CN216144919U - 一种微机继电保护测试装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种微机继电保护测试装置，包括处理器单元、以及与处理器单元电连接的信号输出单元、第一信号反馈单元、第二信号反馈单元以及人机通讯接口；信号输出单元，用于将电压控制信号和电流控制信号进行脉冲调制以及光电隔离后，并发送至被测的微机继电保护装置；处理器单元，用于将第一信号反馈单元获取并处理后的电流/电压交流采样信号、第二反馈单元获取并处理后的互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果并判断是否均满足预设误差阈值，若是，则确定被测的微机继电保护装置性能达标。本申请能够有效提高微机继电保护装置的测试准确率。
Description
技术领域
本申请涉及电力测试技术领域，尤其是涉及一种微机继电保护测试装置。
背景技术
随着现代电力系统规模的不断扩大，对电力系统运行和管理的可靠性、高效性要求的不断提高，继电保护人员的测试工作变得更加频繁和复杂。继电保护测试仪作为保障电力系统安全可靠运行的一种重要测试工具，在计算机技术、微电子技术、电力电子技术飞速发展的今天，应用最新技术成果不断推出新型高性能继电保护测试仪是技术进步的必然趋势。然而现有的微机继电保护测试仪的测试精度不高，还需要进一步改进。
实用新型内容
有鉴于此，本申请提供一种微机继电保护测试装置，用以解决现有微机继电保护测试仪的测试精度不高的技术问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种微机继电保护测试装置，所述装置包括：
所述装置包括处理器单元、以及与所述处理器单元电连接的信号输出单元、第一信号反馈单元、第二信号反馈单元以及人机通讯接口；
所述处理器单元，用于通过人机通讯接口获取控制指令，并生成待测试的电流/电压控制信号，以发送至所述信号输出单元；
所述信号输出单元，用于将所述电压控制信号和电流控制信号进行脉冲调制以及光电隔离后，并发送至被测的微机继电保护装置；
所述第一信号反馈单元，用于获取所述微机继电保护装置被测时的电流/电压交流采样信号，并进行信号处理后发送至所述处理器单元；
所述第二信号反馈单元，用于获取所述微机继电保护装置被测时的互感电流/电压信号，并进行信号处理后发送至所述处理器单元；
所述处理器单元，还用于将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，判断所述第一电流/电压比较结果和所述第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则确定被测的微机继电保护装置性能不达标。
可选的，所述装置还设置有兼容接点输入接口，用于获取所述微机继电保护装置的开关电压信号和开关电流信号发送至所述处理器单元；
所述处理器单元，还用于将所述开关电压信号和开关电流信号，分别和对应的电压控制信号、电流控制信号比较，根据比较结果识别所述微机继电保护装置的开关状态。
可选的，所述信号输出单元包括脉冲产生模块、光电隔离模块，所述脉冲产生模块与所述处理器单元电连接，所述光电隔离模块与所述脉冲产生模块电连接；
所述脉冲产生模块，用于产生脉冲方波电流/电压控制信号；
所述光电隔离模块，用于隔离所述脉冲方波电流/电压控制信号的噪声信号。
可选的，所述第一反馈单元包括依次电连接的交流取样电路、第一信号调理电路以及第一模数转换器，所述第一模数转换器还与所述处理器单元电连接；
所述交流取样电路，用于采集微机继电保护装置被测时的电流/电压交流采样信号；
所述第一信号调理电路，用于将所述电流/电压交流采样信号进行滤波处理后传输至第一模数转换器；
所述第一模数转换器，用于将滤波处理后的电流/电压交流采样信号进行模数转换后传输至所述处理器单元。
可选的，所述第二反馈单元包括电流互感器、电压互感器、数据选择器以及第二信号调理电路，所述电流互感器、电压互感器分别与数据选择器电连接，所述数据选择器与所述第二信号调理电路电连接；
所述电流互感器，用于获取微机继电保护装置的三相电流并传输至所述数据选择器；
所述电压互感器，用于获取微机继电保护装置的三相电压并传输至所述数据选择器；
所述数据选择器，用于从三相电流中选择单相电流，从三相电压中选择单相电压；
所述第二信号调理电路，用于对单相电流、单相电压进行滤波处理后传输至处理器单元。
可选的，所述第二信号调理电路包括电流信号调理电路和电压信号调理电路；
所述电流信号调理电路包括16位DAC模块和第二模数转换器，所述16位DAC模块与所述数据选择器连接，所述第二模数转换器与所述处理器单元电连接；
所述电压信号调理电路包括滤波模块和第三模数转换器，所述滤波模块与所述数据选择器电连接，所述第三模数转换器与所述处理器单元电连接。
可选的，所述装置还包括与电压互感器电连接的锁相环，所述锁相环还与所述处理器单元电连接，所述锁相环用于获取同步电压信号，根据同步电压信号对三相电压进行识别。
可选的，所述装置还包括显示单元和操作单元，所述显示单元和操作单元均通过人机接口与所述处理器单元电连接；
所述显示单元，用于显示检测结果；
所述操作单元，用于输入控制指令，并通过所述人机通讯接口传输至所述处理器单元。
可选的，所述脉冲产生模块采用NE555芯片；
所述光电隔离模块采用HCNR201芯片。
可选的，所述交流取样电路采用运算放大器；
