CN110426627B - 继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，直流电源、总开关、被测功率继电器触点、直流电压变送器依次串联，直流电源与直流电压变送器之间并联有不少于2支的测试支路，继电保护装置的继电器触点出口与被测功率继电器相连接；控制器根据接收到的测试项目参数，通过IO模块向驱动电路发送指令，驱动电路控制控制测试开关、保护控制开关的断开与闭合；直流电压变送器采集测试回路中的电压值，并通过电压采集电路送到控制器，控制器根据采集电压值与设定电压值相比较，输出被测功率继电器测试结果，并接收反馈控制指令。本发明能够满足电力行业对于继电保护用功率继电器触点性能的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，属于继电保护用功率继电器触点性能检测技术领域。
背景技术
目前，随着智能电网的不断发展，智能电网中的继电保护装置为电力系统可靠运行提供了技术支撑。继电保护装置通过采集电压、电流状态，来快速发现故障点，实现保护跳合闸功能。所以继电保护装置能否正常跳合闸关系到电网系统的安全。
现有的电力系统中继电保护装置基本上都是以功率继电器触点作为跳合闸出口，因此继电保护装置跳合闸出口回路的可靠性也就显得尤为重要，所以功率继电器的触点性能成为考核继电保护装置性能必不可少的一部分。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，为了更好的测试继电保护装置触点性能是否能够满足继电保护相关规范要求。本发明提供一种继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，加了上述内容，使继电保护用功率继电器的触点性能能够全面测试成为可能。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，包括：测试回路，所述测试回路包括直流电源，直流电源、总开关、被测功率继电器触点、直流电压变送器依次串联，直流电源与直流电压变送器之间并联有不少于2支的测试支路，所述测试支路包括：相串联的控制测试开关与测试负载；被测功率继电器触点的断开与闭合由被测功率继电器动作回路控制；所述被测功率继电器动作回路控制包括：继电保护测试仪，所述继电保护测试仪用于发送故障电流，继电保护测试仪、保护控制开关、继电保护装置相串联，继电保护装置的继电器触点出口与被测功率继电器相连接；
控制器根据接收到的测试项目参数，通过IO模块向驱动电路发送指令，驱动电路控制控制测试开关、保护控制开关的断开与闭合；直流电压变送器采集测试回路中的电压值，并通过电压采集电路送到控制器，控制器根据采集电压值与设定电压值相比较，输出被测功率继电器测试结果，并接收反馈控制指令。
作为优选方案，所述测试支路包括：第一测试开关与极限接通负载串联支路、第二测试开关与极限关断负载串联支路、第三测试开关与长期通流负载串联支路、第四测试开关与短时通流负载串联支路。
作为优选方案，测试项目包括：空载试验、极限试验、长期通流试验、短时通流试验；
空载试验时，总开关闭合，设定试验次数，断开第一测试开关、第二测试开关、第三测试开关、第四测试开关，闭合保护控制开关一定时间之后，采集测试回路电压；然后断开保护控制开关，延时一定时间，采集测试回路电压，完成一次试验；
极限试验时,总开关闭合，设定试验次数,闭合第一测试开关,延时一定时间之后闭合保护控制开关，第一采集测试回路电压，再延时一定时间之后闭合第二测试开关, 第二测试开关闭合一定时间之后断开第一测试开关，再延时一定时间之后断开保护控制开关，延时一定时间，第二采集测试回路电压，然后断开第二测试开关，完成一次试验；
长期通流试验时，总开关闭合，设定通流时间，闭合保护控制开关，延时一定时间之后闭合第三测试开关，采集测试回路电压，直到达到设定的通流时间，断开第三测试开关，延时一定时间之后断开闭合保护控制开关；
短时通流试验时，总开关闭合，设定短时通流时间，通流次数，闭合保护控制开关，延时一定时间之后闭合第四测试开关，采集测试回路电压，直到达到设定的短时通流时间，断开第四测试开关，完成一次短时通流试验。
作为优选方案，所述输出被测功率继电器测试结果如下：
空载试验时, 采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器正常，不为零时，输出被测功率继电器故障；同时输出试验次数；
极限试验时, 第一采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；第二采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器正常，不为零时，输出被测功率继电器故障；同时输出试验次数；
长期通流试验时，采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；同时输出通流时间；
短时通流试验时，采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；同时输出短时通流时间，通流次数。
作为优选方案，所述反馈控制指令如下：
当输出被测功率继电器故障时，系统停止测试进行处理；
当试验次数达到设定值时，系统停止测试；
当通流时间达到设定值时，系统停止测试；
当短时通流时间达到设定值时，进入下一次短时通流试验，当通流次数达到设定值时，系统停止测试。
作为优选方案，还包括上位机，所述上位机发送测试项目参数，下达反馈控制指令，显示被测功率继电器测试结果。
有益效果：本发明提供的继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，根据功率继电器触点的测试结果判断继电器是否满足电力行业的测试要求。本测试系统能够满足电力行业对于继电保护用功率继电器触点性能的测试。
附图说明
图1是本发明的系统整体框图；
图2是本发明的系统总流程图；
图3是本发明的空载试验时序图；
图4是本发明的极限试验时序图；
图5是本发明的长期通流试验时序图；
图6是本发明的短时通流试验时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，该测试系统包括：主回路和控制回路。主回路包括：测试回路、被测功率继电器动作回路，所述测试回路包括直流220V电源接，直流220V电源接到总开关，总开关接到被测功率继电器触点一端，被测功率继电器触点另一端接到直流电压变送器的一端，直流电压变送器的另一端接到IGBT-1-IGBT-4的集电极（C极），IGBT-1的发射极（E极）连接极限接通负载，IGBT-2的发射极（E极）连接极限关断负载，IGBT-3的发射极（E极）连接长期通流负载，IGBT-4的发射极（E极）连接短时通流负载。所述被测功率继电器动作回路包括继电保护测试仪，继电保护测试仪的交流连接到IGBT-5的集电极（C极），IGBT-5的发射极（E极）连接到继电保护装置的交流采样端口，所述继电保护测试仪用于发送故障电流。IGBT-5的接通，使得继电保护装置得到故障电流，从而保护动作，使得功率继电器动作，从而使被测功率继电器触点闭合；IGBT-5的关断，使得继电保护装置失去故障电流，从而保护复归，使得功率继电器复归，继而使得被测功率继电器触点断开。被测功率继电器动作回路通过继电器触点出口连接到被测功率继电器触点，直流电压变送器采集测试回路中的电压值，并通过电压采集电路送到MCU控制器，MCU控制器根据采集到的当前电压值来判断是否满足当前设定的电压值，如果不满足，就停止测试，并处理有问题的被测功率继电器，如果满足则继续进行测试，直到本项目测试结束。通过上位机设定需要测试的项目，并传送给MCU控制器，MCU控制器通过IO模块输出不同高低电平的控制信号，并通过IO驱动电路驱动IGBT-1-IGBT-5，从而实现对功率继电器触点的测试。
如图2所示，整个测试系统连接完成之后，上位机启动，并闭合总开关，测试系统读取当前的测试回路的电压值，并进行判断，如果当前电压值为0，输出当前测试回路正常，如果当前不为0，说明当前测试系统的测试回路闭合，需要停止测试，并对被测试系统进行处理。
系统根据设定的测试项目进行后续测试，如果选择空载试验，并设定试验次数，每次继电器动作一次，系统就会判断当前测试是否达到试验次数，如果没有达到设定次数，系统记录被测继电器动作次数并上传至上位机显示，如果达到设定次数，则测试系统停止测试。
如果选择极限试验，并设定试验次数，然后闭合IGBT-1，接着再闭合IGBT-5，从而实现继电器触点极限负载接通，接着判断当前回路的电压值，如果电压值等于0，说明测试回路的被测继电器出现问题，则停止测试进行处理，如果电压大于0，则闭合IGBT-2，断开IGBT-1，然后再断开IGBT-5，从而实现继电器触点极限负载关断，然后判断当前回路的电压值，如果当前回路电压值不为0，说明测试回路的被测继电器出现问题，则要停止测试进行处理，如果当前回路电压值为0，说明当前测试回路正常，接着判断是否达到设定次数，如果没有达到设定次数，则记录当前试验次数，并在上位机上显示，然后再进行新一轮的循环测试，如果达到了设定的次数，则停止测试。
如果选择长期通流试验，设定通流时间，然后闭合IGBT-5，然后闭合IGBT-3，接着判断当前测试回路电压值，如果当前电压值为0，说明测试回路的被测继电器出现问题，需要停止测试进行处理，如果当前电压值大于0，则需要判断是否达到设定时间，如果达到设定时间，则停止测试，如果没有达到设定时间，则在上位机上显示测试时间，并继续进行测试，直到达到设定时间。
如果选择短时通流试验，设定通流次数，然后闭合IGBT-5，接着闭合IGBT-4，接着判断当前测试回路电压值，如果当前测试回路电压值为0，说明测试回路的被测继电器出现问题，则需要停机处理，如果当前回路电压值大于0，则断开IGBT-4，接着又要判断当前回路的电压值，如果电压值不为0，则说明回路存在异常，则需要停止测试进行处理，如果电压值为0，则延时15S之后判断是否达到设定次数，如果达到设定次数，则停止测试，如果没有达到设定次数，则继续循环进行试验测试，直到达到设定试验次数。
空载试验时序图如图3所示，当系统启动之后，闭合总开关，选择空载试验并设定试验次数，接着进入空载试验第一次测试，IGBT-5闭合200ms之后，然后断开IGBT-5，延时4S之后，继续进行第二次试验，直到达到设定的试验次数。
极限试验时序图如图4所示，当系统启动之后，闭合总开关，选择极限试验并设定试验次数，接着进入极限试验第一次测试，闭合IGBT-1，延时300ms之后闭合IGBT-5，再延时300ms之后闭合IGBT-2，IGBT-2闭合300ms之后断开IGBT-1，IGBT-1断开300ms之后断开IGBT-5， IGBT-5断开300ms之后再断开IGBT-2，在IGBT-2断开之后延时4S进入第二次测试，直到达到试验次数。
长期通流试验时序图如图5所示，当系统启动之后，闭合总开关，选择长期通流试验并设定试验时间，接着进入长期通流试验，首先闭合IGBT-5，闭合IGBT-5之后延时300ms闭合IGBT-3，直到达到试验设时间，断开IGBT-3，断开IGBT-3之后延时300ms断开IGBT-5，长期通流试验结束。
短时通流试验时序图如图6所示，当系统启动之后，闭合总开关，选择短时通流试验并设定试验次数，接着进入第一次短时通流试验，首先闭合IGBT-5，在闭合IGBT-5之后延时300ms闭合IGBT-4，闭合IGBT-4之后延时200ms再断开IGBT-4，断开IGBT-4之后延时15S，然后继续进行第二次短时通流测试，直到达到设定试验次数，断开IGBT-4之后，延时300ms断开IGBT-5，短时通流试验结束。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，包括：测试回路，其特征在于：所述测试回路包括直流电源，直流电源、总开关、被测功率继电器触点、直流电压变送器依次串联，直流电源与直流电压变送器之间并联有不少于2支的测试支路，所述测试支路包括：相串联的控制测试开关与测试负载；被测功率继电器触点的断开与闭合由被测功率继电器动作回路控制；所述被测功率继电器动作回路控制包括：继电保护测试仪、保护控制开关、继电保护装置相串联，所述继电保护测试仪用于发送故障电流，继电保护装置的继电器触点出口与被测功率继电器相连接；
控制器根据接收到的测试项目参数，通过IO模块向驱动电路发送指令，驱动电路控制控制测试开关、保护控制开关的断开与闭合；直流电压变送器采集测试回路中的电压值，并通过电压采集电路送到控制器，控制器根据采集电压值与设定电压值相比较，输出被测功率继电器测试结果，并接收反馈控制指令；
所述测试支路包括：第一测试开关与极限接通负载串联支路、第二测试开关与极限关断负载串联支路、第三测试开关与长期通流负载串联支路、第四测试开关与短时通流负载串联支路；
测试项目包括：空载试验、极限试验、长期通流试验、短时通流试验；
空载试验时，总开关闭合，设定试验次数，断开第一测试开关、第二测试开关、第三测试开关、第四测试开关，闭合保护控制开关一定时间之后，采集测试回路电压；然后断开保护控制开关，延时一定时间，采集测试回路电压，完成一次试验；
极限试验时,总开关闭合，设定试验次数,闭合第一测试开关,延时一定时间之后闭合保护控制开关，第一采集测试回路电压，再延时一定时间之后闭合第二测试开关, 第二测试开关闭合一定时间之后断开第一测试开关，再延时一定时间之后断开保护控制开关，延时一定时间，第二采集测试回路电压，然后断开第二测试开关，完成一次试验；
长期通流试验时，总开关闭合，设定通流时间，闭合保护控制开关，延时一定时间之后闭合第三测试开关，采集测试回路电压，直到达到设定的通流时间，断开第三测试开关，延时一定时间之后断开闭合保护控制开关；
短时通流试验时，总开关闭合，设定短时通流时间，通流次数，闭合保护控制开关，延时一定时间之后闭合第四测试开关，采集测试回路电压，直到达到设定的短时通流时间，断开第四测试开关，完成一次短时通流试验；
所述输出被测功率继电器测试结果如下：
空载极限试验时, 第一采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；第二采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器正常，不为零时，输出被测功率继电器故障；同时输出试验次数；
长期通流试验时，采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；同时输出通流时间；
短时通流试验时，采集测试回路电压为零时，输出被测功率继电器故障，不为零时，输出被测功率继电器正常；同时输出短时通流时间，通流次数；
所述反馈控制指令如下：
当输出被测功率继电器故障时，系统停止测试进行处理；
当试验次数达到设定值时，系统停止测试；
当通流时间达到设定值时，系统停止测试；
当短时通流时间达到设定值时，进入下一次短时通流试验，当通流次数达到设定值时，系统停止测试。
2.根据权利要求1所述的继电保护装置用功率继电器触点性能测试系统，其特征在于：还包括上位机，所述上位机发送测试项目参数，下达反馈控制指令，显示被测功率继电器测试结果。
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