CN103823198A - 继电保护测试仪时间测量准确度检测系统及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为了解决现有采用标准时间测试仪器与继电保护测试仪进行对比的方式，对继电保护测试仪时间测量准确度进行检测所存在的问题，提供一种继电保护测试仪时间测量准确度检测系统及检测方法，所述检测系统和方法，利用示波器来直接读取故障波形的来计算保护动作时间并与继电保护测试仪所读取时间进行对比的方法来测量继电保护测试仪时间准确度，使得在测试时直接从故障波形上获取时间，更加直观、准确，避免了因采用标准时间测试仪带来的误差，同时，本发明利用继电保护测试仪和继电保护装置自身的特点，设计了两台继电保护测试仪同时测量的方法，可以节省大量的测试时间。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统设备测量相关技术领域，进一步地说，涉及一种继电保护测试仪时间测量准确度检测系统及检测方法，尤其是可以同时对两台继电保护测试仪时间测量准确度进行检测的系统和方法。
背景技术
继电保护测试仪是供电公司、发电厂、继电保护专业对继电保护装置进行试验的重要仪器设备。它可以方便地测试继电保护装置的动作定值，动作时间等保护装置的重要参数，它们的准确与否直接影响到继电保护装置的安全稳定运行。
而继电保护测试仪是测试这些参数的仪器，所以测试仪本身的准确度就异常重要。继电保护测试仪时间准确度测量功能是其中一项重要功能，需要对测试仪测量时间的准确度进行检测。现有的检测方法基本采用的是，用一台标准时间测试仪器与继电保护测试仪两者同时测量一台继电保护装置时间，来检测标准时间测试仪器与继电保护测试仪两者之间的差别，来得到继电保护测试仪的精度，但是此种方法一是对标准时间测试仪器要求较高，另外由于标准时间测量仪器本身的误差，也难免带来一定的误差。
发明内容
本发明为了解决现有采用标准时间测试仪器与继电保护测试仪进行对比的方式，对继电保护测试仪时间测量准确度进行检测所存在的问题，提供一种继电保护测试仪时间测量准确度检测系统及检测方法。
本发明的技术方案如下：
一种继电保护测试仪时间测量准确度检测系统，其特征在于，包括：
测试用继电保护装置，其包括电流继电器，所述电流继电器设有第一电流输入接口、第二电流输入接口、第一跳闸节点、第二跳闸节点和第三跳闸节点，所述第一跳闸节点、第二跳闸节点和第三跳闸节点的跳闸延时相同；
第一待测试继电保护测试仪，其包括第一故障电流输出接口以及输出检测电压的第一开入节点，所述第一故障电流输出接口连接所述第一电流输入接口，所述第一开入节点连接第一跳闸节点；
第二待测试继电保护测试仪，其包括第二故障电流输出接口以及输出检测电压的第二开入节点和第三开入节点，所述第二故障电流输出接口连接所述第二电流输入接口，所述第二开入节点和第三开入节点分别连接第二跳闸节点和第三跳闸节点；
电流示波器，其包括两个电流检测接口，所述两个电流检测接口分别连接第一故障电流输出接口和第二故障电流输出接口。
一种继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，采用上述的检测系统，其特征在于，包括如下步骤：
1、将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障电流设置到大于测试用继电保护装置电流继电器的电流保护定值，将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障时间设置到大于测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t；
2、将第一开入节点设置为第一待测继电保护测试仪的故障停止输出节点，将第二开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障开始节点，第三开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障停止输出节点；
3、保持第二待测试继电保护测试仪在待触发状态，第一待测试继电保护测试仪通过第一故障电流输出接口输出故障电流至第一电流输入接口，第一跳闸节点闭合停止第一待测试继电保护测试仪故障电流的输出，第二跳闸节点闭合触发第二待测试继电保护测试仪通过第二故障电流输出接口输出故障电流至第二电流输入接口，第三跳闸节点闭合停止第二待测试继电保护测试仪的故障电流输出，第一待测试继电保护测试仪获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t1，第二待测试继电保护测试仪同时获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t2；
4、电流示波器在步骤3的过程中记录第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的故障电流信号，通过故障电流波形计算得到测试用继电保护装置电流继电器实际的保护动作时间t3；
5、比较t1与t3以及t2与t3的偏差值或者偏差率，分别获取第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
本发明中，当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1ms＜t≤1s时，以偏差值作为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
