基于无线传输的继电保护接点动作测试仪的制作方法

本发明涉及一种测试仪，具体是一种基于无线传输的继电保护接点动作测试仪，属于继电器保护技术领域。

背景技术：

目前，由国网统一管辖的变电站非常多，其对每个变电站都配设保护装置，要想确保变电站的安全使用，首先要确保保护装置动作逻辑的正确无误，全部接点动作均应动作可靠；而目前的测试方法，其流程主要包括准备工作、接点测试、数据整理、分析结果、清理现场五部分，经过测试总结，目前需要13.5min/组接点动作的测试工耗，同时还需3-4人辅助配合，运维检修效率不高，其工作效率难以应对每年定检、消缺、技改任务中接点动作测试的巨大任务量。

目前市场上可用于继电保护接点动作测试的仪器，如继电保护出口矩阵测试仪或模拟断路器，仍然无法摆脱使用大量试验线将接点动作引回测试仪的定势思维。同时现有技术存在下述问题：可引入出口接点数量有限，接口无法扩展，难以解决母差保护等出口较多的测试耗时长；接点动作测试接线复杂，步骤重复，耗时高。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于无线传输的继电保护接点动作测试仪，避免了试验接线的大量运用，同时因其模块化的方式设计，可根据不同保护接点数量情况灵活扩展，降低整体接线耗时。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于无线传输的继电保护接点动作测试仪，包括采集器输入模块、采集器输出模块、无线模块、人机交互模块，采集器输入模块与采集器输出模块信号电连接，采集器输入模块作为信号输入端，其输出信号作为采集器输出模块的输入信号，采集器输出模块的输出信号通过无线模块传输到人机交互模块；

采集器输入模块包括电阻r1～r3、芯片u1、开关s1、三极管q1，电源输入端串联开关s1、电阻r1后连接芯片u1的1脚，芯片u1的2脚接地，芯片u1的3脚串联电阻r2后接电源vcc，芯片u1的4脚连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极串联电阻r3后分别接电源vcc和输出接口，三极管q1的发射极接地；

采集器输出模块包括电阻r4、芯片u2，采集器输入模块的输出接口串联电阻r4后连接芯片u2的1脚，芯片u2的2脚接地，芯片u2的3脚连接5v电源接口，芯片u2的4脚悬空；

无线模块包括电阻r5、晶振y1、电容c1～c6、芯片u3、芯片u4，电源输入分别连接电容c3的一端、电阻r5的一端、芯片u3的1脚，电容c3的另一端接地，芯片u3的3脚分别连接电阻r5的另一端、电容c4的一端，电容c4的另一端接地，芯片u3的9脚连接芯片u4的6脚，芯片u3的10脚连接芯片u4的7脚，芯片u3的11脚连接芯片u4的8脚，芯片u3的12脚连接芯片u4的9脚，芯片u3的13脚连接芯片u4的10脚，芯片u3的14脚连接芯片u4的11脚，芯片u3的18脚分别连接电容c5的一端、晶振y1的一端，芯片u3的19脚分别连接电容c6的一端、晶振y1的另一端，电容c5的另一端、电容c6的另一端、芯片u3的20脚均接地；芯片u4的1脚接地，电源输入分别连接电容c1的一端、电容c2的一端、芯片u4的5脚，电容c1的另一端、电容c2的另一端均接地，芯片u4的13脚为天线接口，芯片u4的14脚接地。

无线模块包括电阻r5～r7、芯片u3、芯片u4，

作为本发明的进一步改进，芯片u1为光电耦合器，型号为psr5-l。

作为本发明的进一步改进，芯片u2为继电器，型号为jdm-0511。

作为本发明的进一步改进，芯片u3为单片机芯片，型号为pic18f45k22，芯片u4为无线传输芯片，型号为si4463。

与现有技术相比，本发明由采集器输入模块、采集器输出模块、无线模块、人机交互模块组成，通过将采集器输入模块作为信号输入端，采集器输入模块的输出信号作为采集器输出模块的输入信号，采集器输出模块的输出信号通过无线模块传输到人机交互模块；通过使用基于无线传输的数据传输方式，简化接线，缩短试验步骤，避免重复试验，同时减少动作结果分析耗时，以缩短继电保护接点动作测试用时。

附图说明

图1是本发明的模块框图；

图2是本发明采集器输入模块的电路图；

图3是本发明采集器输出模块的电路图；

图4为本发明无线传输模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于无线传输的继电保护接点动作测试仪，包括采集器输入模块、采集器输出模块、无线模块、人机交互模块，采集器输入模块与采集器输出模块信号电连接，采集器输入模块作为信号输入端，其输出信号作为采集器输出模块的输入信号，采集器输出模块的输出信号通过无线模块传输到人机交互模块；

