CN204631215U - 两相低电压保护继电器功能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两相低电压保护继电器功能测试系统，该系统包括机柜、前置机、测试信号源、采集控制装置、适配装置和开关电源，两相低电压保护继电器与适配装置连接，开关电源向两相低电压保护继电器供电；其中：前置机用于接收测试用例，并将测试用例解析为控制指令；测试信号源用于接收控制指令，并向采集控制装置发送测试信号；采集控制装置用于接收控制指令，且对两相低电压保护继电器进行功能测试。本实用新型的两相低电压保护继电器功能测试系统采用自动化、智能化、集成化的在线监测手段，能够准确高效地对两相低电压保护继电器的功能进行测试，并能及时发现两相低电压保护继电器存在的缺陷，可有效降低核电站电路故障风险。

Description

两相低电压保护继电器功能测试系统

技术领域

本实用新型涉及核电站电力设备在线监测技术，尤其涉及核电站两相低电压保护继电器功能测试系统。

背景技术

电力设备在线数字化状态监测与监控技术是核电站的关键技术，在核电站中，通过开发建立功能、维修测试方法来建立核电站板卡检测技术平台，将状态检修与监控技术应用于核电站仪控系统中电路板件的功能测试领域，从而实现核电站板件的功能测试管理，提高核电站运行板卡和备件的可靠性检修水平，保证电站的安全运行。

两相低电压保护继电器是核电站电路保护的重要元器件之一，主要用于核电站电网系统中电路低电压保护。当两相低电压保护继电器所监测的两相电压低于继电器面板上设置的整定值时，两相低电压保护继电器将通过控制其内部继电器动作，保护电路，防止事故发生。两相低电压保护继电器功能是否正常、性能是否稳定直接影响到整个核电站电路保护系统的可靠性，关系到整个核电站电网系统的安全和稳定。

目前我国在运核电站的两相低电压保护继电器大多已运行达数十年之久，两相低电压保护继电器在长期运行过程中有一定的损耗，其功能和性能都有所降低，对核电站的安全运行造成一定的风险；此外，目前核电站对其缺乏有效的检测装置，难以准确判断两相低电压保护继电器的性能。现有技术中在对两相低电压保护继电器进行功能测试时接线复杂，需要工作人员对两相低电压保护继电器功能和原理十分熟悉，人工测试不能实现试验全过程的自动监测，加大了工作人员的作业量。因此，亟需开发对两相低电压保护继电器有效进行功能测试的装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种两相低电压保护继电器功能测试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种两相低电压保护继电器功能测试系统，用于对两相低电压保护继电器进行功能测试，包括前置机、测试信号源、采集控制装置、适配装置和开关电源，两相低电压保护继电器与适配装置连接，开关电源通过采集控制装置、适配装置向两相低电压保护继电器供电；其中：

前置机用于接收测试用例，并将测试用例解析为控制指令，以及反馈两相低电压保护继电器上传的监测数据；

测试信号源与前置机相连接，用于接收控制指令，并根据控制指令向采集控制装置发送测试信号；测试信号源包括继保测试仪，继保测试仪具有第一路输出和中性点，其中，第一路输出根据所述控制指令配置的第一测试电压，且将所述第一测试电压通过所述采集控制装置的一通道发送至所述两相低电压保护继电器，再通过另一通道从所述两相低电压保护继电器返回至所述中性点，测试信号包括第一测试电压；

采集控制装置分别与前置机和测试信号源相连接，用于接收控制指令，且采集控制装置根据控制指令及测试信号对两相低电压保护继电器进行功能测试，并采集两相低电压保护继电器的监测数据以反馈给前置机。

优选地，两相低电压保护继电器功能测试系统还包括机柜，前置机、测试信号源、采集控制装置、适配装置、两相低电压保护继电器和开关电源均设置在机柜内。

优选地，测试信号源还包括直流可调电源，直流可调电源用于通过采集控制装置、适配装置向两相低电压保护继电器提供直流电压。

优选地，采集控制装置包括主控板、开关量输出板、模拟量输入板和开关量输入板，其中

主控板根据控制指令配置开关量输出板、模拟量输入板和开关量输入板的相应通道，并向前置机反馈监测数据；

开关量输出板通过控制第一测试电压和直流电压的接通和断开来控制两相低电压保护继电器进行功能测试；

模拟量输入板接收第一测试电压，以及采集监测数据中的模拟量信号并发送至主控板；

开关量输入板采集监测数据中的开关量通断信号并发送至主控板。

优选地，测试用例包括：

配置继保测试仪的运行时间及停止时间，配置继保测试仪输出特定范围内按特定步长变化的第一测试电压；

配置开关电源的启动时间、停止时间；

配置开关量输出板中相应通道的开关状态。

优选地，两相低电压保护继电器功能测试系统还包括后台主机，用于向前置机发送测试用例，以及接收前置机反馈的监测数据。

优选地，两相低电压保护继电器功能测试系统还包括与后台主机相连接的人机交互界面，用于对测试用例进行配置并输出监测数据。

优选地，后台主机还调用案例库中所存储的标准工况下的标准数据的波形，并将标准数据与测试获得的监测数据的波形进行对比，若波动超过预设范围，则通过人机交互界面输出故障报警信号。

优选地，第一测试电压为步长按0.1V变化、范围为0～120V的交流可调电压。

优选地，直流可调电源提供125V直流电压；和/或，开关电源提供24V开关电源。

优选地，机柜包括数个隔层，数个隔层分别独立容置采集控制装置、两相低电压保护继电器、前置机、测试信号源和开关电源。

优选地，两相低电压保护继电器的隔层下表面设有导轨，适配装置为与导轨相适配的两相低电压保护继电器底座。

实施本实用新型的有益效果是：本实用新型的两相低电压保护继电器功能测试系统采用自动化、智能化、集成化的在线监测手段，能够准确高效地对两相低电压保护继电器的功能进行测试，并能及时发现两相低电压保护继电器存在的缺陷，可有效降低核电站电路故障风险。

本实用新型的两相低电压保护继电器功能测试系统具备高度智能化的特点，应用于企业可减轻工作人员负担，提高企业效益；具备较高的准确率，实时监测两相低电压保护继电器运行状态，降低电网系统的运行风险。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中两相低电压保护继电器功能测试系统的模块示意图；

图2是本实用新型一些实施例中两相低电压保护继电器功能测试系统中两相低电压保护继电器与适配装置的装配方式示意图；

图3本实用新型另一些实施例中两相低电压保护继电器功能测试系统的卡件安装示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1示出了本实用新型一些实施例中的两相低电压保护继电器功能测试系统，其用于对两相低电压保护继电器106进行功能测试。两相低电压保护继电器功能测试系统包括人机交互界面108、后台主机107、前置机102、测试信号源103、采集控制装置104、适配装置105、两相低电压保护继电器106和开关电源109。其中，两相低电压保护继电器106与适配装置105连接，开关电源109向两相低电压保护继电器106供电；人机交互界面108将所配置的测试用例发至后台主机107；后台主机107将其进行处理后发送至前置机102；前置机102将所接收的测试用例信息解析为控制命令，并将其分别下发至测试信号源103和采集控制装置104；测试信号源103接收控制指令并向采集控制装置104发送测试信号；采集控制装置104根据控制指令及测试信号对两相低电压保护继电器106进行功能测试，并采集两相低电压保护继电器106的监测数据以反馈给前置机102；后台主机107将前置机102上传的监测数据进行处理后，通过人机交互界面108输出。

其中，人机交互界面108用于供测试人员配置测试用例，以及输出监测数据供测试人员查看。作为选择，本实用新型一些实施例中的两相低电压保护继电器功能测试系统可以包括人机交互界面108，也可以不包括人机交互界面108。

后台主机107与人机交互界面108相连接，用于将人机交互界面108配置的测试用例发送至前置机102，以及接收前置机102上传的监测数据。在接收到前置机102上传的监测数据后，后台主机107还调用案例库中所存储的标准工况下的标准数据的波形，并将标准数据与测试获得的监测数据的波形进行对比，若波动超过预设范围，则通过人机交互界面108输出故障报警信号。作为选择，本实用新型一些实施例中的两相低电压保护继电器功能测试系统可以包括后台主机107，也可以不包括后台主机107。

优选地，两相低电压保护继电器功能测试系统还可包括机柜101，前置机102、测试信号源103、采集控制装置104、适配装置105、两相低电压保护继电器106、开关电源109均设置在机柜101内。机柜101采用标准机柜设计，针对各个设备设计有独立的隔层放置。机柜101包括数个隔层，每个隔层上间距固定。数个隔层分别独立容置采集控制装置104、两相低电压保护继电器106、前置机102、测试信号源103和开关电源109。其中，两相低电压保护继电器106的隔层内安装有固定间距的适配装置105多个，以实现多个两相低电压保护继电器106同时测试。优选地，数个隔层竖向依次排布，机柜101上从上之下依次容置采集控制装置104、两相低电压保护继电器106、前置机102、测试信号源103和开关电源109。如图2所示，两相低电压保护继电器106的隔层下表面设有导轨20，并采用与导轨20相适配的两相低电压保护继电器底座作为适配装置105，匹配度高。

前置机102分别与后台主机107、测试信号源103及采集控制装置104相连接，前置机102与后台主机107、采集控制装置104通过以太网口连接。前置机102用于接收来自后台主机107的测试用例，并将测试用例解析为控制指令后下发至测试信号源103及采集控制装置104，使二者进行初始化。前置机102还获取两相低电压保护继电器106上传的监测数据并存储，以及将监测数据反馈至后台主机107。优选地，前置机102还用于解析测试用例及下发测试用例。

测试信号源103分别与前置机102和采集控制装置104相连接，用于接收控制指令，并根据控制指令向采集控制装置104发送测试信号。测试信号源103包括继保测试仪1031和直流可调电源1032，继保测试仪1031用于根据控制指令向采集控制装置104发送测试信号。具体地，继保测试仪1031具有第一路输出A和中性点N，其中，第一路输出A根据控制指令配置自身输出的第一测试电压，且将第一测试电压通过采集控制装置104的一通道发送至两相低电压保护继电器106，再通过另一通道从两相低电压保护继电器106返回至中性点N，从而形成一回路。测试信号包括第一测试电压，优选地，该测试信号为可变的交流电压，作为选择，该测试信号为步长按0.1V变化、范围为0～120V的交流可调电压。直流可调电源1032用于通过采集控制装置104、适配装置105向两相低电压保护继电器106提供直流电压。优选地，直流可调电源1032提供125V直流电压。

采集控制装置104分别与前置机102、测试信号源103、开关电源109及适配装置105相连接，采集控制装置104的输出与适配装置105形成电气端口连接。采集控制装置104用于接收控制指令，且采集控制装置104根据控制指令及测试信号对两相低电压保护继电器106进行功能测试，并采集两相低电压保护继电器106的监测数据以反馈给前置机102。采集控制装置104包括主控板1041、开关量输出板1042、模拟量输入板1043和开关量输入板1044。

其中，主控板1041根据控制指令配置开关量输出板1042、模拟量输入板1043和开关量输入板1044的相应通道。具体地，主控板1041对开关量输出板1042配置其控制的通道和动作，用于控制相应通道的通断；主控板1041对模拟量输入板1043配置其监测的通道、采集模拟量信号类型，用于设定试验中需要采集哪些模拟量以及类型；主控板1041对开关量输入板1044配置其监测的通道，用于设定试验中需要采集哪些通道的开关量通断状态。且主控板1041录制两相低电压保护继电器106的输出波形，并向前置机102反馈监测数据。

开关量输出板1042分别与继保测试仪1031和直流可调电源1032相连，提供控制第一测试电压和直流电压的接通和断开来控制两相低电压保护继电器106进行功能测试。优选地，开关量输出板1042可包括图3所示的开关CJ01、CJ05、CJ21及CJ25。

模拟量输入板1043与继保测试仪1031相连，用于采集继保测试仪1031提供的可调电压的波形，且用于接收第一测试电压。模拟量输入板1043还采集监测数据中的模拟量信号并发送至主控板1041。优选地，模拟量输入板1043可包括图3所示的电感，该电感上的电压为Ua。

开关量输入板1044与适配装置105、开关电源109相连接，用于采集监测数据中的开关量通断信号并发送至主控板1041。优选地，开关量输入板1044可包括图3所示的发光二极管K176及K177。

作为选择，测试用例内容包括：配置继保测试仪1031的运行时间及停止时间，配置继保测试仪1031输出特定范围内按特定步长变化的第一测试电压；配置开关电源109的启动时间、停止时间；配置开关量输出板1042中相应通道的开关状态。

适配装置105与被测的两相低电压保护继电器106形成电气端口连接，适配装置105通过采集控制装置104与测试信号源103相连接，从而为两相低电压保护继电器106提供测试信号。优选地，适配装置105还对所接收的测试信号进行调理并送入两相低电压保护继电器106，及对两相低电压保护继电器106所输出的监测数据进行调理。适配装置105优选采用底座式设计，如此可实现两相低电压保护继电器106的即插即用，有效降低了试验导线连接的难度。

开关电源109通过采集控制装置104、适配装置105向两相低电压保护继电器106供电。优选地，开关电源109提供24V开关电源109。

以下结合图1和图3对本实用新型一些实施例中两相低电压保护继电器功能测试系统的工作原理进行说明。

首先将两相低电压保护继电器106插入机柜101内对应的适配装置105上。检查电源指示无异常后，测试人员在人机交互界面108中调用两相低电压保护继电器106测试用例，并进行下发操作，测试过程启动。前置机102接收来自后台主机107的测试用例，并将测试用例解析为控制指令，并将控制命令下发至测试信号源103与采集控制装置104。测试信号源103接收控制指令，根据控制指令向采集控制装置104发送测试信号，继保测试仪1031的第一路输出A和中性点N分别根据控制指令配置自身输出的第一测试电压，并通过采集控制装置104的一个通道发送至两相低电压保护继电器106，再通过另一通道返回至中性点N。直流可调电源1032输出125V直流电压。采集控制装置104接收控制指令，根据控制指令及测试信号控制开关通断，从而对两相低电压保护继电器106进行功能测试，使两相低电压保护继电器106的4#引脚和5#引脚之间接入125V直流电压，10#引脚和11#引脚之间接入交流可调电压。在第一测试电压幅值变化过程中，8#引脚和9#引脚、6#引脚和7#引脚之间动作状态和时间、第一测试电压和的波形等监测数据通过采集控制装置104采集到后，采集控制装置104将其反馈给前置机102。前置机102将两相低电压保护继电器106的监测数据反馈至后台主机107，后台主机107再将监测数据反馈至人机交互界面108，从而8#引脚和9#引脚、6#引脚和7#引脚之间动作状态和时间、第一测试电压的波形等监测数据将实时展示在人机交互界面108。测试过程中监测数据实时上传至后台主机107进行分析存储，测试完成后，通过与后台主机107中存储的标准波形数据比对，判断两相低电压保护继电器106响应信号是否正常，实现对两相低电压保护继电器106低电压保护功能测试。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种两相低电压保护继电器功能测试系统，用于对两相低电压保护继电器(106)进行功能测试，其特征在于，包括前置机(102)、测试信号源(103)、采集控制装置(104)、适配装置(105)和开关电源(109)，所述两相低电压保护继电器(106)与所述适配装置(105)连接，所述开关电源(109)通过所述采集控制装置(104)、所述适配装置(105)向所述两相低电压保护继电器(106)供电；其中：