所述第一信号调理电路、滤波模块均采用二阶低通滤波电路；
所述第一模数转换器采用双通道模数转换模块；
所述第二模数转换器和第三模数转换器采用单通道模数转换模块；
所述处理器单元采用DSP芯片；
所述电流互感器采用LZZBJ9-12型号器件；
所述电压互感器采用JDZ-10Q型号器件；
所述数据选择器采用74LS153型号器件。
采用上述实施例的有益效果是：通过对微机继电保护装置进行测试，发送电流/电压控制信号，然后获取第一信号反馈单元反馈的电流/电压交流采样信号，并获取第二反馈单元反馈的互感电流/电压信号，分别进行信号处理后，发送至处理器单元，从而便于处理器单元进行分析判断；处理器单元将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，从而进一步判断第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则可以确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则可以确定被测的微机继电保护装置性能不达标，从而对微机继电保护装置的性能进行了有效测试，提高了测试的准确率。
附图说明
图1为本申请提供的微机继电保护测试装置一种实施例的原理框图；
图2为本申请提供的微机继电保护测试装置的信号输出单元一种实施例的原理框图；
图3为本申请提供的微机继电保护测试装置的第一反馈单元一种实施例的原理框图；
图4为本申请提供的二阶低通滤波电路一种实施例的原理框图；
图5为本申请提供的微机继电保护测试装置的第二反馈单元一种实施例的原理框图；
图6a为本申请提供的电流信号调理电路一种实施例的原理框图；
图6b为本申请提供的电压信号调理电路一种实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参照图1，本申请实施例提供了一种微机继电保护测试装置，该装置包括处理器单元10、以及与处理器单元10电连接的信号输出单元20、第一信号反馈单元30、第二信号反馈单元40以及人机通讯接口50；
处理器单元10，用于通过人机通讯接口50获取控制指令，并生成待测试的电流/电压控制信号，以发送至信号输出单元；
信号输出单元20，用于将电压控制信号和电流控制信号进行脉冲调制以及光电隔离后，并发送至被测的微机继电保护装置；
第一信号反馈单元30，用于获取微机继电保护装置被测时的电流/ 电压交流采样信号，并进行信号处理后发送至处理器单元；
第二信号反馈单元40，用于获取微机继电保护装置被测时的互感电流/电压信号，并进行信号处理后发送至处理器单元；
处理器单元10，还用于将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，判断第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则确定被测的微机继电保护装置性能不达标。
需要说明的是，电流/电压交流采样信号表示离散的采样信号，互感电流/电压信号表示被测的继电保护装置启动保护动作时的瞬时电流/电压值。
本实施例通过对微机继电保护装置进行测试，发送电流/电压控制信号，然后获取第一信号反馈单元反馈的电流/电压交流采样信号，并获取第二反馈单元反馈的互感电流/电压信号，分别进行信号处理后，发送至处理器单元，从而便于处理器单元进行分析判断；处理器单元将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，从而进一步判断第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则可以确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则可以确定被测的微机继电保护装置性能不达标，从而对微机继电保护装置的性能进行了有效测试，提高了测试的准确率。
在一实施例中，微机继电保护测试装置还设置有兼容接点输入接口，用于获取微机继电保护装置的开关电压信号和开关电流信号发送至处理器单元；
处理器单元，还用于将开关电压信号和开关电流信号，分别和对应的电压控制信号、电流控制信号比较，根据比较结果识别微机继电保护装置的开关状态。
需要说明的是，通过获取微机继电保护装置的开关电压信号和开光电流信号，并分别与对应的电压控制信号、电流控制信号进行比较，获取比较结果，若开关电压/电流信号小于电压/电流控制信号，则说明微机继电保护装置未被触发启动保护，若开关电压/电流信号大于电压/电流控制信号，则说明微机继电保护装置被触发启动保护，从而可以对微机继电保护装置的状态进行了有效识别。
在一实施例中，如图2所示，信号输出单元20包括脉冲产生模块201、光电隔离模块202，脉冲产生模块201与处理器单元电连接，光电隔离模块202与脉冲产生模块201电连接；
脉冲产生模块201，用于产生脉冲方波电流/电压控制信号；光电隔离模块202，用于隔离脉冲方波电流/电压控制信号的噪声信号。
在一个具体的实施例中，脉冲产生模块可以采用NE555芯片；光电隔离模块可以采用HCNR201芯片；处理器单元可以采用TMS320系列芯片。
在一实施例中，如图3所示，第一反馈单元30包括依次电连接的交流取样电路301、第一信号调理电路302以及第一模数转换器303，第一模数转换器303还与处理器单元10电连接；
