一种继电保护装置相位测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种继电保护装置相位测试装置，通过在信号调理电路中设置可编程增益放大器，可以调节放大倍数，其具有低失调电压、低输入偏置电流、低温漂和较高的共模抑制比等特点，对高频干扰有一定的抑制作用；通过设置采样保持器，可以保证在A/D转换过程中输入的模拟量信号不发生变化，并保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系在采样前后保持不变，由于每路信号处理电路的电路结构相同，因此可以实现电流和电压的同步采集；通过设置模拟开关加载不同的通道信号来选择电压和电流信号中的一组，送至A/D转换器进行处理，简化了电路结构，提高了电路的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种继电保护装置相位测试装置
本技术涉及继电保护
，尤其涉及一种继电保护装置相位测试装置。
技术介绍
传统继电保护、仪器仪表模拟量输入均采用电缆传输二次电压、电流的模拟量，一次电流和电压经过电流互感器和电压互感器分别变换为二次电流以及二次电压的模拟量。模拟量经过转换或着直接通过继电保护装置的A/D接口，传给继电保护装置。继电保护装置通过数据的计算和分析判断决定是否跳闸。若需要跳闸，继电器输出开关量则传输给智能操作箱，实现了断路器的跳闸操作。跳闸后智能断路器返回当前状态并传输给智能操作箱，再传送给开入量输入模拟模块接收，判断是否进行正确跳闸动作。继电保护是电力系统中重要的二次设备，能够保障电力系统安全可靠的运行，因此，需要对继电保护装置进行定期检测。继电保护装置只有相位测定正确，才能保证保护装置交流输入回路接线的正确性，测试正确后方可投入运行。继电保护装置相位测试装置的原理是分别在电流互感器和电压互感器的一次侧加电压或电流，利用电压、电流相位及幅值控制来模拟线路和变压器负荷电压和电流，常用与变压器保护、母线保护和线路保护，在进行保护时，通常是通过检测电流互感器或电压互感器上的电流信号或电压信号的相位，但是现有的继电保护装置相位测试装置中对采集的电流信号和电压信号一般只会做放大滤波处理，由于变压器、母线和线路的环境干扰大，导致采集的电流和电压信号中高频成分大，并且电流信号采集或电压信号采集不同步，进行使得继电保护装置相位测试装置的测试精度不高。因此，为解决上述问题，本技术提供一种继电保护装置相位测试装置，可以同步采集电流或电压，消除电路中的高频成分，提高检测精度。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种继电保护装置相位测试装置，可以同步采集电流或电压，消除电路中的高频成分，提高检测精度。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种继电保护装置相位测试装置，其包括两台交流电流源、一台交流电压源、电压互感器、电流互感器、多路模拟量采集单元、开关量输入单元、开关量输出单元和处理器，模拟量采集单元包括顺次电性连接的信号调理电路、低通滤波器、采样保持器、模拟开关和A/D转换器；电流互感器和电压互感器均并联在母线上，处理器的PWM接口分别与交流电流源和交流电压源的控制端电性连接，交流电流源的输出端与电流互感器的一次侧电性连接，交流电压源的输出端与电压互感器的一次侧电性连接，电流互感器的二次侧和电压互感器的二次侧分别与两路信号调理电路的输入端一一对应电性连接，A/D转换器的数字输出口与处理器的PWM接口电性连接，开关量输入单元的输出端与处理器电性连接，开关量输出单元的输入端与处理器电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，信号调理电路包括电阻R47-R49、电容C32、运算放大器OPA2277和PGA205放大器；运算放大器OPA2277的反相输入端与电流互感器的二次侧或电压互感器的二次侧电性连接，运算放大器OPA2277的同相输入端通过电阻R48接地，电阻R47并联在运算放大器OPA2277的反相输入端和其输出端之间，运算放大器OPA2277的输出端通过电阻R48与PGA205放大器的VIN+引脚电性连接，电容C32的一端与PGA205放大器的VIN+引脚电性连接，电容C32的另一端接地，PGA205放大器的VIN-引脚接地，PGA205放大器的VO引脚与低通滤波器电性连接。进一步优选的，低通滤波器包括电阻R50和电容C35；PGA205放大器的VO引脚通过电阻R50与采样保持器的输入端电性连接，电容C35的一端与采样保持器的输入端电性连接，电容C35的另一端接地。进一步优选的，采样保持器包括LF198芯片、电阻R51、电阻R52、可调电阻R23和电容C36；PGA205放大器的VO引脚通过电阻R50与LF198芯片的IN引脚电性连接，LF198芯片的LOGIC引脚通过电阻R52接地，LF198芯片的LOGICREF引脚接地，LF198芯片的OFFSETADJ引脚与可调电阻R23的滑片电性连接，可调电阻R23的一端接地，可调电阻R23的另一端与电源电性连接，LF198芯片的CH引脚通过电容C36接地，LF198芯片的OUT引脚与模拟开关的输入端电性连接。进一步优选的，模拟开关包括AD7503芯片；AD7503芯片的A0、A1、A2和EN引脚分别与处理器的I/O口一一对应电性连接，AD7503芯片的S5引脚与LF198芯片的OUT引脚电性连接，AD7503芯片的OUT引脚与A/D转换器的模拟输入口电性连接。进一步优选的，A/D转换器包括ADS8556芯片；ADS8556芯片的CH_A0引脚与AD7503芯片的OUT引脚电性连接，ADS8556芯片的DB0-DB15引脚分别与处理器的I/O口一一对应电性连接。进一步优选的，处理器包括TMS320F2812芯片；TMS320F2812芯片IOA0-IOA15引脚分别与ADS8556芯片的DB0-DB15引脚一一对应电性连接，TMS320F2812芯片的IOF7、IOF6和XINT引脚分别与ADS8556芯片的CS、RESET和BUSY引脚一一对应电性连接，TMS320F2812芯片的IOD0引脚分别与ADS8556芯片的RD、CONVSTA、CONVSTB和CONVSTC引脚电性连接，TMS320F2812芯片的GPIOA0_PWM1、GPIOA1_PWM2、GPIOA2_PWM3和GPIOA3_PWM4引脚分别与AD7503芯片的A0、A1、A2和EN引脚一一对应电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，交流电流源最大输出量为300A，交流电压源最大输出量为10kV。本技术的一种继电保护装置相位测试装置相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过在信号调理电路中设置可编程增益放大器，可以调节放大倍数，其具有低失调电压、低输入偏置电流、低温漂和较高的共模抑制比等特点，对高频干扰有一定的抑制作用；(2)通过设置采样保持器，可以保证在A/D转换过程中输入的模拟量信号不发生变化，并保证各通道同步采样，使各模拟量的相位关系在采样前后保持不变，由于每路信号处理电路的电路结构相同，因此可以实现电流和电压的同步采集；(3)通过设置模拟开关加载不同的通道信号来选择电压和电流信号中的一组，送至A/D转换器进行处理，简化了电路结构，提高了电路的集成度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种继电保护装置相位测试装置的结构图；图2为本技术一种继电保护装置相位测试装置中信号调理电路的电路图；图3为本技术一种继电保护装置相位测试装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种继电保护装置相位测试装置，其包括两台交流电流源、一台交流电压源、电压互感器、电流互感器、多路模拟量采集单元、开关量输入单元、开关量输出单元和处理器，其特征在于：所述模拟量采集单元包括顺次电性连接的信号调理电路、低通滤波器、采样保持器、模拟开关和A/D转换器；/n所述电流互感器和电压互感器均并联在母线上，处理器的PWM接口分别与交流电流源和交流电压源的控制端电性连接，交流电流源的输出端与电流互感器的一次侧电性连接，交流电压源的输出端与电压互感器的一次侧电性连接，电流互感器的二次侧和电压互感器的二次侧分别与两路信号调理电路的输入端一一对应电性连接，A/D转换器的数字输出口与处理器的PWM接口电性连接，开关量输入单元的输出端与处理器电性连接，开关量输出单元的输入端与处理器电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种继电保护装置相位测试装置，其包括两台交流电流源、一台交流电压源、电压互感器、电流互感器、多路模拟量采集单元、开关量输入单元、开关量输出单元和处理器，其特征在于：所述模拟量采集单元包括顺次电性连接的信号调理电路、低通滤波器、采样保持器、模拟开关和A/D转换器；
所述电流互感器和电压互感器均并联在母线上，处理器的PWM接口分别与交流电流源和交流电压源的控制端电性连接，交流电流源的输出端与电流互感器的一次侧电性连接，交流电压源的输出端与电压互感器的一次侧电性连接，电流互感器的二次侧和电压互感器的二次侧分别与两路信号调理电路的输入端一一对应电性连接，A/D转换器的数字输出口与处理器的PWM接口电性连接，开关量输入单元的输出端与处理器电性连接，开关量输出单元的输入端与处理器电性连接。