所述前置机(102)用于接收测试用例，并将所述测试用例解析为控制指令，以及反馈所述两相低电压保护继电器(106)上传的监测数据；

所述测试信号源(103)与所述前置机(102)相连接，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令向所述采集控制装置(104)发送测试信号；所述测试信号源(103)包括继保测试仪(1031)，所述继保测试仪(1031)具有第一路输出(A)和中性点(N)，其中，所述第一路输出(A)根据所述控制指令配置自身输出的第一测试电压，且将所述第一测试电压通过所述采集控制装置(104)的一通道发送至所述两相低电压保护继电器(106)，再通过另一通道从所述两相低电压保护继电器(106)返回至所述中性点(N)，所述测试信号包括所述第一测试电压；

所述采集控制装置(104)分别与所述前置机(102)和所述测试信号源(103)相连接，用于接收所述控制指令，且所述采集控制装置(104)根据所述控制指令及所述测试信号对所述两相低电压保护继电器(106)进行功能测试，并采集所述两相低电压保护继电器(106)的所述监测数据以反馈给所述前置机(102)。

2.根据权利要求1所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述两相低电压保护继电器功能测试系统还包括机柜(101)，所述前置机(102)、所述测试信号源(103)、所述采集控制装置(104)、所述适配装置(105)、所述两相低电压保护继电器(106)和所述开关电源(109)均设置在所述机柜(101)内。

3.根据权利要求1所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述测试信号源(103)还包括直流可调电源(1032)，所述直流可调电源(1032)用于通过所述采集控制装置(104)、所述适配装置(105)向所述两相低电压保护继电器(106)提供直流电压。

4.根据权利要求3所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述采集控制装置(104)包括主控板(1041)、开关量输出板(1042)、模拟量输入板(1043)和开关量输入板(1044)，其中

所述主控板(1041)根据所述控制指令配置所述开关量输出板(1042)、所述模拟量输入板(1043)和所述开关量输入板(1044)的相应通道，并向所述前置机(102)反馈所述监测数据；

所述开关量输出板(1042)通过控制所述第一测试电压和所述直流电压的接通和断开来控制所述两相低电压保护继电器(106)进行功能测试；

所述模拟量输入板(1043)接收所述第一测试电压，以及采集所述监测数据中的模拟量信号并发送至所述主控板(1041)；

所述开关量输入板(1044)采集所述监测数据中的开关量通断信号并发送至所述主控板(1041)。

5.根据权利要求4所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述测试用例包括：

配置所述继保测试仪(1031)的运行时间及停止时间，配置所述继保测试仪(1031)输出特定范围内按特定步长变化的所述第一测试电压；

配置所述开关电源(109)的启动时间、停止时间；

配置所述开关量输出板(1042)中相应通道的开关状态。

6.根据权利要求1至5任一项所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述两相低电压保护继电器功能测试系统还包括后台主机(107)，用于向所述前置机(102)发送所述测试用例，以及接收所述前置机(102)反馈的监测数据。

7.根据权利要求6所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述两相低电压保护继电器功能测试系统还包括与所述后台主机(107)相连接的人机交互界面(108)，用于对所述测试用例进行配置并输出所述监测数据。

8.根据权利要求7所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述后台主机(107)还调用案例库中所存储的标准工况下的标准数据的波形，并将所述标准数据与测试获得的所述监测数据的波形进行对比，若波动超过预设范围，则通过人机交互界面(108)输出故障报警信号。

9.根据权利要求1所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述第一测试电压为步长按0.1V变化、范围为0～120V的交流可调电压。

10.根据权利要求3所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述直流可调电源(1032)提供125V直流电压；和/或，所述开关电源(109)提供24V开关电源(109)。

11.根据权利要求2所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特 征在于，所述机柜(101)包括数个隔层，数个所述隔层分别独立容置所述采集控制装置(104)、所述两相低电压保护继电器(106)、所述前置机(102)、所述测试信号源(103)和所述开关电源(109)。

12.根据权利要求1所述的两相低电压保护继电器功能测试系统，其特征在于，所述两相低电压保护继电器(106)的隔层下表面设有导轨(20)，所述适配装置(105)为与所述导轨(20)相适配的两相低电压保护继电器底座。