所述偏差值不超过±1ms时，认为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
本发明中 ，当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1s＜t≤9999.999s时，以偏差率作为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
所述偏差值不超过±0.1%时，认为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
本发明中，通过多次测量偏差值或者偏差率求平均的方式，获取第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
本发明的继电保护测试仪时间测量准确度检测系统及检测方法，利用示波器来直接读取故障波形的来计算保护动作时间并与继电保护测试仪所读取时间进行对比的方法来测量继电保护测试仪时间准确度，使得在测试时直接从故障波形上获取时间，更加直观、准确，避免了因采用标准时间测试仪带来的误差，同时，本发明利用继电保护测试仪和继电保护装置自身的特点，设计了两台继电保护测试仪同时测量的方法，可以节省大量的测试时间。
附图说明
图1为本发明继电保护测试仪时间测量准确度检测系统的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，继电保护测试仪时间测量准确度检测系统，包括一个测试用继电保护装置，两个待测试的继电保护测试仪以及一个示波器，测试用继电保护装置包括电流继电器（未示意），电流继电器设有至少两个电流输入接口以及至少三个跳闸延时相同的跳闸节点，电流继电器并且可以方便地设置电流保护定值（即电流继电器动作电流值）和保护动作时间定值（即跳闸节点的跳闸延时），电流输入接口能对故障电流作出反应，当测试用继电保护装置接收到故障电流（单相、三相均可）并且电流大于电流保护定值时，测试用继电保护装置延时到保护动作时间定值跳闸，三个跳闸节点闭合，进而输出跳闸信号。
两个待测试的继电保护测试仪，我们称之为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪，其中第一待测试继电保护测试仪包括第一故障电流输出接口和第一开入节点，第二待测试继电保护测试仪包括第二故障电流输出接口、第二开入节点和第三开入节点。本实施方式中，测试用继电保护装置的Ia端和Ian端是一对端子，Ia端和Ian端构成其的第一电流输入接口，同理，Ib端和Ibn端构成其的第二电流输入接口。
而第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的Ia端和In端则分别构成第一故障电流输出接口和第二故障电流输出接口，通过上述端子的连接，即可实现第一故障电流输出接口与第一电流输入接口连接，使得第一待测试继电保护测试仪的故障电流输入测试用继电保护装置，第二故障电流输出接口与第二电流输入接口连接，使得第二待测试继电保护测试仪的故障电流输入测试用继电保护装置。
测试用继电保护装置的三个跳闸节点，是三对跳闸输出端子，在测试用继电保护装置未动作时，三对输出端子不闭合，即三对端子不接通，在测试用继电保护装置电流继电器动作跳闸后，三对端子分别闭合。
本实施方式中，第一待测试继电保护测试仪和第二继电测试保护仪的开入节点是一对端子，能输出检测电压信号，其中，第一开入节点、第二开入节点和第三开入节点，分别接到测试用继电保护装置的第一跳闸节点、第二跳闸节点和第三跳闸节点，当上述跳闸节点闭合后，第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪可以感知到测试用继电保护装置的跳闸信号。通常来说，继电保护测试仪可以提供若干对上述的开入节点，本发明中仅用到第一待测试继电保护测试仪和第二继电测试保护仪的少量开入节点，并非指第一待测试继电保护测试仪和第二继电测试保护仪只有一、两个开入节点。
除此之外，本发明的继电保护测试仪时间测量准确度检测系统还包括一电流示波器，电流示波器应当包括至少两个电流检测接口，本实施方式中，因示电流波器电流采样采用电流卡钳，所以电流示波器仅需在第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的两个电流Ia输出线上进行测量即可，两路电流测量分别接第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的Ia输出，以测量两个待测试继保测试仪的故障电流。
在进行第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪时间测量准确度进行检测时，首先将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障电流设置到大于测试用继电保护装置的电流保护定值，将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障时间设置到大于测试用继电保护装置跳闸节点的跳闸延时t。
然后，将第一开入节点设置为第一待测试继电保护测试仪的故障停止输出节点，即第一待测试继电测试保护仪在状态序列功能下，由手动点击开始按钮开始试验，再点击按钮第一待测试继电测试保护仪通过第一故障电流输出接口开始输出故障波形至测试用继电保护装置的第一电流输入接口，此时第一待测试继电测试保护仪会自动开始计时，当第一待测试继电测试保护仪通过第一开入节点感知到测试用继电保护装置第一跳闸节点的跳闸开入时，第一待测试继电测试保护仪停止故障电流输出，第一待测试继电测试保护仪也会自动停止计时，用上述方法，第一待测试继电测试保护仪可以对测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间计时，即第一待测试继电保护测试仪获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t1。
