專利名稱：繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于繼電保護(hù)測(cè)試儀參數(shù)檢測(cè)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一 種繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置。
背景技術(shù)：
目前。繼電保護(hù)測(cè)試儀的開發(fā)與應(yīng)用大大提高了繼電保護(hù)裝置的測(cè)試水平， 提高了調(diào)試效率，對(duì)保證繼電保護(hù)的正確動(dòng)作，提高電網(wǎng)的安全水平有積極的 現(xiàn)實(shí)意義。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)使用的微機(jī)型繼電保護(hù)測(cè)試儀種類繁多，在整機(jī)性能、
質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、工藝等方面均有較大的差別。雖然DLT624-1997《繼電保護(hù)微機(jī) 型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》對(duì)繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置提出了明確的要求，規(guī)定了 定期檢驗(yàn)周期和檢驗(yàn)項(xiàng)目，但因?yàn)闆]有相關(guān)的檢測(cè)規(guī)程或規(guī)范，也沒有現(xiàn)成的 檢測(cè)分析裝置，為繼電保護(hù)測(cè)試儀的驗(yàn)收和周檢帶來(lái)了一定的困難。因此，制 定規(guī)范、合理的檢驗(yàn)方法，研制繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，對(duì)繼電保護(hù)測(cè) 試儀進(jìn)行定期檢驗(yàn)具有非常重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種繼電保護(hù)測(cè)試儀 檢測(cè)分析裝置，其釆用測(cè)試硬件裝置和智能軟件系統(tǒng)，從而有效克服了背景技 術(shù)所述存在的一系列問(wèn)題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所釆用的技術(shù)方案是所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀 檢測(cè)分析裝置，包括有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述的硬件系統(tǒng)的 繼電保護(hù)測(cè)試儀1與電壓、電流隔離調(diào)理電路2相連，電壓、電流隔離調(diào)理電 路2與采集卡3相連，釆集卡3與高性能計(jì)算機(jī)4相連。繼電保護(hù)測(cè)試儀1的開關(guān)量輸出與光電隔離板5相連，光電隔離板5與釆集卡3相連，繼電保護(hù)測(cè) 試儀1的開關(guān)量輸入與接線端子板6相連，接線端子板6與繼電器輸出型開關(guān) 量輸出板7相連，開關(guān)量輸出板7與計(jì)算機(jī)4相連；所述的軟件系統(tǒng)包括有設(shè) 置在計(jì)算機(jī)4上的基于LabVIEW的測(cè)量分析軟件。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是所述的繼電保護(hù)測(cè)試 儀檢測(cè)分析裝置，繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的多路電壓、電流經(jīng)過(guò)高精度電壓互感 器和電流互感器進(jìn)行隔離、變換，再經(jīng)過(guò)增益自動(dòng)調(diào)整的信號(hào)放大電路，將信 號(hào)放大到合適的范圍，通過(guò)PCI接口，由高速、高分辨率的A/D變換器采樣后 送入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)并分析處理，通過(guò)LabVIEW和先進(jìn)的交流量測(cè)量算法，完成對(duì) 繼電保護(hù)測(cè)試儀各項(xiàng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)、動(dòng)態(tài)參數(shù)和時(shí)間的測(cè)量。同時(shí)通過(guò)裝置具有的 獨(dú)立的多路開關(guān)量輸入和輸出接口，完成對(duì)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作狀態(tài)的檢測(cè)，并 對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中繼電保護(hù)測(cè)試儀的輸出狀態(tài)實(shí)施影響。
其除了提供便于操作的人機(jī)界面外，通過(guò)電參數(shù)測(cè)量算法，完成測(cè)試儀電 流/電壓量的幅值、頻率、相位的準(zhǔn)確度檢測(cè)、測(cè)試儀電流/電壓諧波及總諧波畸 變率的檢測(cè)、測(cè)試儀電流/電壓源負(fù)載能力檢測(cè)、測(cè)試儀電流/電壓源響應(yīng)速度檢 測(cè)、直流電壓源幅值準(zhǔn)確度和電壓紋波系數(shù)的檢測(cè)、各電氣量之間的同步性檢 測(cè)和時(shí)間檢測(cè)、電流、電壓序分量檢測(cè)以及各類數(shù)據(jù)錄波和模擬故障信號(hào)的識(shí) 別和故障類型判斷。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀的性能測(cè)試和評(píng)價(jià)、測(cè) 試數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄與分析、測(cè)試報(bào)告的生成等，并可和測(cè)試儀組成閉環(huán)，進(jìn)行 交互式測(cè)試。同時(shí)能夠?qū)y(cè)試儀模擬輸出的常見故障信號(hào)進(jìn)行錄波，對(duì)故障參 數(shù)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)故障類型進(jìn)行識(shí)別和分類。


