本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試儀及其自動(dòng)換線裝置。

背景技術(shù)：

繼電保護(hù)操作箱既是保護(hù)裝置與斷路器之間的接口裝置，又是手動(dòng)操作斷路器的執(zhí)行裝置，主要用于斷路器的控制和交流電壓切換。如果把所有的保護(hù)裝置和測(cè)控裝置比作人的大腦，那么故障時(shí)執(zhí)行保護(hù)發(fā)出的跳合閘命令的斷路器就相當(dāng)于人的雙手，而操作箱則相當(dāng)于人身上的韌帶，俗稱筋，確保能做出各種正確動(dòng)作。操作箱的性能和可靠性，將直接影響保護(hù)裝置的動(dòng)作正確率及手動(dòng)操作的可靠性，與主變及線路保護(hù)配套的操作箱，功能更多、回路更復(fù)雜,對(duì)其性能和可靠性要求更高,因此操作箱的檢驗(yàn)和保護(hù)裝置同等重要。

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，一條220kV線路或者一臺(tái)220kV主變保護(hù)例檢的停電檢驗(yàn)時(shí)間一般為4天，其中包括二次回路及外觀檢查、絕緣試驗(yàn)、開(kāi)入開(kāi)出量檢驗(yàn)、零漂及采樣檢驗(yàn)、保護(hù)定值檢驗(yàn)、操作箱檢驗(yàn)、帶開(kāi)關(guān)整組傳動(dòng)和信號(hào)核對(duì)、開(kāi)關(guān)遙控等，內(nèi)容多，細(xì)而雜。220kV主變及線路保護(hù)操作箱檢驗(yàn)，雖然只是整個(gè)保護(hù)檢驗(yàn)工作中的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是卻至少要花費(fèi)半天至一天的時(shí)間，占據(jù)整保護(hù)檢驗(yàn)將近1/4的時(shí)間，通常還至少需要三個(gè)人一起配合才能完成，檢驗(yàn)效率比較低。

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入了快車道，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，每年都有大量基建變電站驗(yàn)收投產(chǎn)，更有越來(lái)越多的設(shè)備需要進(jìn)行例檢。在人員緊缺，工作量又大的困難面前，就需要我們不斷的改進(jìn)工作方法，提高工作效率，才能跟上堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)步伐。因此，如何提高操作箱繼電動(dòng)作特性檢驗(yàn)的工作效率及正確率是我們急需解決的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的斷路器操作箱繼電器動(dòng)作特性檢驗(yàn)是利用專用的斷路器操作箱加長(zhǎng)板或者在保護(hù)屏端子排上帶著二次回路直接進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)人需根據(jù)不同廠家生產(chǎn)的操作箱電路圖或者不同廠家及型號(hào)的操作箱檢驗(yàn)規(guī)程，分別找出被測(cè)操作箱繼電器檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，包括電壓/電流線圈節(jié)點(diǎn)、反饋節(jié)點(diǎn)，再把繼電保護(hù)測(cè)試儀通過(guò)試驗(yàn)線分別連接到該檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，最后再通過(guò)人工手動(dòng)或自動(dòng)控制繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出直流電流或電壓的試驗(yàn)方法，用萬(wàn)用表的“叫檔”檢驗(yàn)相應(yīng)繼電器接點(diǎn)的動(dòng)作情況。該方法現(xiàn)場(chǎng)操作復(fù)雜，要保證直流電源不誤碰其他端子而引發(fā)繼電回路短路，又要通過(guò)聽(tīng)繼電器接點(diǎn)動(dòng)作的聲音，然后用萬(wàn)用表來(lái)判斷接點(diǎn)的動(dòng)作。一旦短路將導(dǎo)致燒壞繼電器，又因現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境嘈雜聽(tīng)不清繼電器接點(diǎn)動(dòng)作的聲音，往往會(huì)誤加過(guò)高電壓/電流損傷或損壞繼電器，而且得不到準(zhǔn)確的動(dòng)作值和返回值，需要再次試驗(yàn)。該操作箱檢驗(yàn)方法落后，檢驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一旦誤操作將使操作箱繼電器損壞，將導(dǎo)致預(yù)試或全檢工作難以按時(shí)完成。如果因誤操作使繼電器損傷或損壞而沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，就為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行埋下了“地雷”，有可能引發(fā)斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)。

