继电保护出口检测方法、装置和系统与流程

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，特别是涉及一种继电保护出口检测方法、装置和系统。

背景技术：

电力系统中的继电保护装置动作正确与否关系到电网的稳定。为检测继电保护装置动作是否正确，通常需要对继电保护装置的动作进行测量，将采集到的动作信息与保护定值单进行核对。

传统的通过采用万用变对继电保护装置出口触点进行逐个测试。这种方法测量时间长，工作量大，从而导致测量效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种检测效率高的继电保护出口检测方法、装置和系统。

一种继电保护出口检测方法，包括：

在检测任意一个接线端子对应的通道的电位信号发生变化时，记录发生变化的所述电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限，所述接线端子用于连接继电保护装置的出口压板；

若检测到所有通道内的电位信号归零，则输出继电保护出口检测结果，所述检测结果包括发生变化的电位信号对应的所述接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。

在一个实施例中，在所述输出继电保护出口检测结果的步骤之前，还包括：获取设定的显示方式；

所述输出继电保护出口检测结果的步骤包括：根据设定的显示方式，输出继电保护出口检测结果并显示。

一种继电保护出口检测装置，包括：第一检测模块、记录模块、第二检测模块和输出模块；

所述第一检测模块，用于检测任意一个接线端子对应的通道的电位信号是否发生变化，所述接线端子用于连接继电保护装置的出口压板；

所述记录模块，用于在所述检测模块的检测结果为是时，记录发生变化的所述电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限；

所述第二检测模块，用于检测所有通道内的电位信号是否归零；

所述输出模块，用于在所述第二检测模块的检测结果为是时，输出继电保护出口检测结果，所述检测结果包括发生变化的电位信号对应的所述接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。

在一个实施例中，还包括显示方式获取模块，用于获取设定的显示方式；

所述输出模块，用于根据设定的显示方式，输出继电保护出口检测结果并显示。

一种继电保护出口检测系统，包括：信号采集装置、微处理器和显示器；

所述信号采集装置包括用于与继电保护装置的出口压板连接的各接线端子，各所述信号采集装置与所述微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端连接所述显示器；所述微处理器包括上述的继电保护出口检测装置。

在一个实施例中，所述信号采集装置还包括运算放大器电路，各所述运算放大器电路的输入端与各所述接线端子连接，输出端与所述微处理器连接。

在一个实施例中，所述信号采集装置还包括输入端与各所述运算放大器电路的输出端连接，输出端与所述微处理器连接的光耦隔离电路。

在一个实施例中，还包括壳体；所述各接线端子和所述显示器设置在所述壳体外；所述微处理器设置在所述壳体内。

在一个实施例中，还包括设置在所述壳体外的显示器控制开关，各所述显示器控制开关与所述微处理器连接。

在一个实施例中，所述显示器控制开关包括显示切换开关、背光控制和翻页控制开关的任意一种或多种。

上述的继电保护出口检测方法，通过将出口压板连接到对应接线端子上，利用接线端子采集动作的压板的电位信号，通过微处理器根据采集的对应出口压板的电位变化得到各出口压板的保护动作信息，保护动作信息通过显示器显示出来，工作人员通过显示器即可查看继电保护出口检测结果。并且由于设置有多个接线端子，能够一次性检测一项保护的所有时限保护出口结果，检测效率高。

附图说明

图1为一个实施例的继电保护出口检测系统的功能模块示意图；

图2为另一个实施例的继电保护出口检测系统的功能模块示意图；

图3为一个实施例的信号检测装置的电路原理图；

图4为一个实施例的继电保护出口检测系统的部分结构示意图；

图5为一个实施例的继电保护出口检测方法的流程图；

图6为一个实施例的继电保护出口检测方法中的电位信号变化示意图；

图7为一个实施例的继电保护出口检测方法输出的以文字显示检测结果的示意图；图8为一个实施例的翻页显示的检测结果的示意图；

图9为一个实施例的继电保护出口检测方法输出的以数字显示检测结果的示意图；

图10为一个实施例的继电保护出口检测装置的功能模块示意图。

具体实施方式

一种继电保护出口检测系统，如图1所示，包括信号采集装置102、微处理器104和显示器106。

信号采集装置102包括用于与继电保护装置的出口压板连接的各接线端子1021。各信号采集装置102与微处理器104的输入端连接，微处理器104的输出端与显示器106连接。在具体的实施方式中，接线端子1021有多个，分别设置了每种保护出口压板对应的接线端子，例如某站的主变保护的跳高压侧压板、跳高压侧旁路压板、跳高压侧起动失灵压板、跳高压测母联压板等等。

继电保护装置在不同时限按定值要求接通相应的保护动作接点，动作接点一头接在正电源上，另一头接在压板上。通过将压板接到接线端子上，信号采集装置能够采集动作的压板的电位信号变化。

