV变电站的110kV备自投装置，模拟方式1跳闸(桥自投1)，定值项中方式1跳闸时限2.5s，方式1合闸时限0.2s，同时方式1跳闸联跳小电源线路35kV的344断路器和10kV的055断路器。测试结果如表2：表2测试表进线1断路器进线2断路器分段断路器小电源344小电源055出口动作情况跳闸不动作合闸跳闸跳闸动作时间2534ms<本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能型继电保护出口测试仪，其特征在于：包括测试线、出口触点采集模块、微控制单元、显示器；其中，测试线将被测系统即变电站保护装置出口触点依次与出口触点采集模块的采集端1‑15口相连接，出口触点采集模块的输出端1‑15口与微控制单元的I/O口对应连接，微控制单元采集1‑15开入量。

【技术特征摘要】
1.智能型继电保护出口测试仪，其特征在于：包括测试线、出口触点采集模块、微控制
单元、显示器；其中，测试线将被测系统即变电站保护装置出口触点依次与出口触点采集模
块的采集端1-15口相连接，出口触点采集模块的输出端1-15口与微控制单元的I/O口对应
连接，微控制单元采集1-15开入量。
2.根据权利要求1所述的智能型继电保护出口测试仪，其特征在于，控制器为32位的
微控制单元。
3.根据权利要求1所述的智能型继电保护出口测试仪，其特征在于，显示器为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏杰，甘龙，李辉，李昆华，潘卫东，李芳洲，和翔宇，余章，王若丞，唐强，文立，宋庆林，欧阳劲松，孙西，李国斌，袁鸿斌，吕青峰，李勇，宋庆，李磊，张国武，阎定强，李明钢，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昆明供电局，
类型：发明
国别省市：云南;53