对于第二待测试继电保护测试仪，则将其第二开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障开始节点，第三开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障停止输出节点，即当第二待测试继电保护测试仪感知到测试用继电保护装置的跳闸信号时，也就是第二待测试继电保护测试仪通过第二开入节点感知到测试用继电保护装置第二跳闸节点的跳闸开入时，第二待测试继电保护测试仪通过第二故障电流输出接口开始输出故障电流至测试用继电保护装置的第二电流输入接口，第二待测试继电保护测试仪自动开始计时，当第二待测试继电保护测试仪的第三开入节点感知到测试用继电保护装置第三跳闸节点的跳闸开入时，第二待测试继电保护测试仪停止输出故障电流，第二待测试继电保护测试仪计时自动停止，用上述方法，第二待测试继电测试保护仪可以对测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间计时，即第二待测试继电保护测试仪获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t2。
上述的测量过程中，即保持第二待测试继电保护测试仪在待触发状态，第一待测试继电保护测试仪通过第一故障电流输出接口输出故障电流至第一电流输入接口，第一跳闸节点闭合停止第一待测试继电保护测试仪故障电流的输出，第二跳闸节点闭合触发第二待测试继电保护测试仪通过第二故障电流输出接口输出故障电流至第二电流输入接口，第三跳闸节点闭合停止第二待测试继电保护测试仪的故障电流输出，第一待测试继电保护测试仪获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t1，第二待测试继电保护测试仪同时获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t2。
在第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪对电流继电器的保护动作时间进行测量的过程中，电流示波器记录第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的故障电流信号，通过故障电流波形计算得到测试用继电保护装置电流继电器实际的保护动作时间t3。因为故障电流从输出开始到结束均会有输出电流波形的突变，而电流示波器可以方便的对故障电流波形进行抓取，并可以计算从故障电流突变开始到结束的时间，由此得到故障电流输出的时间，由于第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪所输出的故障电流大于测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间，而测试用继电保护装置电流继电器的动作时间正是从故障开始至故障切除的时间，所以此处所测的保护动作时间所得时间正是测试用继电保护装置电流继电器实际的保护动作时间。
最后，通过比较比较t1与t3即可获得第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度，通过比较t2与t3即可获得第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度，以下仅以第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度进行示例性说明，第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度的获取方式是相同的，不再赘述。
当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1ms＜t≤1s时，以t1与t3之间的偏差值作为第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度，当偏差值不超过±1ms时，认为第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
为了使得对第一待测试继电保护测试仪时间测量准确度的测量结果更加准确，可以重复多次本发明的检测方法，例如本实施方式测量5次，分别读取t1、t3，每次误差均为En（n=1、2、3、4、5）=t1-t3，取五次测量误差的平均值：Ep=(E1+E2+E3+E4+E5)/5，Ep为最后的偏差值，当Ep不超过±1ms时，第一次待测试继电保护测试仪的时间准确度测量准确。
当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1s＜t≤9999.999s时，以t1与t3之间的偏差率作为第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度，当偏差值不超过±0.1%时，认为第一待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