本实施例中，通过将压板连接到信号采集装置的各接线端子上，采集继电保护装置的保护动作接点的接通状态，通过微处理器104根据采集的对应出口压板的电位变化得到各出口压板的保护动作信息。保护动作信息通过显示器106显示出来。

微处理器104记录发生变化的电位信号对应的各接线端子1021的序号和/或名称以及信号变化时限。在一个具体的实施方式中，各接线端子的名称可以为出口压板的名称或其简称。通过各接线端子102连接对应的出口压板，信号采集装置采集对应出口压板的电位变化，并根据电位变化得到各继电保护出口检测结果，检测结果包括发生变化的电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。工作人员将检测结果与保护定值单进行核对，能够检测继电保护装置动作是否正确。

上述的继电保护出口检测系统，通过将出口压板连接到对应接线端子上，利用接线端子采集动作的压板的电位信号，通过微处理器根据采集的对应出口压板的电位变化得到各出口压板的保护动作信息，保护动作信息通过显示器显示出来，工作人员通过显示器即可查看继电保护出口检测结果。并且由于设置有多个接线端子，能够一次性检测一项保护的所有时限保护出口结果，检测效率高。

在另一个实施例中，如图2所示，信号采集装置102还包括运算放大器电路1022，各运算放大器电路1022的输入端与各接线端子1021连接，输出端与微处理器104连接。

信号采集装置102还包括输入端与各运算放大器电路1022的输出端连接，输出端与微处理器104连接的光耦隔离电路1023。

信号检测装置的电路原理图如3所示，包括接线端子1021、运算放大器电路1022和光耦隔离电路1023。其中，接线端子1021作为信号检测装置的信号输入端，运算放大器电路1022由运算放大器芯片TL084和电阻构成，光耦隔离电路1023由光耦隔离芯片TLP521和电阻构成。信号检测装置102用于检测通过接线端子采集的脉冲信号。具体的，变电站直流母线对地电压由平衡桥电阻分压而来，通常为直流系统标称电压的一半。当站内二次电缆对地绝缘不良时，会出现电压偏移的情况，但偏移不超过标称电压的15％。故保护出口脉冲电压在110×35％～220×65％，即38.5V～143V之间。信号检测装置采用图3由运算放大器及光耦隔离器件组成的电路，可检测出20V～200V的电压信号，覆盖出口脉冲电压全范围。当输入电压低于15V时，该电路可靠不输出。由于主变保护装置皆安装于继保室内，极少出现高于15V的直流干扰电压，故该电路能可靠虑除干扰。该电路输入阻抗高达15MΩ以上，在30路输入全部导通时，整个装置的输入阻抗约为500kΩ，满足站内绝缘要求。

通常保护跳闸所用的开关操作电源或母线保护装置的强电开入电源为直流，对地电压正常情况下为DC+55V或DC+110V，继电保护装置保护动作后，该电压进入继电保护出口检测系统的运算放大器电路1022，该运算放大器电路1022将强电位信号转换为弱电电位信号，再经光耦隔离电路1023送入微处理器104进行处理。具体的，微处理器104为STM32F103控制芯片。当主变保护复位时，ARM控制芯片向液晶显示屏输入测试结果信息。

在另一个实施例中，如图4所示，还包括壳体10。各接线端子102和显示器106设置在壳体10外，微处理器104设置在壳体内。应当理解的是，运算放大电路1022和光耦隔离电路1023也设置在壳体内。

在另一个实施例中，如图3所示，还包括设置在壳体10外的显示器控制开关，各显示器控制开关与微处理器连接。显示器控制开关包括显示切换开关、背光控制开关和翻页控制开关的任意一种或多种。

显示切换开关用于设定通道的名称的显示方式。显示方式包括文字显示和数字显示，即输出的检测结果可以为动作的各出口压板对应的各接线端子的序号或动作的各出口压板对应的各接线端子的名称。背光控制开关可用于调节显示器的显示亮度。翻页控制开关可用于在显示检测结果时，对页面显示内容进行翻页。

装置输出的显示结果应尽量方便现场检修人员与定值单比对。通常，在定值单备注栏里有跳闸矩阵描述，例如：“零序Ⅰ段第一时限跳220kV母联开关，零序Ⅰ段第二时限跳#1变高开关；零序Ⅱ段跳#1变三侧开关。”这种文字描述相比16进制表述的跳闸控制字更便于现场检修人员理解，故优先采用在液晶上显示汉字的方式。可采用在装置检测端口上预先定义所接压板(粘贴标签告知)，现场检修人员仅需将主变保护屏上的出口压板接至对应检测端子的接线方式。该方式便于装置得知各检测端口对应的压板，便于在液晶上用文字显示出口信息。考察不同电压等级的主变保护装置，确定装置检测设置30路检测输入：变高、变中、变低各10路，其定义见表1，基本涵盖了绝大部分保护出口压板；并且留有备用。