圖1是本實(shí)用新型的硬件系統(tǒng)原理示意圖2(a)、 (b)、 (c) 、 (d)是本實(shí)用新型的硬件系統(tǒng)中的電壓、電 流隔離調(diào)理電路2的電路原理示意圖3是本實(shí)用新型的軟件系統(tǒng)原理示意圖；圖4是本實(shí)用新型的軟件系統(tǒng)中的故障檢驗(yàn)分析界面10的原理示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，包括有硬件系統(tǒng)和軟
件系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述的硬件系統(tǒng)的繼電保護(hù)測(cè)試儀1與電壓、電流隔離 調(diào)理電路2相連，電壓、電流隔離調(diào)理電路2與釆集卡3相連，釆集卡3與高 性能計(jì)算機(jī)4相連。繼電保護(hù)測(cè)試儀1的開關(guān)量輸出與光電隔離板5相連，光 電隔離板5與釆集卡3相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀1的開關(guān)量輸入與接線端子板6 相連，接線端子板6與繼電器輸出型開關(guān)量輸出板7相連，開關(guān)量輸出板7與 計(jì)算機(jī)4相連；所述的軟件系統(tǒng)包括有設(shè)置在計(jì)算機(jī)4上的基于LabVIEW的測(cè) 量分析軟件。
如圖2 (a)、 (b)、 (c)、 (d)所示，所述的電壓、電流隔離調(diào)理電路2包 括有多個(gè)直流電壓、電流隔離調(diào)理通道和多個(gè)交流電壓、電流隔離調(diào)理通道。 所述的電壓、電流隔離調(diào)理電路2的交流電壓隔離調(diào)理通道中，繼電保護(hù)測(cè)試 儀1輸出的電壓與互感器2-1相連，互感器2-1與第一放大器2-2相連，第一放 大器(2-2)的輸出通過(guò)電阻R11, R12, R13， R14與第一多路選擇開關(guān)2-3 相連，第一放大器2-2的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡3相連，第一多路選擇開 關(guān)2-3的1腳和14腳分別接DSPic30F6014A芯片的并行端口；電壓、電流隔 離調(diào)理電路2的交流電流隔離調(diào)理通道中，繼電保護(hù)測(cè)試儀1輸出的電流與互 感器2-4相連，互感器2-4與第二放大器2-5相連，第二放大器2-5通過(guò)電阻 R23, R24， R25, R26與第二多路選擇開關(guān)2-6相連，第二放大器2-5的輸出 通過(guò)接線端子與采集卡3相連，第二多路選擇開關(guān)2-6的1腳和14腳分別接 DSPic30F6014A芯片的并行端口；電壓、電流隔離調(diào)理電路2的直流電壓隔離 調(diào)理通道中，繼電保護(hù)測(cè)試儀1輸出的直流電壓與電阻R31和R32的 一端相連， 電阻R31和R32另一端通過(guò)電阻R33與第三放大器2-7的第二引腳相連，第 三放大器2-7的輸出與第一光電隔離器2-8相連，第一光電隔離器2-8的輸出接 第四放大器2-9,第四放大器2-9的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡3相連，第三多路選擇開關(guān)2-10的引腳1和14分別接DSPic30F6014A芯片的并行端口；電 壓、電流隔離調(diào)理電路2的直流電流隔離調(diào)理通道中，繼電保護(hù)測(cè)試儀1輸出 的直流電流與電阻R41相連，其輸出與第五放大器2-11相連，第五放大器2-11 的輸出與第二光電隔離器2-12相連，第二光電隔離器2-12接第六放大器2-13， 第六放大器2-13的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡3相連，第四多路選擇開關(guān)2-14 的引腳1和14分別接DSPic30F6014A芯片的并行端口。
如圖3、 4所示，所述的計(jì)算機(jī)4上的基于LabVIEW的測(cè)量分析軟件包括 有主界面8，主界面8下設(shè)有故障檢驗(yàn)分析界面10和常規(guī)檢驗(yàn)分析界面9，常 規(guī)檢驗(yàn)分析界面9下設(shè)有常規(guī)功能檢驗(yàn)界面11和整機(jī)性能測(cè)試界面12，常規(guī) 功能檢驗(yàn)界面11包括有交流電流源性能測(cè)試模塊13、交流電壓源性能測(cè)試模塊 14、直流電壓源性能測(cè)試模塊15、交流量相位檢測(cè)模塊16、交流量序分量檢測(cè) 模塊17、交流量功率模塊18和時(shí)間檢測(cè)模塊19;交流電流源性能測(cè)試模塊13、 交流電壓源性能測(cè)試模塊14、直流電壓源性能測(cè)試模塊15、交流量相位檢測(cè)模 塊16、交流量序分量檢測(cè)模塊17、交流量功率檢測(cè)模塊18和時(shí)間檢測(cè)模塊19 分別與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連。
