继电保护电源插件性能测试方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种测试仪，特别是涉及一种继电保护电源插件性能测试方法。
[0002]【背景技术】:
继电保护电源插件一般都会经历早期故障期、偶然故障期、损耗故障期，早期故障期主要是由于设计上的疏忽、生产工艺质量不佳、某些零部件质量差以及安装不当等造成。
[0003]偶然故障期主要是一些随机的偶然因素引起的，损耗故障期，故障率随着时间的增加而增加，故障的原因大多是由于电容电解质老化等导致。早期故障期一般I年左右，偶然故障期2-10年，10年之后继电保护电源插件逐渐就进入了损耗故障期，微机式继电保护发展至今已经将近10年，因此继电保护电源插件已经进入损耗故障期，为了避免继电保护装置突然断电，必须针对电源性能老化程度进行有效检测。
[0004]
【发明内容】
:
本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，配以电子负载，能够对电源插件特性进行灵活方便的检测，能够满足不同电压等级和不同厂家电源插件的继电保护电源插件性能测试方法。
[0005]本发明的技术方案是:一种继电保护电源插件性能测试方法，其步骤是:
a、利用单片机管脚的开出功能控制继电器，并通过继电器控制调压器的档位，实现单片机对调压器输出档位的控制，并分别对调整出的过电压、额定电压、欠电压三种状态的电源插件进行参数检测；
b、通过单片机对调压器和阻感性负载的控制，改变输入电源的大小和电源插件输出端负载的大小；
C、输出电压在其输出调节范围内的任一数值上保持稳定，输入电压在其额定值的土 15%的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，在电压稳定时通过稳压精度公式A U= (Um-Uz) /2Uz X 100% ( δ U—稳压精度，UM—输出电压波动极限值，UZ—输出电压整定值)得出相应电压范围的稳压精度；
d、电源模块输出电压在其电压调节范围内任一数值上，输入电压在其额定值的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，通过公式Du=UrAJoX 100% (Uu—纹波系数、Ur-纹波电压有效值、Uo—直流输出电压)，测得电阻性负载两端的纹波系数；
e、监控器根据检查到的模块输出电压、电流和稳压精度、纹波系数，参照监控设定的待测模块的稳压精度和纹波系数指标，进行模块故障判定，对超标的待测电压进行报警。
[0006]所述调压器和继电器组成三级调压式电路，所述单片机与电源模块和监控器连接，且均设置在壳体内，所述电源模块包括工作电源和测量电源，所述监控器包括纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载，所述三级调压式电路与单片机连接，所述阻感性负载与电源插件连接，所述电源插件通过三级调压式电路与测量电源连接。
[0007]所述调压器与电源插件、电源插件和测量电源连接，所述继电器设置在调节器与单片机之间，所述继电器为三个，所述纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载均与单片机连接，所述阻感性负载为滑动变阻器。
[0008]所述壳体上设置有散热风扇，所述散热风扇与单片机连接，所述单片机与显示器、数据接口和报警装置连接，所述壳体上设置有隔层，所述隔层内设置有连接线和仪器放置区。
[0009]本发明的有益效果是:
1、本发明对500千伏继电保护等二次设备电源插件特性进行检测，建立二次电源模块的检测数据库，解决区域电网二次设备长期缺陷运行的矛盾。
[0010]2、本发明配以电子负载，能够对电源插件特性进行灵活方便的检测，能够满足不同电压等级和不同厂家电源插件，适应性强，采用风冷方式进行散热，并且独立风道，不影响内部其它元件。
[0011]3、本发明设置有三级调压式电路将测量电源电压分为1.lUn、Un、0.9Un三个等级，通过单片机对继电器的控制便可准确实现三个不同级别电压的输出，以满足不同电源插件的需求。
[0012]4、本发明采用限幅滤波法对纹波系数进行检测，能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰，可以有效采集波纹造成的峰值，采用中位值滤波法对稳压精度进行检测，能有效克服因偶然因素引起的波动干扰，有效地检测稳压精度。
[0013]5、本发明设置有显示器可显示电源模块和电源插件的检测信息，当电源模块和电源插件的检测信息超出范围时，报警装置会进行声光告警。
[0014]6、本发明还具有电源工作状态检测、输出电压测量、输出电流测量、带载能力测试、稳压精度测试、输出纹波测试、电源模块故障检测功能。
[0015]【附图说明】:
图1为继电保护电源插件性能测试方法的连接框图。
[0016]图2为继电保护电源插件性能测试方法主视图。
[0017]图3为三级调压式电路电路图。
[0018]【具体实施方式】:
实施例:参见图1、图2和图3，图中1-调压器，2-继电器，3-单片机，4-壳体，5-显示器，6-数据接口，7-报警装置。
[0019]一种继电保护电源插件性能测试方法，其步骤是:
a、利用单片机管脚的开出功能控制继电器2，并通过继电器2控制调压器I的档位，实现单片机对调压器I输出档位的控制，并分别对调整出的过电压、额定电压、欠电压三种状态的电源插件进行参数检测；
b、通过单片机对调压器I和阻感性负载的控制，改变输入电源的大小和电源插件输出端负载的大小；
