出口继电器性能测试设备及测试系统的制作方法

本申请涉及继电保护装置技术领域，特别是涉及一种出口继电器性能测试设备及测试系统。

背景技术：

继电保护装置对于保障电力系统的安全运行起着举足轻重的作用，一旦系统中发生故障，继电保护装置必须能够快速准确地给出告警信号，自动切除故障，最大限度地避免或减轻故障对系统中运行设备的损坏和影响。

为了保证继电保护装置在长期运行过程中工作的正确性和可靠性，就必须在装置的研发、生产、安装、运行等不同阶段有针对性地进行各种测试。继电保护出口继电器就是用来执行保护动作的最后的“执行者”。它的可靠性关系到整个继电保护装置的可靠性。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：目前对出口继电器的可靠性、耐久性的测试，主要依赖人工进行模拟测试，测试效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测试效率的出口继电器性能测试设备及测试系统。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种出口继电器性能测试设备，包括继电保护测试仪以及电子负载；

继电保护测试仪的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；

继电保护测试仪包括控制器、开关量输入接口和开关量输出接口；电子负载包括电流控制电路以及接收信号处理电路；

继电保护测试仪的电流输出接口连接电流控制电路的第一输入端，控制器通过开关量输出接口连接电流控制电路的第二输入端；电流控制电路的输出端用于连接保护设备的出口继电器接线口；

接收信号处理电路的输入端用于连接出口继电器接线口，输出端通过开关量输入接口连接控制器。

在其中一个实施例中，还包括程控电源；

程控电源的输入端连接控制器，输出端连接电流控制电路的第三输入端。

在其中一个实施例中，程控电源为7500VA数字程控电源。

在其中一个实施例中，继电保护测试仪还包括交直流电流源和交直流电压源；

交直流电流源通过电流输出接口分别连接保护设备的电流信号输入接口、电流控制电路的第一输入端；

交直流电压源通过电压输出接口连接保护设备的电压信号输入接口。

在其中一个实施例中，控制器为DSP+ARM+CPLD内核的处理器。

在其中一个实施例中，电子负载为程控电子负载。

在其中一个实施例中，程控电子负载为数字程控电子负载。

在其中一个实施例中，继电保护测试仪、电子负载和程控电源置于机柜内；

机柜的一侧面设有显示屏以及输入装置；

电流输出接口、电压输出接口、开关量输入接口和开关量输出接口均设在机柜的一侧面上。

在其中一个实施例中，显示屏为液晶显示屏或电子墨水显示屏；

输入装置为显示屏上覆盖的触摸层，机柜上设置的按键、轨迹球或触控板以及外接的键盘、触控板或鼠标。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种测试系统，包括保护设备以及连接保护设备的出口继电器性能测试设备。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

出口继电器性能测试设备中的继电保护测试仪以及电子负载，可任意按需求设置输出电压高低、相位，可任意按需求设置输出电流大小设置电流输出时间、重复测试次数、重复测试间隔时间，进而全自动地来按测试要求来测试出口继电器。本申请可以真实地测试出保护设备所使用的出口继电器是否达到设计要求和耐久性，大大减少了测试人员的工作量，提高了测试效率。本申请采用分体式组合设计，各功能分开，可降低测试设备的复杂性，减小各功能的相互影响，提高各功能的可靠性能。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中出口继电器性能测试设备的第一示意性结构框图；

图2为一个实施例中出口继电器性能测试设备的第二示意性结构框图；

图3为一个实施例中出口继电器性能测试设备的机柜示意图；

图4为一个实施例中测试系统的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种出口继电器性能测试设备，包括继电保护测试仪100以及电子负载110；

继电保护测试仪100的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪100的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；

继电保护测试仪100包括控制器102、开关量输入接口和开关量输出接口；电子负载110包括电流控制电路112以及接收信号处理电路114；

继电保护测试仪的电流输出接口连接电流控制电路112的第一输入端，控制器102通过开关量输出接口连接电流控制电路112的第二输入端；电流控制电路112的输出端用于连接保护设备的出口继电器接线口；

接收信号处理电路114的输入端用于连接出口继电器接线口，输出端通过开关量输入接口连接控制器102。

其中，电子负载可以指通过控制内部功率(MOSFET)或晶体管的导通量(量占空比大小)，依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。本申请中的电子负责能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流。而开关量输入接口对应开入量，即开关量输入；开关量输出接口对应开出量，即开关量输出。

需要说明的是，本申请中的保护设备指的是继电保护装置(本文中简称为保护装置)，继电保护出口继电器即保护设备出口继电器。

目前对出口继电器的测试并未纳入强制测试阶段，而对出口继电器的可靠性，耐久性的测试，需要模拟真实的工作状态进行几千次的重复测试过程，对测试人员是个相当大的工作量同工作强度。若全靠人工进行模拟测试，很难做到保质保量的测试。而本申请能够很好的解决这个繁琐的测试问题。

具体而言，继电保护测试仪的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；即继电保护测试仪可分别输出测试所需的电压、电流到保护设备。