为了使得对第一待测试继电保护测试仪时间测量准确度的测量结果更加准确，同样可以重复多次本发明的检测方法，本实施方式中同样测量5次，分别读取t1、t3，每次误差均为En（n=1、2、3、4、5）=t1-t3，t3′为5次所测t3的数学平均值，即5次测量值的和并除以5。
则偏差百分比：Ep=（（E1+E2+E3+E4+E5）/5 t3′）×100%
Ep为最后的偏差率，当Ep不超过±0.1%时，第一次待测试继电保护测试仪的时间准确度测量准确。
Claims (8)
1. 继电保护测试仪时间测量准确度检测系统，其特征在于，包括：
测试用继电保护装置，其包括电流继电器，所述电流继电器设有第一电流输入接口、第二电流输入接口、第一跳闸节点、第二跳闸节点和第三跳闸节点，所述第一跳闸节点、第二跳闸节点和第三跳闸节点的跳闸延时相同；
第一待测试继电保护测试仪，其包括第一故障电流输出接口以及输出检测电压的第一开入节点，所述第一故障电流输出接口连接所述第一电流输入接口，所述第一开入节点连接第一跳闸节点；
第二待测试继电保护测试仪，其包括第二故障电流输出接口以及输出检测电压的第二开入节点和第三开入节点，所述第二故障电流输出接口连接所述第二电流输入接口，所述第二开入节点和第三开入节点分别连接第二跳闸节点和第三跳闸节点；
电流示波器，其包括两个电流检测接口，所述两个电流检测接口分别连接第一故障电流输出接口和第二故障电流输出接口。
2. 继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，采用权利要求1所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测系统，其特征在于，包括如下步骤：
1）将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障电流设置到大于测试用继电保护装置电流继电器的电流保护定值，将第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪测的故障时间设置到大于测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t；
2）将第一开入节点设置为第一待测继电保护测试仪的故障停止输出节点，将第二开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障开始节点，第三开入节点设置为第二待测试继电保护测试仪的故障停止输出节点；
3）保持第二待测试继电保护测试仪在待触发状态，第一待测试继电保护测试仪通过第一故障电流输出接口输出故障电流至第一电流输入接口，第一跳闸节点闭合停止第一待测试继电保护测试仪故障电流的输出，第二跳闸节点闭合触发第二待测试继电保护测试仪通过第二故障电流输出接口输出故障电流至第二电流输入接口，第三跳闸节点闭合停止第二待测试继电保护测试仪的故障电流输出，第一待测试继电保护测试仪获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t1，第二待测试继电保护测试仪同时获得测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间的测量值t2；
4）电流示波器在步骤3）的过程中记录第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的故障电流信号，通过故障电流波形计算得到测试用继电保护装置电流继电器实际的保护动作时间t3；
5）比较t1与t3以及t2与t3的偏差值或者偏差率，分别获取第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
3. 根据权利要求2所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1ms＜t≤1s时，以偏差值作为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
4. 根据权利要求3所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：所述偏差值不超过±1ms时，认为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
5. 根据权利要求2所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：当测试用继电保护装置电流继电器的保护动作时间t，满足1s＜t≤9999.999s时，以偏差率作为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
6. 根据权利要求5所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：所述偏差值不超过±0.1%时，认为第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度满足测量要求。
7. 根据权利要求3或4所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：通过多次测量偏差值求平均的方式，获取第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
8. 根据权利要求5或6所述的继电保护测试仪时间测量准确度检测方法，其特征在于：通过多次测量偏差率求平均的方式，获取第一待测试继电保护测试仪和第二待测试继电保护测试仪的时间测量准确度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |