CN108872774B - 一种保护装置内的变换器检测方法、装置以及一种航插 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护装置内的变换器检测方法、装置以及一种航插，在对保护装置内的电压变换器进行检测时，将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，向该并接线路施加电压检测信号，以进行检测；在对保护装置内的电流变换器进行检测时，将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，向该串接线路施加电流检测信号，以进行检测。在进行模拟量回路正确性、健康性检测时，只需要对并接线路接一次线、串接线路接一次线，非常便捷地实现了一次加量、所有支路均进行验证的目的，节省了检测时间，检测过程得到很大简化，高效解决了对模拟量回路逐一验证费时费力的难题，大大提高了验证回路正确性、健康性的效率。

Description

一种保护装置内的变换器检测方法、装置以及一种航插

技术领域

本发明涉及一种保护装置内的变换器检测方法、装置以及一种航插。

背景技术

随着电流系统对继电保护四性要求的不断提高，就地化保护产品在电力系统逐渐得以应用，就地化保护以其IP67防护能力成为保护装置的高可靠性的保障。为实现保护装置与二次回路的电气联系，就地化保护装置通过航插实现保护装置与外界的输入输出接口，这里以就地化元件保护系列的母线保护装置为例进行说明，就地化保护装置的航插示意图见图1。

在图1中可以看出就地化母线保护对外的联系是航插，保护装置通过螺纹端口的航插实现输入输出模拟量及电平量的交换。航插又分为插座和插头，插头固定在保护装置的固定开孔上，插头和插座之间的对接关系示意图见图2。

如图1所示，就地化母线保护的航插共有5种：1#航插为电源+开入航插，用户提供装置工作电源和强电开入；2#航插为开出航插，用于输出保护装置动作接点；3#航插为光纤航插，用户提供保护装置的环网接口、对时接口、程序调试口、站控层及过程层共网口；4#航插为电压+电流航插(也称为电流电压混合航插)，用于接入1条母线电压和9个电流；5#航插为电流航插(也称为纯电流型航插)，用于提供12个电流输入。4#航插和5#航插的接入的电流含义见表1。

表1

设定一个参数i(i＝1、2、……、N)，表1中的各序号表示插头的各个孔位，也即插座的各个孔位，序号2i-1和序号2i，即第2i-1号孔位和第2i号孔位为一对端子，当该对端子对应的是电压量时，该对端子连接的保护装置中的变换器为电压变换器，这两个孔位中的一个孔位连接电压变换器的一端，另一个孔位连接电压变换器的另一端，电压变换器为电压采集设备，比如：电压互感器；同理，当该对端子对应的是电流量时，该对端子连接的保护装置中的变换器为电流变换器，这两个孔位中的一个孔位连接电流变换器的一端，另一个孔位连接电流变换器的另一端，电流变换器为电流采集设备，比如：电流互感器。

在就地化母线保护装置程序测试或者产品投运前的现场调试环节，均需要对每一个模拟量回路的正确性和健康性进行验证，具体是对每一条电压模拟量回路和每一条电流模拟量回路的正确性和健康性进行验证，电压模拟量回路为电压采集支路，即电压变换器所在的支路，电流模拟量回路为电流采集支路，即电流变换器所在的支路。由于保护装置通过航插连接到端子箱，在对表1中的各回路进行验证时，现有的方式是逐一对各回路进行接线-施加模拟量-检查量值幅值和相位正确性，即每一个回路均需要先接线，再施加模拟量，最后检测相关的量值，通过分析量值得到各回路是否正常，即各变换器所在支路是否正常。这种每条回路均接线再加模拟量的检测方式的检测过程比较繁琐，费时费力，尤其是经航插引出去的线缆，离保护装置比较远，逐个电流端子进行切换存在诸多不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种保护装置内的变换器检测方法，用以解决现有的逐一对各回路进行检测的检测方式的检测过程比较繁琐的问题。本发明同时提供一种保护装置内的变换器检测装置以及一种航插。

为实现上述目的，本发明包括以下技术方案。

一种保护装置内的变换器检测方法，包括电压变换器检测策略和/或电流变换器检测策略，所述电压变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；所述电流变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路。

通过对各电压变换器所在支路进行适当连接，实现所有的电压变换器所在支路并接，当对形成的并接线路施加电压检测信号时，该并接线路上的所有的电压变换器所在支路均能够检测到相关的检测信号，使得每一个电压变换器上均感受到相同的电压，通过对各支路进行检测，就能够实现所有的电压变换器所在支路的检测，那么，通过向任意一个电压变换器所在支路施加电压检测信号就能够实现所有的支路流过电压检测信号，因此，通过施加一次电压检测信号就能够进行所有支路的检测。同理，通过对各电流变换器所在支路进行适当连接，实现所有的电流变换器所在支路串接，当对形成的串联线路施加电流检测信号时，该串联线路上的所有的电流变换器所在支路均能够检测到相关的检测信号，使得每一个电流变换器上均流过相同的电流，通过对各支路进行检测，就能够实现所有的电流变换器所在支路的检测，因此，通过施加一次电流检测信号就能够进行所有支路的检测。综上，在进行模拟量回路正确性、健康性检测时，只需要对并接线路接一次线、串接线路接一次线，所有的电压回路就会全部带电，所有电流回路就会全部通流。该检测方法非常便捷地实现了一次加量、所有支路均进行验证的目的，所有的支路只进行一次施加检测信号，不用每条支路均进行以下操作：先接线，再施加模拟量，最后检测，简化了保护装置程序测试或者保护装置投运前调试时的接线过程，节省了检测时间，检测过程得到了很大地简化，高效解决了对模拟量回路逐一验证费时费力的难题，大大提高了验证回路正确性、健康性的效率。

进一步地，在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

一种保护装置内的变换器检测装置，包括电压变换器检测模块和/或电流变换器检测模块，所述电压变换器检测模块包括两个端子，分别是第一端子和第二端子，所述第一端子连接第一并接电路，所述第二端子连接第二并接电路，通过所述第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，所述第一端子和第二端子为所述并接线路的两端，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；所述电流变换器检测模块包括两个端子，分别是第三端子和第四端子，以及串接电路，通过所述串接电路将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，所述第三端子和第四端子为所述串接线路的两端，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路。

进一步地，所述电压变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电压变换器对应的孔位，其中，第一并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的其中一个孔位，第二并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的另一个孔位，实现通过第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起；所述电流变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电流变换器对应的孔位，所述串接电路连接各电流变换器对应的孔位，实现将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起。

进一步地，在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

一种航插，包括航插本体，还包括保护装置内的变换器检测装置，所述检测装置包括电压变换器检测模块和/或电流变换器检测模块，所述电压变换器检测模块包括两个端子，分别是第一端子和第二端子，所述第一端子连接第一并接电路，所述第二端子连接第二并接电路，通过所述第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，所述第一端子和第二端子为所述并接线路的两端，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；所述电流变换器检测模块包括两个端子，分别是第三端子和第四端子，以及串接电路，通过所述串接电路将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，所述第三端子和第四端子为所述串接线路的两端，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路。

进一步地，所述电压变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电压变换器对应的孔位，其中，第一并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的其中一个孔位，第二并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的另一个孔位，实现通过第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起；所述电流变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电流变换器对应的孔位，所述串接电路连接各电流变换器对应的孔位，实现将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起。

进一步地，在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

附图说明

图1是保护装置的航插分布示意图；

图2是航插的插头和插座的结构示意图；

图3是电流电压混合型航插接线示意图；

图4是纯电流型航插接线示意图。

具体实施方式

航插实施例

本实施例提供一种航插，包括两大部分，分别是航插本体和保护装置内的变换器检测装置，其中，航插本体是现有技术，就是现有的航插。也就是说，本发明提供的航插相较于现有的航插来说，增加了一个保护装置内的变换器检测装置，以下重点对保护装置内的变换器检测装置进行说明。

保护装置内的变换器检测装置包括电压变换器检测模块和/或电流变换器检测模块，电压变换器检测模块用于对保护装置内的电压变换器进行检测，电流变换器检测模块用于对保护装置内的电流变换器进行检测，这两个检测模块可以根据实际情况进行选择性设置或者全部设置，可以根据不同的航插本体，选择对应的检测模块，比如：电流电压混合航插就需要检测装置同时设置有电压变换器检测模块和电流变换器检测模块，纯电流型航插需要检测装置仅设置有电流变换器检测模块即可。

电压变换器检测模块包括两个端子和两个并接电路，这两个端子分别是第一端子和第二端子，这两个并接电路分别是第一并接电路和第二并接电路。第一端子连接第一并接电路，第二端子连接第二并接电路。由于保护装置内包含有多个电压变换器，那么，第一并接电路将各条电压变换器所在支路的一端连接在一起，第二并接电路将各条电压变换器所在支路的另一端连接在一起，因此，通过第一并接电路和第二并接电路就能够将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成一个并接线路，第一端子和第二端子就成为了该并接线路的两端。

向第一端子输入电压检测信号，即相应的模拟量信号，信号经过并接线路之后从第二端子输出，可以输出至相应的模拟量输出设备。然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路，就能够对各电压变换器的正确性进行检测。

因此，通过形成的并接线路，使得每一个电压变换器上均感受到相同的电压，并通过相应的保护装置采集到的电压量值就能够检测每一个电压变换器的健康性以及安装的正确性。

进一步地，在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，通过对相邻电压变换器的极性端和非极性端交叉接入实现了相邻电压变换器相位差180°，以满足任两个相邻电压变换器上的相位相差180°。

电流变换器检测模块包括两个端子，分别为第三端子和第四端子，以及串接电路，该串接电路由多条电路构成，通过该串接电路将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成一条串接线路，第三端子和第四端子就成为了该串接线路的两端。

向第三端子输入电流检测信号，即相应的模拟量信号，信号依次经过各条支路之后从第四端子输出，可以输出至相应的模拟量输出设备。然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路，就能够对各电流变换器的正确性进行检测。

因此，在第一个电流变换器上引出一个输入端，用于注入外部模拟量，该模拟量经过该电流变换器经非极性端流出后进入下一个电流变换器，然后依次接入本航插所接入的所有电流变换器，通过最后一个电流变换器的非极性端引出输出端，形成闭环回路反馈至模拟量输出设备。

因此，通过串接线路，使得每一个电流变换器上均流过相同的电流，并通过保护装置采集到的电流量值就能够检测每一个电流变换器的健康性以及安装的正确性。

进一步地，在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，通过对相邻电流变换器的极性端和非极性端交叉接入实现了相邻电流变换器相位差180°，以满足任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

因此，该保护装置可以做成一个与航插本体配套的、便于测试时向就地化保护装置内的多路电流变换器或者电压变换器施加模拟量的航插智能插头盒。在测试时，将该航插智能插头盒与航插本体装配，该航插智能插头盒能够将航插本体中的各孔位进行连接。由于各电压变换器对应两个孔位，那么，航插智能插头盒中的第一并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的其中一个孔位，第二并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的另一个孔位，实现通过第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起。同理，由于各电流变换器对应两个孔位，那么，航插智能插头盒中的串接电路连接各电流变换器对应的孔位，实现将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起。

通过输入端和输出端的闭环回路实现了一次性对航插所有电流变换器或者电压变换器注入模拟量，对接入多间隔的元件保护子机实现多路模拟量同时接入，进而对元件保护的硬件回路和软件程序的正确性进行验证提供了便捷。

以下结合两种具体的航插(电压和电流混合型航插(4#航插)和纯电流型航插(5#航插))，说明上述变换器的检测方法。根据这两种不同规格的航插封装两种智能插头盒。

对于电压和电流混合型航插(4#航插)，如图3所示，其设计步骤如下：

步骤1，在插头的第1号孔位引出端子，此端子作为电压的极性端U_a。

步骤2，在插头的第2号孔位引出端子，此端子作为电压的非极性端U_n。

步骤3，通过连接线路将插头的第1、4、5号孔位短接在一起，通过此3个孔位能够同时向3个电压变换器注入电压模拟量。

步骤4，将插头的第2、3、6号孔位依次短接在一起，用于将电压的公共端反馈至电压输出设备。

因此，电压的极性端U_a为模拟量输入端，用于注入外部模拟量，该模拟量经过并联设置的各电压变换器后经非极性端U_n流出，形成闭环回路反馈至模拟量输出设备。并将B相电压从非极性端注入，使得A、B、C三相电压的相位依次相差180°，有助于快速检测三相电压变换器管脚焊接或者端子引出的正确性。

步骤5，在插头的第7号孔位引出电流流入端子，此流入端子作为电流的极性端，将电流注入到第一个电流变换器，经第8号孔位流出。

步骤6，将插头的第8号孔位短接到第10号孔位，经第10号孔位将电流注入第2个电流变换器，经第9号孔位流出。

步骤7，将插头的第9号孔位短接到第11号孔位，经第11号孔位将电流注入到第3个电流变换器，经第12号孔位流出。

步骤8，将插头的第12号孔位短接到第14号孔位，经第14号孔位将电流注入到第4个电流变换器，经第13号孔位流出。

步骤9，插头后续各孔位参照步骤5～8依次短接。

步骤10，在插头的第24号孔位引出电流流出端子，此流入端子作为电流的非极性端，将电流反馈到电流输出设备。

因此，在第一个电流变换器上引出一个输入端，用于注入外部模拟量，该模拟量经过该电流变换器流出后进入下一个电流变换器，然后依次接入本航插所接入的所有电流变换器，通过最后一个电流变换器的非极性端引出输出端，形成闭环回路反馈至模拟量输出设备。因此，将所有电流端子通过一定规则串接在一起，从第一个电流变换器的极性端注入，从最后一个电流变换器的非极性端流出，所有电流变换器均流过相同电流，在保护装置上查看电流幅值校验电流变换器的正确性。而且，为了便于现场校验相位差，在插头端二次回路短接时，采用相邻电流变换器变极性接入的方式，呈现为各电流变换器电流相位依次变换180°，通过查看各支路电流相位就可以检测电流变换器管脚焊接或者端子引出的正确性。

