继电保护跳闸矩阵测试工具的制作方法

本实用新型涉及电力系统继电保护领域，具体而言，涉及一种继电保护跳闸矩阵测试工具。

背景技术：

在电力系统继电保护领域，发电机保护、变压器保护、主变保护、失灵保护等保护装置跳闸出口非常多，在对此类设备进行调试时需针对跳闸出口做大量的工作，耗费时间多，同时各供电局继电保护人员流失严重，配备不足，定检及验收工作量繁重。

目前在继电保护调试工作中对保护出口通断的检查有两种方法：一、使用万用表测试出口端子的通断；二、将保护出口接回保护调试仪中进行通断测试。使用万用表测试出口端子的通断的方法进行检测保护出口在进行保护装置单体调试时测试次数可达一两百次，耗费大量时间且极易出现差错，对出口时间无法测试，试验结果不直观；将保护出口接回保护调试仪中进行通断测试可对出口时间进行测试，但由于目前保护调试仪能够测试保护装置的出口回路数不足，同时并未对接回的保护出口进行出口矩阵转换显示，存在试验结果不直观的问题，且将保护装置出口接至保护调试仪的接线非常繁杂，同样会耗费大量时间且容易出错。

目前已有多种针对跳闸矩阵的检验装置、系统，但是均存在不足之处，如某种检验装置对跳闸出口时间检测仅精确到0.01s，存在精度不够问题，对跳闸出口未进行十六进制转换，测试结果不直观，需人工换算，大量的人工检测换算极易出错；某种检测系统对跳闸出口检测全部采集后由软件控制输出接口连接动作指示灯显示跳闸出口动作情况，这样主要靠软件程序实现跳闸出口的检测，缺少直接采集跳闸出口硬件检测指示灯的对比，容易因软件程序的出错导致测试结果的不正确；现有的检测装置、系统所配置的测试线接口与保护装置压板、端子排连接均比较繁琐，加之连接测试回路较多，接线过程中极易出错。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种继电保护跳闸矩阵测试工具，以至少解决相关技术中跳闸矩阵的检验装置对跳闸出口未进行十六进制转换，测试结果需人工换算，大量的人工检测换算极易出错的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种继电保护跳闸矩阵测试工具，其特征在于，包括：测试仪本体，所述测试仪本体至少包括：N个开关量开入检测器、N个光电隔离器、微控制单元MCU、显示器，以及为所述测试仪本体提供工作电流的电源模块，N为正整数，其中，

所述N个开关量开入检测器中的每个开关量开入检测器与一个光电隔离器电性连接，所述N个光电隔离器中的每个光电隔离器与所述MCU的一个开关量输入接口电性连接；所述MCU的输出接口与所述显示器电性连接；

所述MCU内部执行逻辑运算，用于将一时间段内的所述N个开关量开入检测器检测到的N路开关量转换成十六进制。

通过本实用新型，采用微控制单元将一时间段内的N个开关量开入检测器检测到的N路开关量转换成十六进制，并输出给显示器显示的方式，解决了相关技术中跳闸矩阵的检验装置对跳闸出口未进行十六进制转换，测试结果需人工换算，大量的人工检测换算极易出错的问题，提高了继电保护跳闸矩阵测试的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的测试仪本体的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的测试仪本体的优选结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的测试仪本体的优选外观示意图；

图4是根据本实用新型实施例的开入量检测电路的电路图；

图5是根据本实用新型实施例的测试线接口的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决相关技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种接线便捷、测试结果直观的继电保护跳闸矩阵测试工具。

本实施例提供的一种继电保护跳闸矩阵测试工具，包括：测试仪本体。图1是根据本实用新型实施例的测试仪本体的结构示意图，如图1所示，该测试仪本体至少包括：N个开关量开入检测器1、N个光电隔离器2、微控制单元MCU 3、显示器4，以及为测试仪本体提供工作电流的电源模块(图中未示出)，N为正整数，其中，

N个开关量开入检测器1中的每个开关量开入检测器1与一个光电隔离器2电性连接，N个光电隔离器2中的每个光电隔离器2与MCU 3的一个开关量输入接口电性连接；MCU 3的输出接口与显示器4电性连接；

MCU 3内部执行逻辑运算，用于将一时间段内的N个开关量开入检测器1检测到的N路开关量转换成十六进制。

通过上述的MCU 3内部执行逻辑运算，将一时间段内的N个开关量开入检测器1检测到的N路开关量转换成十六进制，并输出给显示器4显示的方式，解决了相关技术中跳闸矩阵的检验装置对跳闸出口未进行十六进制转换，测试结果需人工换算，大量的人工检测换算极易出错的问题，提高了继电保护跳闸矩阵测试的效率。