綜上，現(xiàn)有操作箱檢測(cè)方法存在以下不足：

①工作效率極低。每個(gè)繼電器特性檢測(cè)都要頻繁人工更換檢測(cè)點(diǎn)，占用大量時(shí)間；對(duì)相同的板件進(jìn)檢測(cè)，重復(fù)性工作，占用大量時(shí)間，無(wú)法提高工作效率。

②存在燒毀繼電器等電子元器件的安全隱患。存在正負(fù)電源人工接入錯(cuò)位引起燒毀電子元器件的安全隱患；另外，由于要頻繁人工更換檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，且節(jié)點(diǎn)之間間距不到0.5厘米，接線時(shí)極易造成電壓短路。

③專用轉(zhuǎn)接板上的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)柱子容易損壞。由于大量試驗(yàn)，頻繁更換檢測(cè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接線，常常導(dǎo)致檢測(cè)節(jié)點(diǎn)柱子損壞。

④人工操作易出錯(cuò)。由于檢測(cè)節(jié)點(diǎn)不直觀，要通過(guò)操作箱電路圖查對(duì)。導(dǎo)致錯(cuò)誤可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)“換線”功能，能大大減少測(cè)試時(shí)間，減輕工作人員的工作量，降低對(duì)工作人員的技能要求，并且可有效避免由于接線錯(cuò)誤可能導(dǎo)致的各種安全隱患，大大提高了操作箱檢驗(yàn)的工作效率和準(zhǔn)確率，兼容性好，安全性高的繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試儀及其自動(dòng)換線裝置。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

用于繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試的自動(dòng)換線裝置，包括有：

矩陣?yán)^電器，由至少一繼電器板構(gòu)成，操作箱插件上所有繼電器節(jié)點(diǎn)均引入到該矩陣?yán)^電器的繼電器板上；

及自動(dòng)控制裝置，連接控制矩陣?yán)^電器。

所述用于繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試的自動(dòng)換線裝置還包括有接口模塊，所述操作箱插件插針通過(guò)接口模塊連接于矩陣?yán)^電器的繼電器板。

所述矩陣?yán)^電器由6塊32路的繼電器板構(gòu)成。

所述自動(dòng)控制裝置采用PLC。

所述接口模塊為48針的接口插座連接器。

所述矩陣?yán)^電器與自動(dòng)控制裝置之間通過(guò)RS485接口連接通訊。

所述矩陣?yán)^電器以電源正極節(jié)點(diǎn)、電源負(fù)極節(jié)點(diǎn)及兩個(gè)繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點(diǎn)作為條件輸出端、以操作箱插件插針作為條件輸入端構(gòu)成。

一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試儀，包括上述的自動(dòng)換線裝置，還包括有：

繼保測(cè)試設(shè)備，連接于所述矩陣?yán)^電器；

A/D轉(zhuǎn)換器，連接于自動(dòng)控制裝置；

及人機(jī)界面，可通信連接于自動(dòng)控制裝置。

所述自動(dòng)控制裝置與人機(jī)界面之間通過(guò)RS232接口連接通訊。

由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

第一，通過(guò)將插件上所有繼電器節(jié)點(diǎn)引入到矩陣?yán)^電器，可采用矩陣方式切換繼電器導(dǎo)通，利用PLC程序通過(guò)不同插件采用不同繼電器的動(dòng)作編碼進(jìn)行矩陣選點(diǎn)，切換出繼電器的電源節(jié)點(diǎn)和動(dòng)作節(jié)點(diǎn)。不需要人工換線，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)“換線”的功能，能大大減少測(cè)試時(shí)間，減輕工作人員的工作量，降低對(duì)工作人員的技能要求，并且可有效避免由于接線錯(cuò)誤導(dǎo)致測(cè)試中短路、繼電器燒毀、誤加量至運(yùn)行設(shè)備二次回路、誤跳運(yùn)行設(shè)備的安全隱患，大大提高了操作箱檢驗(yàn)的工作效率和準(zhǔn)確率；