所述的故障檢驗(yàn)分析界面10下設(shè)有故障錄波模塊21、阻抗特性測(cè)試模塊 22、零序電流測(cè)試模塊23、同步性測(cè)試模塊24、響應(yīng)速度測(cè)試模塊25和波形 回放模塊26,故障錄波模塊21通過(guò)整組測(cè)試模塊27經(jīng)輸出故障前時(shí)間、故障 時(shí)間以及轉(zhuǎn)換性時(shí)間、故障類型、故障性質(zhì)模塊28與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相 連，阻抗特性測(cè)試模塊22經(jīng)輸出故障類型、故障時(shí)間及阻抗值模塊29與測(cè)試 報(bào)告生成模塊20相連，零序電流測(cè)試模塊23經(jīng)輸出故障類型、故障時(shí)間及零 序電流模塊30與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，同步性測(cè)試模塊24經(jīng)輸出各信號(hào) 同步時(shí)間、相位差模塊31與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，響應(yīng)速度測(cè)試模塊25 經(jīng)輸出各信號(hào)響應(yīng)速度模塊32與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連。
所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，其在實(shí)施時(shí)，由測(cè)試主界面8進(jìn)入 常規(guī)檢驗(yàn)分析界面9，在常規(guī)功能檢驗(yàn)界面11下，首先設(shè)置測(cè)試的環(huán)境參數(shù)， 輸入測(cè)試人員姓名，設(shè)置測(cè)試方式、參考值、步長(zhǎng)、范圍和閾值，然后選擇交流電流源性能測(cè)試模塊13、交流電壓源性能測(cè)試模塊14、直流電壓源性能測(cè)試
模塊15、交流量相位檢測(cè)模塊16、交流量序分量檢測(cè)模塊17、交流量功率檢 測(cè)模塊18和時(shí)間檢測(cè)模塊19中的任一模塊進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)入測(cè)試過(guò)程，完成數(shù) 據(jù)釆集、特征量計(jì)算、誤差計(jì)算和波形記錄，并彈出是否生成測(cè)試報(bào)告對(duì)話框， 如需要，則經(jīng)測(cè)試報(bào)告生成模塊20生成測(cè)試報(bào)告，否則，結(jié)東本次測(cè)試。在整 機(jī)性能測(cè)試界面12下，首先要設(shè)置環(huán)境參數(shù)、測(cè)試方式、步長(zhǎng)和范圍，然后進(jìn) 行數(shù)據(jù)采集，計(jì)算各個(gè)電壓、電流輸出值和相位，并進(jìn)行諧波分析和波形記錄， 計(jì)算各量持續(xù)時(shí)間，并彈出是否生成測(cè)試報(bào)告對(duì)話框，如需要，則經(jīng)測(cè)試報(bào)告 生成模塊20生成測(cè)試報(bào)告，否則，結(jié)東本次測(cè)試。當(dāng)測(cè)試主界面8進(jìn)入故障檢 驗(yàn)分析界面10,可選擇故障錄波模塊21、阻抗特性測(cè)試模塊22、零序電流測(cè) 試模塊23、同步性測(cè)試模塊24、響應(yīng)速度測(cè)試模塊25和波形回放模塊26中 的任一模塊進(jìn)行測(cè)試，在選擇故障錄波模塊21時(shí)，有手動(dòng)錄波、自動(dòng)錄波兩種 方式可供選擇，并可選擇越限值或突變量啟動(dòng)方式，完成故障錄波后，對(duì)故障 數(shù)據(jù)進(jìn)行整組試驗(yàn)；故障錄波模塊21通過(guò)整組測(cè)試模塊27經(jīng)輸出故障前時(shí)間、 故障時(shí)間以及轉(zhuǎn)換性時(shí)間、故障類型、故障性質(zhì)模塊28與測(cè)試報(bào)告生成模塊 20相連，阻抗特性測(cè)試模塊22經(jīng)輸出故障類型、故障時(shí)間及阻抗值模塊29與 測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，零序電流測(cè)試模塊23經(jīng)輸出故障類型、故障時(shí)間 及零序電流模塊30與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，同步性測(cè)試模塊24經(jīng)輸出各 信號(hào)同步時(shí)間、相位差模塊31與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，響應(yīng)速度測(cè)試模 塊25經(jīng)輸出各信號(hào)響應(yīng)速度模塊32與測(cè)試報(bào)告生成模塊20相連，通過(guò)各類試 驗(yàn)，計(jì)算特征參數(shù)，并依據(jù)故障分類算法，判別故障類型、故障性質(zhì)，計(jì)算出 各段故障時(shí)間，并經(jīng)測(cè)試報(bào)告生成模塊20形成規(guī)范的測(cè)試報(bào)告供存儲(chǔ)和打印。 所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，在進(jìn)入整組測(cè)試后，繼電保護(hù)測(cè)試 儀1能夠接受檢測(cè)分析裝置通過(guò)開關(guān)量輸出接口給出的開關(guān)斷開，重合和永跳 信號(hào)，從而引起測(cè)試儀輸出的改變；在進(jìn)入阻抗特性測(cè)試和零序電流測(cè)試后， 繼電保護(hù)測(cè)試儀1能夠接受檢測(cè)分析裝置通過(guò)開關(guān)量輸出接口給出的故障斷開 信號(hào)，從而引起測(cè)試儀輸出的改變，完成交互式測(cè)試。