表1检测端子文字描述

主变保护定值单(或装置打印的定值)还存在表2、表3、表4的表述形式。从中可以看出，不同厂家对出口顺序的定义是不同的。为方便现场检修人员使用该定值单核对，可设计装置提供另一种接线及结果显示方式。在装置上提供显示方式选择开关，当开关处于“显示文字”时，按前述方式接线，并在液晶上显示汉字结果；当开关处于“显示数字”时，按定值单的定义，将出口压板接到对应的数字端口上，并在液晶上显示数字结果。提供这两种方式，可满足不同检修人员的使用习惯。

表2 PRS-778S-2BNW主变保护部分定值单

表3 PCS-978NE主变保护部分定值单

表4 WBH-801A主变保护部分定值单

具体的，一种继电保护出口检测方法运行在图1所示的微处理器104中，如图5所示，该方法包括以下步骤：

S502：检测任意一个接线端子对应的通道的电位信号是否发生变化。若是，则执行步骤S504。

具体的，继电保护出口检测装置提供多个接线端子，接线端子用于连接继电保护装置的出口压板。检测时，将继电保护装置的出口压板连接到对应的接线端子上。以主变保护出口检测为例，将现场主变保护所有的出口压板连接到检测装置提供的对应的接线端子中。

为了方便工作人员使用，在具体的实施方式中，在各接线端子旁标注接线端子的序号和/或名称，其中，接线端子的名称与各出口压板对应，可设定为出口压板的名称或及简称。在一个具体的实施方式中，将现场压板名称为“跳变高2201开关出口压板”对应的接线端子的名称设置为“跳变高”。本实施例中的通道即通过接线端子形成的通道。

检测信号是否发生变化通过检测是否有上升沿或下降沿实现。在一个继电保护出口检测系统中，信号是否发生变化的判断标准是固定的，例如，检测是否有上升沿。通常，在动作保护接点动作后，如图6所示，对应的通道由零电平变为高电平，检测到的信号中会有一个上升沿。因此，通过上升沿能够判断对应通道的信号发生变化，进一步的判定对应的压板动作。

S504：记录发生变化的电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。

当检测到信号变化时，记录发生变化的电位信号对应的接线端子的序号和/或名称及信号变化时限。在具体的实施方式中，每一次检测到上升沿的时间为一个信号变化时限的开始时间，下一个信号变化时间的开始时间即为上一个信号变化时限的结束时间。

S506：检测所有通道内的电位信号是否归零。若否，则执行步骤S502，若是，则执行步骤S508。

S508：输出继电保护出口检测结果，检测结果包括发生变化的电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。

一个实施方式中，以文字显示输出的继电保护出口检测结果如图7所示，检测结果包括发生变化的电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限，其中接线端子的名称与出口压板的名称对应。

上述的继电保护出口检测方法，通过将出口压板连接到对应接线端子上，利用接线端子采集动作的压板的电位信号，根据采集的对应出口压板的电位变化得到各出口压板的保护动作信息。由于设置有多个接线端子，能够一次性检测一项保护的所有时限保护出口结果，检测效率高。

在另一个实施例中，在步骤S508之前，还包括：获取设定的显示方式。

步骤S508包括：根据设定的显示方式，输出继电保护出口检测结果并显示。

本实施例中，设定的显示方式用于设定通道的名称的显示方式。显示方式包括文字显示和数字显示，即输出的检测结果可以为动作的各出口压板对应的各接线端子的序号或动作的各出口压板对应的各接线端子的名称。如图7所示，以文字显示方式显示检测结果。如图8所示，当一页不能显示完检测结果时，通过翻页控制开关进行翻译以显示下一页的内容。如图9所示，以数字显示方式显示检测结果。

一种继电保护出口检测装置，如图10所示，包括：

第一检测模块802、记录模块804、第二检测模块806和输出模块808；

第一检测模块802，用于检测任意一个接线端子对应的通道的电位信号是否发生变化，接线端子用于连接继电保护装置的出口压板。

记录模块804，用于在检测模块的检测结果为是时，记录电位信号对应的接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限；

第二检测模块806，用于检测所有通道内的电位信号是否归零。

输出模块808，用于在第二检测模块的检测结果为是时，输出继电保护出口检测结果，检测结果包括电位信号发生变化的对应接线端子的序号和/或名称以及信号变化时限。

第一检测模块802，用于在第二检测模块的检测结果为否时，检测各接线端子对应的通道的电位信号是否发生变化。

在另一个实施例中，继电保护出口检测装置还包括显示方式获取模块，用于获取设定的显示方式；

输出模块808，用于根据设定的显示方式，输出继电保护出口检测结果并显示。

上述的继电保护出口检测装置，通过将出口压板连接到对应接线端子上，利用接线端子采集动作的压板的电位信号，根据采集的对应出口压板的电位变化得到各出口压板的保护动作信息。由于设置有多个接线端子，能够一次性检测一项保护的所有时限保护出口结果，检测效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。