专利名称：继电保护测试仪检测分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于继电保护测试仪参数检测分析技术领域，尤其涉及一 种继电保护测试仪检测分析装置。
背景技术：
目前。继电保护测试仪的开发与应用大大提高了继电保护装置的测试水平， 提高了调试效率，对保证继电保护的正确动作，提高电网的安全水平有积极的 现实意义。目前国内现场使用的微机型继电保护测试仪种类繁多，在整机性能、
质量、结构、工艺等方面均有较大的差别。虽然DLT624-1997《继电保护微机 型试验装置技术条件》对继电保护微机型试验装置提出了明确的要求，规定了 定期检验周期和检验项目，但因为没有相关的检测规程或规范，也没有现成的 检测分析装置，为继电保护测试仪的验收和周检带来了一定的困难。因此，制 定规范、合理的检验方法，研制继电保护测试仪检测分析装置，对继电保护测 试仪进行定期检验具有非常重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供一种继电保护测试仪 检测分析装置，其釆用测试硬件装置和智能软件系统，从而有效克服了背景技 术所述存在的一系列问题。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是所述的继电保护测试仪 检测分析装置，包括有硬件系统和软件系统，其特点在于所述的硬件系统的 继电保护测试仪1与电压、电流隔离调理电路2相连，电压、电流隔离调理电 路2与采集卡3相连，釆集卡3与高性能计算机4相连。继电保护测试仪1的开关量输出与光电隔离板5相连，光电隔离板5与釆集卡3相连，继电保护测 试仪1的开关量输入与接线端子板6相连，接线端子板6与继电器输出型开关 量输出板7相连，开关量输出板7与计算机4相连；所述的软件系统包括有设 置在计算机4上的基于LabVIEW的测量分析软件。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是所述的继电保护测试 仪检测分析装置，继电保护测试仪输出的多路电压、电流经过高精度电压互感 器和电流互感器进行隔离、变换，再经过增益自动调整的信号放大电路，将信 号放大到合适的范围，通过PCI接口，由高速、高分辨率的A/D变换器采样后 送入计算机存储并分析处理，通过LabVIEW和先进的交流量测量算法，完成对 继电保护测试仪各项稳态参数、动态参数和时间的测量。同时通过装置具有的 独立的多路开关量输入和输出接口，完成对继电保护装置动作状态的检测，并 对试验过程中继电保护测试仪的输出状态实施影响。
其除了提供便于操作的人机界面外，通过电参数测量算法，完成测试仪电 流/电压量的幅值、频率、相位的准确度检测、测试仪电流/电压谐波及总谐波畸 变率的检测、测试仪电流/电压源负载能力检测、测试仪电流/电压源响应速度检 测、直流电压源幅值准确度和电压紋波系数的检测、各电气量之间的同步性检 测和时间检测、电流、电压序分量检测以及各类数据录波和模拟故障信号的识 别和故障类型判断。该装置能够实现对继电保护测试仪的性能测试和评价、测 试数据的自动记录与分析、测试报告的生成等，并可和测试仪组成闭环，进行 交互式测试。同时能够对测试仪模拟输出的常见故障信号进行录波，对故障参 数进行测量，对故障类型进行识别和分类。
图1是本实用新型的硬件系统原理示意图2(a)、 (b)、 (c) 、 (d)是本实用新型的硬件系统中的电压、电 流隔离调理电路2的电路原理示意图3是本实用新型的软件系统原理示意图；图4是本实用新型的软件系统中的故障检验分析界面10的原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，所述的继电保护测试仪检测分析装置，包括有硬件系统和软
件系统，其特点在于所述的硬件系统的继电保护测试仪1与电压、电流隔离 调理电路2相连，电压、电流隔离调理电路2与釆集卡3相连，釆集卡3与高 性能计算机4相连。继电保护测试仪1的开关量输出与光电隔离板5相连，光 电隔离板5与釆集卡3相连，继电保护测试仪1的开关量输入与接线端子板6 相连，接线端子板6与继电器输出型开关量输出板7相连，开关量输出板7与 计算机4相连；所述的软件系统包括有设置在计算机4上的基于LabVIEW的测 量分析软件。