交流取样电路301，用于采集微机继电保护装置被测时的电流/电压交流采样信号；第一信号调理电路302，用于将电流/电压交流采样信号进行滤波处理后传输至第一模数转换器；第一模数转换器303，用于将滤波处理后的电流/电压交流采样信号进行模数转换后传输至处理器单元。
在一个具体的实施例中，交流取样电路可以采用运算放大器；第一信号调理电路可以采用二阶低通滤波电路，如图4所示，运放器A1采用高精度的LM725型号器件；第一模数转换器可以采用双通道模数转换模块，具体可以采用AD7787型号器件。
在一实施例中，如图5所示，第二反馈单元40包括电流互感器401、电压互感器402、数据选择器403以及第二信号调理电路404，电流互感器401、电压互感器402分别与数据选择器403电连接，数据选择器403 与第二信号调理电路404电连接；
电流互感器401，用于获取微机继电保护装置的三相电流并传输至数据选择器；电压互感器402，用于获取微机继电保护装置的三相电压并传输至数据选择器；数据选择器403，用于从三相电流中选择单相电流，从三相电压中选择单相电压；第二信号调理电路404，用于对单相电流、单相电压进行滤波处理后传输至处理器单元。
在一个具体的实施例中，电流互感器可以采用LZZBJ9-12型号器件；电压互感器可以采用JDZ-10Q型号器件；数据选择器可以采用74LS153 型号器件。
在一实施例中，第二信号调理电路包括电流信号调理电路和电压信号调理电路；
如图6a所示，电流信号调理电路包括16位DAC模块4011和第二模数转换器4012，16位DAC模块与数据选择器连接，第二模数转换器与处理器单元电连接；
如图6b所示，电压信号调理电路包括滤波模块4043和第三模数转换器4044，滤波模块与数据选择器电连接，第三模数转换器与处理器单元电连接。
在一个具体的实施例中，滤波模块可以采用如图4所示的二阶低通滤波电路；第二模数转换器和第三模数转换器采用单通道模数转换模块，具体可以采用AD7765型号的器件；16位DAC模块可以采用DAC8571 型号器件。
在一实施例中，微机继电保护测试装置还包括与电压互感器电连接的锁相环模块，锁相环模块还与处理器单元电连接，锁相环用于获取同步电压信号，根据同步电压信号对三相电压进行识别。
在一个具体的实施例中，锁相环模块可以采用MC145152型号器件。
在一实施例中，微机继电保护测试装置还包括显示单元和操作单元，显示单元和操作单元均通过人机接口与处理器单元电连接；
显示单元，用于显示检测结果；操作单元，用于输入控制指令，并通过人机通讯接口传输至处理器单元。
在一个具体的实施例中，显示单元可以采用大屏幕LCD或LED；操作单元可以采用鼠标。
本实施例通过对微机继电保护装置进行测试，发送电流/电压控制信号，然后获取第一信号反馈单元反馈的电流/电压交流采样信号，并获取第二反馈单元反馈的互感电流/电压信号，分别进行信号处理后，发送至处理器单元，从而便于处理器单元进行分析判断；处理器单元将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，从而进一步判断第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则可以确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则可以确定被测的微机继电保护装置性能不达标，从而对微机继电保护装置的性能进行了有效测试，提高了测试的准确率。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微机继电保护测试装置，其特征在于，所述装置包括处理器单元、以及与所述处理器单元电连接的信号输出单元、第一信号反馈单元、第二信号反馈单元以及人机通讯接口；
所述处理器单元，用于通过人机通讯接口获取控制指令，并生成待测试的电流/电压控制信号，以发送至所述信号输出单元；
所述信号输出单元，用于将所述电压控制信号和电流控制信号进行脉冲调制以及光电隔离后，并发送至被测的微机继电保护装置；
所述第一信号反馈单元，用于获取所述微机继电保护装置被测时的电流/电压交流采样信号，并进行信号处理后发送至所述处理器单元；
所述第二信号反馈单元，用于获取所述微机继电保护装置被测时的互感电流/电压信号，并进行信号处理后发送至所述处理器单元；
所述处理器单元，还用于将处理后的电流/电压交流采样信号、互感电流/电压信号，分别与预设的电流/电压参考值进行比较，对应获取第一电流/电压比较结果和第二电流/电压比较结果，判断所述第一电流/电压比较结果和所述第二电流/电压比较结果是否均满足预设误差阈值，若是，则确定被测的微机继电保护装置性能达标，若否，则确定被测的微机继电保护装置性能不达标。
2.根据权利要求1所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述装置还设置有兼容接点输入接口，用于获取所述微机继电保护装置的开关电压信号和开关电流信号发送至所述处理器单元；
所述处理器单元，还用于将所述开关电压信号和开关电流信号，分别和对应的电压控制信号、电流控制信号比较，根据比较结果识别所述微机继电保护装置的开关状态。
3.根据权利要求1所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述信号输出单元包括脉冲产生模块、光电隔离模块，所述脉冲产生模块与所述处理器单元电连接，所述光电隔离模块与所述脉冲产生模块电连接；