C、输出电压在其输出调节范围内的任一数值上保持稳定，输入电压在其额定值的土 15%的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，在电压稳定时通过稳压精度公式A U= (Um-Uz) /2Uz X 100% ( δ U—稳压精度，UM—输出电压波动极限值，UZ—输出电压整定值)得出相应电压范围的稳压精度；
d、电源模块输出电压在其电压调节范围内任一数值上，输入电压在其额定值的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，通过公式Du=UrAJoX 100% (Uu—纹波系数、Ur-纹波电压有效值、Uo—直流输出电压)，测得电阻性负载两端的纹波系数； e、监控器根据检查到的模块输出电压、电流和稳压精度、纹波系数，参照监控设定的待测模块的稳压精度和纹波系数指标，进行模块故障判定，对超标的待测电压进行报警。
[0020]调压器I和继电器2组成三级调压式电路，单片机与电源模块和监控器连接，且均设置在壳体4内，电源模块包括工作电源和测量电源，监控器包括纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载，三级调压式电路与单片机连接，阻感性负载与电源插件连接，电源插件通过三级调压式电路与测量电源连接。
[0021]调压器I与电源插件、电源插件和测量电源连接，继电器设置在调节器与单片机之间，继电器2为三个，纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载均与单片机连接，阻感性负载为滑动变阻器。
[0022]壳体4上设置有散热风扇，散热风扇与单片机连接，单片机与显示器5、数据接口 6和报警装置7连接，壳体4上设置有隔层，隔层内设置有连接线和仪器放置区。
[0023]使用时，连接电源，把检测的电源插件与阻感性负载和调压器I连接，人员根据检测的电源插件调节加载在检测的电源插件上，单片机3、霍尔电流传感器和纹波测试仪对检测的电源插件输出电压及电流进行检测，并通过显示器对检测数据进行显示，人员调节阻感性负载，改变负载的大小，继续对检测的电源插件输出电压及电流进行检测，检测数据通过显示器5显示，并存储在二次电源模块的检测数据库中，检测数据与正常的电源插件进行比较，当检测数据超出正常范围值时，报警装置7会进行声光告警。
[0024]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种继电保护电源插件性能测试方法，其步骤是: a、利用单片机管脚的开出功能控制继电器，并通过继电器控制调压器的档位，实现单片机对调压器输出档位的控制，并分别对调整出的过电压、额定电压、欠电压三种状态的电源插件进行参数检测； b、通过单片机对调压器和阻感性负载的控制，改变输入电源的大小和电源插件输出端负载的大小； C、输出电压在其输出调节范围内的任一数值上保持稳定，输入电压在其额定值的土 15%的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，在电压稳定时通过稳压精度公式A U= (Um-Uz) /2Uz X 100% ( δ U—稳压精度，UM—输出电压波动极限值，UZ—输出电压整定值)得出相应电压范围的稳压精度； d、电源模块输出电压在其电压调节范围内任一数值上，输入电压在其额定值的范围内变化，输出电流在其额定值的0%?100%范围内变化，通过公式Du=UrAJoX 100% (Uu—纹波系数、Ur-纹波电压有效值、Uo—直流输出电压)，测得电阻性负载两端的纹波系数； e、监控器根据检查到的模块输出电压、电流和稳压精度、纹波系数，参照监控设定的待测模块的稳压精度和纹波系数指标，进行模块故障判定，对超标的待测电压进行报警。2.根据权利要求1所述的继电保护电源插件性能测试方法，其特征是:所述调压器和继电器组成三级调压式电路，所述单片机与电源模块和监控器连接，且均设置在壳体内，所述电源模块包括工作电源和测量电源，所述监控器包括纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载，所述三级调压式电路与单片机连接，所述阻感性负载与电源插件连接，所述电源插件通过三级调压式电路与测量电源连接。3.根据权利要求2所述的继电保护电源插件性能测试方法，其特征是:所述调压器与电源插件、电源插件和测量电源连接，所述继电器设置在调节器与单片机之间，所述继电器为三个，所述纹波测试仪、A/D转换器、电流传感器和阻感性负载均与单片机连接，所述阻感性负载为滑动变阻器。4.根据权利要求2所述的继电保护电源插件性能测试方法，其特征是:所述壳体上设置有散热风扇，所述散热风扇与单片机连接，所述单片机与显示器、数据接口和报警装置连接，所述壳体上设置有隔层，所述隔层内设置有连接线和仪器放置区。
【专利摘要】本发明公开了一种继电保护电源插件性能测试方法，利用单片机对调压器的控制实现对输入电源大小的改变，利用单片机对阻感性负载的控制实现对电源插件输出端负载大小的调节，利用AD采样模块采集电压输出值数据至液晶面板，然后对所采样数据进行计算分析，最终实现对电源性能的量化评价，本发明配以电子负载，能够对电源插件特性进行灵活方便的检测，能够满足不同电压等级和不同厂家电源插件，适应性强，采用风冷方式进行散热，并且独立风道，不影响内部其它元件。
【IPC分类】G01R31/40
【公开号】CN105068017
【申请号】CN201510400393
【发明人】董武亮, 王灵贵, 季亮, 张海涛, 李琪, 鲍琳丽
【申请人】国家电网公司, 国网河南省电力公司检修公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月10日