如图2 (a)、 (b)、 (c)、 (d)所示，所述的电压、电流隔离调理电路2包 括有多个直流电压、电流隔离调理通道和多个交流电压、电流隔离调理通道。 所述的电压、电流隔离调理电路2的交流电压隔离调理通道中，继电保护测试 仪1输出的电压与互感器2-1相连，互感器2-1与第一放大器2-2相连，第一放 大器(2-2)的输出通过电阻R11, R12, R13， R14与第一多路选择开关2-3 相连，第一放大器2-2的输出通过接线端子与釆集卡3相连，第一多路选择开 关2-3的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口；电压、电流隔 离调理电路2的交流电流隔离调理通道中，继电保护测试仪1输出的电流与互 感器2-4相连，互感器2-4与第二放大器2-5相连，第二放大器2-5通过电阻 R23, R24， R25, R26与第二多路选择开关2-6相连，第二放大器2-5的输出 通过接线端子与采集卡3相连，第二多路选择开关2-6的1脚和14脚分别接 DSPic30F6014A芯片的并行端口；电压、电流隔离调理电路2的直流电压隔离 调理通道中，继电保护测试仪1输出的直流电压与电阻R31和R32的 一端相连， 电阻R31和R32另一端通过电阻R33与第三放大器2-7的第二引脚相连，第 三放大器2-7的输出与第一光电隔离器2-8相连，第一光电隔离器2-8的输出接 第四放大器2-9,第四放大器2-9的输出通过接线端子与釆集卡3相连，第三多路选择开关2-10的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口；电 压、电流隔离调理电路2的直流电流隔离调理通道中，继电保护测试仪1输出 的直流电流与电阻R41相连，其输出与第五放大器2-11相连，第五放大器2-11 的输出与第二光电隔离器2-12相连，第二光电隔离器2-12接第六放大器2-13， 第六放大器2-13的输出通过接线端子与釆集卡3相连，第四多路选择开关2-14 的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片的并行端口。
如图3、 4所示，所述的计算机4上的基于LabVIEW的测量分析软件包括 有主界面8，主界面8下设有故障检验分析界面10和常规检验分析界面9，常 规检验分析界面9下设有常规功能检验界面11和整机性能测试界面12，常规 功能检验界面11包括有交流电流源性能测试模块13、交流电压源性能测试模块 14、直流电压源性能测试模块15、交流量相位检测模块16、交流量序分量检测 模块17、交流量功率模块18和时间检测模块19;交流电流源性能测试模块13、 交流电压源性能测试模块14、直流电压源性能测试模块15、交流量相位检测模 块16、交流量序分量检测模块17、交流量功率检测模块18和时间检测模块19 分别与测试报告生成模块20相连。
所述的故障检验分析界面10下设有故障录波模块21、阻抗特性测试模块 22、零序电流测试模块23、同步性测试模块24、响应速度测试模块25和波形 回放模块26,故障录波模块21通过整组测试模块27经输出故障前时间、故障 时间以及转换性时间、故障类型、故障性质模块28与测试报告生成模块20相 连，阻抗特性测试模块22经输出故障类型、故障时间及阻抗值模块29与测试 报告生成模块20相连，零序电流测试模块23经输出故障类型、故障时间及零 序电流模块30与测试报告生成模块20相连，同步性测试模块24经输出各信号 同步时间、相位差模块31与测试报告生成模块20相连，响应速度测试模块25 经输出各信号响应速度模块32与测试报告生成模块20相连。
所述的继电保护测试仪检测分析装置，其在实施时，由测试主界面8进入 常规检验分析界面9，在常规功能检验界面11下，首先设置测试的环境参数， 输入测试人员姓名，设置测试方式、参考值、步长、范围和阈值，然后选择交流电流源性能测试模块13、交流电压源性能测试模块14、直流电压源性能测试
模块15、交流量相位检测模块16、交流量序分量检测模块17、交流量功率检 测模块18和时间检测模块19中的任一模块进行测试，进入测试过程，完成数 据釆集、特征量计算、误差计算和波形记录，并弹出是否生成测试报告对话框， 如需要，则经测试报告生成模块20生成测试报告，否则，结東本次测试。在整 机性能测试界面12下，首先要设置环境参数、测试方式、步长和范围，然后进 行数据采集，计算各个电压、电流输出值和相位，并进行谐波分析和波形记录， 计算各量持续时间，并弹出是否生成测试报告对话框，如需要，则经测试报告 生成模块20生成测试报告，否则，结東本次测试。当测试主界面8进入故障检 验分析界面10,可选择故障录波模块21、阻抗特性测试模块22、零序电流测 试模块23、同步性测试模块24、响应速度测试模块25和波形回放模块26中 的任一模块进行测试，在选择故障录波模块21时，有手动录波、自动录波两种 方式可供选择，并可选择越限值或突变量启动方式，完成故障录波后，对故障 数据进行整组试验；故障录波模块21通过整组测试模块27经输出故障前时间、 故障时间以及转换性时间、故障类型、故障性质模块28与测试报告生成模块 20相连，阻抗特性测试模块22经输出故障类型、故障时间及阻抗值模块29与 测试报告生成模块20相连，零序电流测试模块23经输出故障类型、故障时间 及零序电流模块30与测试报告生成模块20相连，同步性测试模块24经输出各 信号同步时间、相位差模块31与测试报告生成模块20相连，响应速度测试模 块25经输出各信号响应速度模块32与测试报告生成模块20相连，通过各类试 验，计算特征参数，并依据故障分类算法，判别故障类型、故障性质，计算出 各段故障时间，并经测试报告生成模块20形成规范的测试报告供存储和打印。 所述的继电保护测试仪检测分析装置，在进入整组测试后，继电保护测试 仪1能够接受检测分析装置通过开关量输出接口给出的开关断开，重合和永跳 信号，从而引起测试仪输出的改变；在进入阻抗特性测试和零序电流测试后， 继电保护测试仪1能够接受检测分析装置通过开关量输出接口给出的故障断开 信号，从而引起测试仪输出的改变，完成交互式测试。