可选地，继电保护跳闸矩阵测试工具还包括：测试线接口、测试线和电源线；其中，测试线接口通过测试线分别与N个开关量开入检测器1电性连接，电源线与电源模块电性连接；电源模块用于将电源线输入的220V市电转换为测试仪本体中的N个开关量开入检测器1、N个光电隔离器2、MCU 3、显示器4所需的电源。

上述的N取值可以根据被测装置的保护出口回路数确定，优选地，在本实施例中N＝16。

可选地，测试线接口包括：能够针对常规通用保护屏柜的端子排进行便捷连接的测试线接口。

图5是根据本实用新型实施例的测试线接口的结构示意图，可选地，能够针对常规通用保护屏柜的端子排进行便捷连接的测试线接口包括：具有三个接口的测试线接口排，其中每个接口包括用于连接常规通用保护屏柜的端子排中端口的插针51和用于连接测试线的接头52；其中，所述测试线接口排的三个插针并排设置，相邻两个插针之间的距离与常规通用保护屏柜的端子排中相邻端口的距离相等；所述测试线接口排的三个接头中相邻的任两个接头互相错开角度，该角度的范围为：30°至90°。

虽然在图5中三个接口中有两个接口相连，另一个接口与这两个接口分离，但是将三个接口设计为一体成型结构能够进一步提升测试线接口排的稳固性，因此，在本实用新型中并不限制该测试线接口排必须为一体成型结构。

具体而言，例如第一个接头和第三个接头平行于三个插针，而第二个接头与三个插针(或者第一个接头或第二个接头)错开90°；或者第一个接头和第三个接头与三个插针呈90°，而第二个接头与三个插针平行设置。或者，第一个接头与三个插针呈-60°，第二个接头与三个插针平行，第三个接头与三个插针呈60°或者-60°等，在此不再一一例举。只要将三个街头中相邻的任两个接头互相错开30°～90°，则能够保证在插针排列紧密的情况下，接头有足够的空间连接测试线。

通过上述的测试线接口，实现了测试仪本体与保护屏柜(被测装置)的便捷接线。

可选地，测试线为常规继电保护测试仪测试线。

图2是根据本实用新型实施例的测试仪本体的优选结构示意图，如图2所示，可选地，开关量开入检测器1包括：自保持发光二极管11，自保持发光二极管11在开关量开入检测器1检测到开入量时自保持发光。

参照图2，其工作流程示例性描述如下：测试仪本体通过检测外部16个开入量，有开入量输入时点亮对应通道的自保持发光二极管11指示灯，同时MCU 3在第一个开入量去抖动5ms后通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称为SPI)总线给显示器4的显示屏显示入口矩阵和时间，如此检测。可仅显示前3次入口矩阵和时间；检测到第一个开入量一定时间(例如30秒或者3分钟)后复归，或者手动按复归键复归。

可选地，开关量开入检测器1自动适应无源和有源，即对空接点开关量和带220V电位的开关量均可检测。

可选地，MCU 3还包括：毫秒级计时单元31；其中，毫秒级计时单元31当N个开关量开入检测器1检测到的N路开关量中任一路开关量发生变位时，启动计时；开始计时后，当N路开关量开入检测器1检测到的N路开关量中任一路开关量发生变位时，记录该任一路开入量变位的时刻。

可选地，毫秒级计时单元31的计时持续时间为30秒，在计时持续时间到达30秒后自动重置为0；毫秒级计时单元31每次启动后，可多次计时，并在计时次数用尽时、或者计时持续时间到达时、或者收到重置信号时重置为0。

可选地，测试仪本体还可以包括：复归键；复归键与N个开关量开入检测器1和MCU 3电性连接，用于产生重置N个开关量开入检测器1中的自保持发光二极管11和MCU 3的内部程序的重置信号。

图3是根据本实用新型实施例的测试仪本体的优选外观示意图，如图3所示，该测试仪本体的优选外观包括：显示器的显示面板301、仪器开关302、复归键303、16路开关量开入检测器测试端子对304、各路开关量的指示灯305(即上述的自保持发光二极管11)、电源模块的电源插头306和接地极307。

在本实施例中提供了一种带自保持发光二极管11的开关量开入检测器1的开入量检测电路的示例性结构，图4是根据本实用新型实施例的开入量检测电路的电路图，如图4所示，该电路包括：+COM端子、INPUT开入量端子、CPU芯片T4、电阻R4、电阻R8、发光二极管D3(相当于自保持发光二极管11)、光耦D4以及电源POWER。其工作流程示例性描述如下：

开入节点为空节点时采集流程：空开关节点接入“+COM”和“INPUT”使电源回路导通，通道指示灯D3点亮。光藕D4输入端电阻R4上存在足够使光耦D4导通的电压，T4检测到开入信号。

开入量为电接点时采集流程：电接点正极接入“+COM”、负极接入“INPUT”使电源回路在电接点电压上加置偏置电源，使回路导通，通道指示灯D3点亮。光藕D4输入端电阻R4上存在足够使光耦D4导通的电压，T4检测到开入信号。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。