權(quán)利要求1、繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，包括有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其特征在于所述的硬件系統(tǒng)的繼電保護(hù)測(cè)試儀(1)與電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)相連，電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)與采集卡(3)相連，采集卡(3)與高性能計(jì)算機(jī)(4)相連。繼電保護(hù)測(cè)試儀(1)的開關(guān)量輸出與光電隔離板(5)相連，光電隔離板(5)與采集卡(3)相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀(1)的開關(guān)量輸入與接線端子板(6)相連，接線端子板(6)與繼電器輸出型開關(guān)量輸出板(7)相連，開關(guān)量輸出板(7)與計(jì)算機(jī)(4)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，其特征在于所述的 電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)包括有多個(gè)直流電壓、電流隔離調(diào)理通道和多個(gè) 交流電壓、電流隔離調(diào)理通道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，其特征在于所 述的電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)的交流電壓隔離調(diào)理通道中，繼電保護(hù)測(cè)試 儀(1)輸出的電壓與互感器(2-1)相連，互感器(2-1)與第一放大器(2-2) 相連，第一放大器(2-2)的輸出通過(guò)電阻R11， R12, R13, R14與第一多路 選擇開關(guān)(2-3)相連，第一放大器(2-2)的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡(3) 相連；第一多路選擇開關(guān)(2-3)的1腳和14腳分別接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)的交流電流隔離調(diào)理通道中，繼電 保護(hù)測(cè)試儀(1)輸出的電流與互感器(2-4)相連，互感器(2-4)與第二放大 器(2-5)相連，第二放大器(2-5)的通過(guò)電阻R23, R24, R25, R26與第二 多路選擇開關(guān)(2-6)相連，第二放大器(2-5)的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡(3) 相連，第二多路選擇開關(guān)(2-6)的1腳和14腳分別接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)的直流電壓隔離調(diào)理通道中，繼電 保護(hù)測(cè)試儀(1)輸出的直流電壓與電阻R31和R32的一端相連，電阻R31和 R32另一端通過(guò)電阻R33與第三放大器(2-7)的第二引腳相連，第三放大器(2-7)的輸出與第一光電隔離器(2-8)相連，第一光電隔離器(2-8)的輸出接第四放大器(2-9),第四放大器(2-9)的輸出通過(guò)接線端子與釆集卡(3) 相連，第三多路選擇開關(guān)(2-10)的引腳1和14分別接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；電壓、電流隔離調(diào)理電路(2)的直流電流隔離調(diào)理通道中，繼電 保護(hù)測(cè)試儀(1 )輸出的直流電流與電阻R41相連，其輸出與第五放大器(2-11 ) 相連，第五放大器(2-11)的輸出與第二光電隔離器(2-12)相連，第二光電 隔離器(2-12)接第六放大器(2-13),第六放大器(2-13)的輸出通過(guò)接線端 子與釆集卡(3)相連，第四多路選擇開關(guān)(2-14)的引腳1和14分別接 DSPic30F6014A芯片的并行端口 。
專利摘要繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)分析裝置，包括有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述的硬件系統(tǒng)的繼電保護(hù)測(cè)試儀1與電壓、電流隔離調(diào)理電路2相連，電壓、電流隔離調(diào)理電路2與采集卡3相連，采集卡3與高性能計(jì)算機(jī)4相連。繼電保護(hù)測(cè)試儀1的開關(guān)量輸出與光電隔離板5相連，光電隔離板5與采集卡3相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀1的開關(guān)量輸入與接線端子板6相連，接線端子板6與繼電器輸出型開關(guān)量輸出板7相連，開關(guān)量輸出板7與計(jì)算機(jī)4相連；所述的軟件系統(tǒng)包括有設(shè)置在計(jì)算機(jī)4上的基于LabVIEW的測(cè)量分析軟件。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀的性能測(cè)試和評(píng)價(jià)、測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄與分析、測(cè)試報(bào)告的生成等，并可和測(cè)試儀組成閉環(huán)，進(jìn)行交互式測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R35/00GK201319063SQ200820177858
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者何世恩, 旭 姚, 李建海, 楊新華, 楊賢明, 王曉蘭, 駿 肖 申請(qǐng)人:甘肅電力科學(xué)研究院;蘭州理工大學(xué)