所述脉冲产生模块，用于产生脉冲方波电流/电压控制信号；
所述光电隔离模块，用于隔离所述脉冲方波电流/电压控制信号的噪声信号。
4.根据权利要求1所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述第一信号反馈单元包括依次电连接的交流取样电路、第一信号调理电路以及第一模数转换器，所述第一模数转换器还与所述处理器单元电连接；
所述交流取样电路，用于采集微机继电保护装置被测时的电流/电压交流采样信号；
所述第一信号调理电路，用于将所述电流/电压交流采样信号进行滤波处理后传输至第一模数转换器；
所述第一模数转换器，用于将滤波处理后的电流/电压交流采样信号进行模数转换后传输至所述处理器单元。
5.根据权利要求4所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述第二信号反馈单元包括电流互感器、电压互感器、数据选择器以及第二信号调理电路，所述电流互感器、电压互感器分别与数据选择器电连接，所述数据选择器与所述第二信号调理电路电连接；
所述电流互感器，用于获取微机继电保护装置的三相电流并传输至所述数据选择器；
所述电压互感器，用于获取微机继电保护装置的三相电压并传输至所述数据选择器；
所述数据选择器，用于从三相电流中选择单相电流，从三相电压中选择单相电压；
所述第二信号调理电路，用于对单相电流、单相电压进行滤波处理后传输至处理器单元。
6.根据权利要求5所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述第二信号调理电路包括电流信号调理电路和电压信号调理电路；
所述电流信号调理电路包括16位DAC模块和第二模数转换器，所述16位DAC模块与所述数据选择器连接，所述第二模数转换器与所述处理器单元电连接；
所述电压信号调理电路包括滤波模块和第三模数转换器，所述滤波模块与所述数据选择器电连接，所述第三模数转换器与所述处理器单元电连接。
7.根据权利要求1所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述装置还包括与电压互感器电连接的锁相环，所述锁相环还与所述处理器单元电连接，所述锁相环用于获取同步电压信号，根据同步电压信号对三相电压进行识别。
8.根据权利要求1所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，所述装置还包括显示单元和操作单元，所述显示单元和操作单元均通过人机接口与所述处理器单元电连接；
所述显示单元，用于显示检测结果；
所述操作单元，用于输入控制指令，并通过所述人机通讯接口传输至所述处理器单元。
9.根据权利要求3所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，
所述脉冲产生模块采用NE555芯片；
所述光电隔离模块采用HCNR201芯片。
10.根据权利要求6所述的微机继电保护测试装置，其特征在于，
所述交流取样电路采用运算放大器；
所述第一信号调理电路、滤波模块均采用二阶低通滤波电路；
所述第一模数转换器采用双通道模数转换模块；
所述第二模数转换器和第三模数转换器采用单通道模数转换模块；
所述处理器单元采用DSP芯片；
所述电流互感器采用LZZBJ9-12型号器件；
所述电压互感器采用JDZ-10Q型号器件；
所述数据选择器采用74LS153型号器件。
Priority Applications (1)
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| CN202121830652.XU CN216144919U (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种微机继电保护测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202121830652.XU CN216144919U (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种微机继电保护测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216144919U true CN216144919U (zh) | 2022-03-29 |
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ID=80805300
Family Applications (1)
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| CN202121830652.XU Active CN216144919U (zh) | 2021-08-06 | 2021-08-06 | 一种微机继电保护测试装置 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-08-06 CN CN202121830652.XU patent/CN216144919U/zh active Active
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