第二，設(shè)置有接口模塊，通過(guò)48針的接口插座連接器，可將其他型號(hào)的插件插針統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為48針的標(biāo)準(zhǔn)插頭，方便擴(kuò)展和使用，能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠家的操作箱的兼容測(cè)試；

第三，可實(shí)現(xiàn)單塊插件測(cè)試，能夠完全脫離保護(hù)裝置、端子排和二次回路，因此可防止因此造成的電子元器件燒毀，確保不發(fā)生直流失地和短路或保護(hù)誤動(dòng)，安全性更高。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的繼保測(cè)試設(shè)備與矩陣?yán)^電器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.繼保測(cè)試設(shè)備，2.A/D轉(zhuǎn)換器，3.人機(jī)界面，4.矩陣?yán)^電器，5.接口模塊，6.自動(dòng)控制裝置。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型的一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動(dòng)作特性測(cè)試儀，包括有自動(dòng)換線裝置、繼保測(cè)試設(shè)備1、A/D轉(zhuǎn)換器2及人機(jī)界面3。

所述自動(dòng)換線裝置，包括有矩陣?yán)^電器4、接口模塊5及自動(dòng)控制裝置6。所述自動(dòng)控制裝置6采用PLC，連接控制矩陣?yán)^電器4。所述矩陣?yán)^電器4由6塊32路的繼電器板構(gòu)成；操作箱插件上所有48針繼電器節(jié)點(diǎn)均引入到該矩陣?yán)^電器4的6塊32路的繼電器板上；所述矩陣?yán)^電器4以電源正極節(jié)點(diǎn)、電源負(fù)極節(jié)點(diǎn)及兩個(gè)繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點(diǎn)作為條件輸出端、以操作箱插件插針作為條件輸入端構(gòu)成。所述接口模塊5為48針的接口插座連接器，所述操作箱插件插針通過(guò)接口模塊5連接于矩陣?yán)^電器4的繼電器板。

所述繼保測(cè)試設(shè)備1連接所述矩陣?yán)^電器4的兩個(gè)繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點(diǎn)，所述A/D轉(zhuǎn)換器2及人機(jī)界面3可通信連接于自動(dòng)控制裝置6。所述矩陣?yán)^電器4與自動(dòng)控制裝置6之間通過(guò)RS485接口連接通訊。所述人機(jī)界面3采用嵌入式一體化觸摸屏，自動(dòng)控制裝置6與人機(jī)界面3之間通過(guò)RS232接口連接通訊。

參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型適用于220kV主變及線路保護(hù)操作箱，使用時(shí)，先插入待測(cè)插件，按要求進(jìn)行接線，測(cè)試電源輸入端正、負(fù)極分別連接矩陣?yán)^電器4的電源正、負(fù)極節(jié)點(diǎn)，繼保測(cè)試設(shè)備1連接所述矩陣?yán)^電器4的兩個(gè)繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點(diǎn)。利用PLC程序,根據(jù)不同型號(hào)的繼電器插件，編制與之相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作編碼,通過(guò)不同插件，不同繼電器的動(dòng)作編碼，進(jìn)行矩陣選點(diǎn)，切換出繼電器的電源節(jié)點(diǎn)和動(dòng)作節(jié)點(diǎn)；對(duì)于重復(fù)性相同插件的繼電器特性檢測(cè)工作，可以使用同一套動(dòng)作編碼，不用頻繁的查看回路圖紙尋找待測(cè)插件上繼電器的節(jié)點(diǎn)。通過(guò)人機(jī)界面3發(fā)送測(cè)試?yán)^電器板所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作代碼，PLC接受后經(jīng)過(guò)解碼，確定對(duì)應(yīng)的矩陣?yán)^電器，然后以Modbus通訊方式發(fā)送給繼電器所在的模塊。由繼保測(cè)試設(shè)備1輸入由小到大的電流/電壓，使被測(cè)繼電器動(dòng)作，此電流/電壓值經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器2后接入PLC換算出實(shí)際動(dòng)作值，并記錄在人機(jī)界面3上，動(dòng)作后電流/電壓由大到小，使被測(cè)繼電器復(fù)位，記錄返回值。重復(fù)此過(guò)程，即可輕松完成操作箱檢驗(yàn)工作。

上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。