如图2所示，采集器输入模块包括电阻r1～r3、芯片u1、开关s1、三极管q1，芯片u1为光电耦合器，型号为psr5-l；电源输入端串联开关s1、电阻r1后连接芯片u1的1脚，芯片u1的2脚接地，芯片u1的3脚串联电阻r2后接电源vcc，芯片u1的4脚连接三极管q1的基极，三极管q1的集电极串联电阻r3后分别接电源vcc和输出接口，三极管q1的发射极接地；

如图3所示，采集器输出模块包括电阻r4、芯片u2，芯片u2为继电器，型号为jdm-0511；采集器输入模块的输出接口串联电阻r4后连接芯片u2的1脚，芯片u2的2脚接地，芯片u2的3脚连接5v电源接口，芯片u2的4脚悬空；

如图4所示，无线模块包括电阻r5、晶振y1、电容c1～c6、芯片u3、芯片u4，芯片u3为单片机芯片，型号为pic18f45k22，芯片u4为无线传输芯片，型号为si4463；电源输入分别连接电容c3的一端、电阻r5的一端、芯片u3的1脚，电容c3的另一端接地，芯片u3的3脚分别连接电阻r5的另一端、电容c4的一端，电容c4的另一端接地，芯片u3的9脚连接芯片u4的6脚，芯片u3的10脚连接芯片u4的7脚，芯片u3的11脚连接芯片u4的8脚，芯片u3的12脚连接芯片u4的9脚，芯片u3的13脚连接芯片u4的10脚，芯片u3的14脚连接芯片u4的11脚，芯片u3的18脚分别连接电容c5的一端、晶振y1的一端，芯片u3的19脚分别连接电容c6的一端、晶振y1的另一端，电容c5的另一端、电容c6的另一端、芯片u3的20脚均接地；芯片u4的1脚接地，电源输入分别连接电容c1的一端、电容c2的一端、芯片u4的5脚，电容c1的另一端、电容c2的另一端均接地，芯片u4的13脚为天线接口，芯片u4的14脚接地。

图2、图3、图4中这些元件的阻值均是公知常识，本领域技术人员可以根据需要对各个元件的参数进行调整，且上述元器件均是通过采购获得。

本发明的实施步骤：

首先，绘制光电隔离电路图纸，通过matlab仿真成功后进行具体实施，并通过模拟试验，验证回路正确性；其次，绘制继电器电路图纸，经模拟实验检验动作正确无误后，进行具体制作；再者，通过对单片机和无线模块进行接口对接，完成测试仪的搭接工作，最后编写可实现多组接点动作时序可视化的程序，具体采用c语言编程。

一种使用本发明基于无线传输的继电保护接点动作测试仪的使用方法，具体步骤如下：

步骤一：系统获得工作许可；

步骤二：准备试验所需要的仪器；

步骤三：核对图纸查找接点接线位置；

步骤四：准备动作接点接线；

步骤五：保护测试仪加量，进行动作接点测试；

步骤六：记录动作接点动作情况时序；

步骤七：分析接点动作情况试验结果；

步骤八：清理现场，结束工作。

采用了上述无线传输的继电保护接点动作测试仪的操作方法，相比以往的试验方法可以节约大量时间，以往的方法都要对接点进行重复测试，而本发明的测试仪省略了该步骤，可以节约70-80min的时间，即缩短试验步骤，避免重复试验，同时减少动作结果分析耗时，以缩短继电保护接点动作测试用时；在节约时间的同时，本发明取得了显著的经济效益、社会效益和安全效益，具体为：

经济效益，实际工作应用本发明可将接点动作测试耗时缩短50％以上，节省的停电时间能通过多供电产生巨大经济效益；且使用传统测试方法平均每组接点动作测试耗时约13.5min，而使用本发明进行调试后，单组接点平均测试耗时缩短至5min，测试耗时缩短50％以上。运用本发明进行测试，单组接点测试节约时间8.5min，全年平均节约停电时间约1870min，每年通过多供电产生的经济效益达到25万余元。

社会效益，本发明能够准确、全面地测试出装置接点动作是否正常，减少了停电时间，保证了电网的安全、稳定运行；

安全效益，本发明通过无线传输方式简化接线，缩短工时，通过多组开关量同时接收，避免了因接线数量复杂造成误接线、装置误操作的可能，大大地提高设备运行可靠性。