权利要求1、继电保护测试仪检测分析装置，包括有硬件系统和软件系统，其特征在于所述的硬件系统的继电保护测试仪(1)与电压、电流隔离调理电路(2)相连，电压、电流隔离调理电路(2)与采集卡(3)相连，采集卡(3)与高性能计算机(4)相连。继电保护测试仪(1)的开关量输出与光电隔离板(5)相连，光电隔离板(5)与采集卡(3)相连，继电保护测试仪(1)的开关量输入与接线端子板(6)相连，接线端子板(6)与继电器输出型开关量输出板(7)相连，开关量输出板(7)与计算机(4)相连。
2、 根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测分析装置，其特征在于所述的 电压、电流隔离调理电路(2)包括有多个直流电压、电流隔离调理通道和多个 交流电压、电流隔离调理通道。
3、 根据权利要求1或2所述的继电保护测试仪检测分析装置，其特征在于所 述的电压、电流隔离调理电路(2)的交流电压隔离调理通道中，继电保护测试 仪(1)输出的电压与互感器(2-1)相连，互感器(2-1)与第一放大器(2-2) 相连，第一放大器(2-2)的输出通过电阻R11， R12, R13, R14与第一多路 选择开关(2-3)相连，第一放大器(2-2)的输出通过接线端子与釆集卡(3) 相连；第一多路选择开关(2-3)的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；电压、电流隔离调理电路(2)的交流电流隔离调理通道中，继电 保护测试仪(1)输出的电流与互感器(2-4)相连，互感器(2-4)与第二放大 器(2-5)相连，第二放大器(2-5)的通过电阻R23, R24, R25, R26与第二 多路选择开关(2-6)相连，第二放大器(2-5)的输出通过接线端子与釆集卡(3) 相连，第二多路选择开关(2-6)的1脚和14脚分别接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；电压、电流隔离调理电路(2)的直流电压隔离调理通道中，继电 保护测试仪(1)输出的直流电压与电阻R31和R32的一端相连，电阻R31和 R32另一端通过电阻R33与第三放大器(2-7)的第二引脚相连，第三放大器(2-7)的输出与第一光电隔离器(2-8)相连，第一光电隔离器(2-8)的输出接第四放大器(2-9),第四放大器(2-9)的输出通过接线端子与釆集卡(3) 相连，第三多路选择开关(2-10)的引脚1和14分别接DSPic30F6014A芯片 的并行端口；电压、电流隔离调理电路(2)的直流电流隔离调理通道中，继电 保护测试仪(1 )输出的直流电流与电阻R41相连，其输出与第五放大器(2-11 ) 相连，第五放大器(2-11)的输出与第二光电隔离器(2-12)相连，第二光电 隔离器(2-12)接第六放大器(2-13),第六放大器(2-13)的输出通过接线端 子与釆集卡(3)相连，第四多路选择开关(2-14)的引脚1和14分别接 DSPic30F6014A芯片的并行端口 。
专利摘要继电保护测试仪检测分析装置，包括有硬件系统和软件系统，其特点在于所述的硬件系统的继电保护测试仪1与电压、电流隔离调理电路2相连，电压、电流隔离调理电路2与采集卡3相连，采集卡3与高性能计算机4相连。继电保护测试仪1的开关量输出与光电隔离板5相连，光电隔离板5与采集卡3相连，继电保护测试仪1的开关量输入与接线端子板6相连，接线端子板6与继电器输出型开关量输出板7相连，开关量输出板7与计算机4相连；所述的软件系统包括有设置在计算机4上的基于LabVIEW的测量分析软件。该装置能够实现对继电保护测试仪的性能测试和评价、测试数据的自动记录与分析、测试报告的生成等，并可和测试仪组成闭环，进行交互式测试。
文档编号G01R35/00GK201319063SQ200820177858
公开日2009年9月30日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者何世恩, 旭 姚, 李建海, 杨新华, 杨贤明, 王晓兰, 骏 肖 申请人:甘肃电力科学研究院;兰州理工大学