对于纯电流型航插(5#航插)，如图4所示，其设计步骤如下：

步骤1，在插头的第1号孔位引出电流流入端子，此流入端子作为电流的极性端，将电流注入到第一个电流变换器，经第2号孔位流出。

步骤2，将插头的第2号孔位短接到第4号孔位，经第4号孔位将电流注入到第2个电流变换器，经第3号孔位流出。

步骤3，将插头的第3号孔位短接到5号孔位，经第5号孔位将电流注入到第3个电流变换器，经第6号孔位流出。

步骤4，将插头的第6号孔位短接到第8号孔位，经第8号孔位将电流注入到第4个电流变换器，经第7号孔位流出。

步骤5，插头后续各孔位参照步骤1～4依次短接。

步骤6，在插头的第24号孔位引出电流流出端子，此流入端子作为电流的非极性端，将电流流出到电流输出设备。

将所有电流端子通过一定规则串接在一起，从第一个电流变换器的极性端注入，从最后一个电流变换器的非极性端流出，所有电流变换器均流过相同电流，在保护装置上查看电流幅值校验电流变换器的正确性。并且，为了便于现场校验相位差，在插头端二次回路短接时，采用相邻电流变换器变极性接入的方式，呈现为各电流变换器电流相位依次变换180°，在保护装置上通过查看各支路电流相位就可以检测电流变换器管脚焊接或者端子引出的正确性。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于保护装置内的变换器检测方法，包括电压变换器检测策略和/或电流变换器检测策略，电压变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；电流变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路。本发明并不局限于实现上述检测策略的具体实现手段。而且，基于该检测方法的任何装置和航插均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

保护装置内的变换器检测装置实施例

本实施例提供一种保护装置内的变换器检测装置，由于该检测装置在上述航插实施例中已给出了详细地描述，这里就不再具体说明。

保护装置内的变换器检测方法实施例

该检测方法包括电压变换器检测策略和/或电流变换器检测策略，电压变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；电流变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路。

由于上述航插实施例中已给出了详细地描述，这里就不再具体说明。

Claims (5)

1.一种保护装置内的变换器检测方法，其特征在于，包括电压变换器检测策略和/或电流变换器检测策略，

所述电压变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；

所述电流变换器检测策略包括以下实现过程：将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路；

在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，通过对相邻电压变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，通过对相邻电流变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

2.一种保护装置内的变换器检测装置，其特征在于，包括电压变换器检测模块和/或电流变换器检测模块，

所述电压变换器检测模块包括两个端子，分别是第一端子和第二端子，所述第一端子连接第一并接电路，所述第二端子连接第二并接电路，通过所述第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，所述第一端子和第二端子为所述并接线路的两端，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；

所述电流变换器检测模块包括两个端子，分别是第三端子和第四端子，以及串接电路，通过所述串接电路将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，所述第三端子和第四端子为所述串接线路的两端，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路；

在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，通过对相邻电压变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，通过对相邻电流变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

3.根据权利要求2所述的保护装置内的变换器检测装置，其特征在于，

所述电压变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电压变换器对应的孔位，其中，第一并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的其中一个孔位，第二并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的另一个孔位，实现通过第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起；

所述电流变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电流变换器对应的孔位，所述串接电路连接各电流变换器对应的孔位，实现将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起。

4.一种航插，包括航插本体，其特征在于，还包括保护装置内的变换器检测装置，所述检测装置包括电压变换器检测模块和/或电流变换器检测模块，

所述电压变换器检测模块包括两个端子，分别是第一端子和第二端子，所述第一端子连接第一并接电路，所述第二端子连接第二并接电路，通过所述第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起，构成并接线路，所述第一端子和第二端子为所述并接线路的两端，向该并接线路施加电压检测信号，然后检测该并接线路上的各电压变换器所在支路；

所述电流变换器检测模块包括两个端子，分别是第三端子和第四端子，以及串接电路，通过所述串接电路将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起，构成串接线路，所述第三端子和第四端子为所述串接线路的两端，向该串接线路施加电流检测信号，然后检测该串接线路上的各电流变换器所在支路；

在将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起时，通过对相邻电压变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电压变换器上的相位相差180°；在将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起时，通过对相邻电流变换器的极性端和非极性端交叉接入实现任两个相邻电流变换器上的相位相差180°。

5.根据权利要求4所述的航插，其特征在于，

所述电压变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电压变换器对应的孔位，其中，第一并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的其中一个孔位，第二并接电路连接各电压变换器对应的两个孔位中的另一个孔位，实现通过第一并接电路和第二并接电路将保护装置内的各电压变换器所在支路并接在一起；

所述电流变换器检测模块对应连接航插本体中的、与保护装置中的电流变换器对应的孔位，所述串接电路连接各电流变换器对应的孔位，实现将保护装置内的各电流变换器所在支路串接在一起。

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