2.如权利要求1所述的一种继电保护装置相位测试装置，其特征在于：所述信号调理电路包括电阻R47-R49、电容C32、运算放大器OPA2277和PGA205放大器；
所述运算放大器OPA2277的反相输入端与电流互感器的二次侧或电压互感器的二次侧电性连接，运算放大器OPA2277的同相输入端通过电阻R48接地，电阻R47并联在运算放大器OPA2277的反相输入端和其输出端之间，运算放大器OPA2277的输出端通过电阻R48与PGA205放大器的VIN+引脚电性连接，电容C32的一端与PGA205放大器的VIN+引脚电性连接，电容C32的另一端接地，PGA205放大器的VIN-引脚接地，PGA205放大器的VO引脚与低通滤波器电性连接。


3.如权利要求2所述的一种继电保护装置相位测试装置，其特征在于：所述低通滤波器包括电阻R50和电容C35；
所述PGA205放大器的VO引脚通过电阻R50与采样保持器的输入端电性连接，电容C35的一端与采样保持器的输入端电性连接，电容C35的另一端接地。


4.如权利要求3所述的一种继电保护装置相位测试装置，其特征在于：所述采样保持器包括LF198芯片、电阻R51、电阻R52、可调电阻R23和电容C36；
所述PGA205放大器的VO引脚通过电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍斌，刘家庆，孙正伟，王开白，阴宏民，刘庆伟，廖晓春，范凯，陶宇超，孙雨桐，陶冶，曲欣瑶，李丹，贲驰，孙羽，曾令森，王慧琼，高学强，邓碧青，常靖松，
申请(专利权)人：国家电网公司东北分部，武汉华电顺承科技有限公司，河海大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21