而在一个具体的实施例中，继电保护测试仪还包括交直流电流源和交直流电压源；

交直流电流源通过电流输出接口分别连接保护设备的电流信号输入接口、电流控制电路的第一输入端；

交直流电压源通过电压输出接口连接保护设备的电压信号输入接口。

具体地，本申请中的继电保护测试仪分别通过交直流电流源、交直流电压源输出测试所需的电压、电流到保护设备。

进一步的，继电保护测试仪包括控制器、开关量输入接口和开关量输出接口；电子负载包括电流控制电路以及接收信号处理电路；

继电保护测试仪的电流输出接口连接电流控制电路的第一输入端，控制器通过开关量输出接口连接电流控制电路的第二输入端；电流控制电路的输出端用于连接保护设备的出口继电器接线口；接收信号处理电路的输入端用于连接出口继电器接线口，输出端通过开关量输入接口连接控制器。

即继电保护测试仪可输出测试所需的电流恒定时间到保护设备。直到设定的试验结束，记录实验结果与实验数据。

且继电保护测试仪可输出测试所需的所有参数(例如，重复测试次数、重复测试间隔时间等)。自动按设置循环所设定的次数。结束后记录实验结果与实验数据。数据的记录通过可电子负载采集保护开出量的开出信号记录。其中，出口继电器有大电流流过时会发热。必须留有间隔时间来散热，这样有助于测得继电器的真实可靠性同耐久性能。

同时，在一个具体实施例中，控制器为DSP+ARM+CPLD内核的处理器。

具体而言，控制器的DSP(Digital Signal Processing)可负责信号采样、处理计算；ARM(Advanced RISC Machines)可负责时间准确度的测试和处理测试结果；CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)可负责测试过程的逻辑控制，控制开入与开出量实现时间测量和录波。

在一个具体实施例中，电子负载为程控电子负载。

在一个具体实施例中，程控电子负载为数字程控电子负载。

可以明确，基于继电保护测试仪与数字程控电子负载，对保护设备的出口继电器进行测试；本申请采用分体式组合设计，各功能分开，可降低测试设备的复杂性，减小各功能的相互影响，提高各功能的可靠性能。

以上，本申请可以针对各种保护设备出口继电器的性能测试需求设置各种测试参数，例如，1)电压高低；2)电流大小；3)电流恒定时间；4)重复测试次数；5)重复测试间隔时间；6)测试重复次数设定。具体的，基于本申请可以任意按需求设置输出电压高低、相位，可以任意按需求设置输出电流大小、设置电流输出时间、重复测试次数以及重复测试间隔时间。本申请可按测试要求来任意设定上述参数，并最终统计测试结果。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种出口继电器性能测试设备，包括继电保护测试仪200以及电子负载210；还包括程控电源220；

继电保护测试仪200的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪200的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；

继电保护测试仪200包括控制器202、开关量输入接口和开关量输出接口；电子负载210包括电流控制电路212以及接收信号处理电路214；

继电保护测试仪的电流输出接口连接电流控制电路212的第一输入端，控制器202通过开关量输出接口连接电流控制电路212的第二输入端；电流控制电路212的输出端用于连接保护设备的出口继电器接线口；

接收信号处理电路214的输入端用于连接出口继电器接线口，输出端通过开关量输入接口连接控制器202；

程控电源220的输入端连接控制器200，输出端连接电流控制电路212的第三输入端。

具体而言，继电保护测试仪的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；即继电保护测试仪可分别输出测试所需的电压、电流到保护设备。

同时，本申请中的继电保护测试仪可分别通过交直流电流源、交直流电压源输出测试所需的电压、电流到保护设备。

在一个具体的实施例中，程控电源为7500VA数字程控电源。

其中，电子负载可以为数字程控电子负载。即本申请可以包括继电保护测试仪，7500VA数字程控电源以及数字程控电子负载。

1)电压高低：本申请可通过系统软件控制继电保护测试仪输出测试所需的电压到保护装置。

2)电流大小：本申请可通过系统软件控制继电保护测试仪输出测试所需的电流到保护装置。

3)电流恒定时间：本申请可通过系统软件控制继电保护测试仪输出测试所需的电流恒定时到保护装置。直到设定的试验结束，记录实验结果与实验数据。

4)重复测试次数：本申请可通过系统软件控制继电保护测试仪输出测试所需的所有参数。自动按设置循环所设定的次数。结束后记录实验结果与实验数据。数据的记录通过数字程控电子负载采集保护开出量的开出信号记录。

5)重复测试间隔时间：本申请可通过系统软件控制继电保护测试仪输出测试所需的所有参数。出口继电器有大电流流过时会发热。必须留有间隔时间来散热，这样有助于测得继电器的真实可靠性同耐久性能。

以上，本申请基于继电保护测试仪、电子负载以及程控电源，可任意按需求设置输出电压高低、相位，可任意按需求设置输出电流大小设置电流输出时间、重复测试次数、重复测试间隔时间，进而全自动地来按测试要求来测试出口继电器。本申请可以真实地测试出保护设备所使用的出口继电器是否达到设计要求和耐久性，大大减少了测试人员的工作量，提高了测试效率。本申请采用分体式组合设计，各功能分开，可降低测试设备的复杂性，减小各功能的相互影响，提高各功能的可靠性能。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种出口继电器性能测试设备，该设备的继电保护测试仪、电子负载和程控电源可置于机柜内；

机柜的一侧面设有显示屏以及输入装置；

电流输出接口、电压输出接口、开关量输入接口和开关量输出接口均设在机柜的一侧面上。

具体而言，本申请采用分体式组合设计，各功能分开，可降低测试设备的复杂性，减小各功能的相互影响，提高各功能的可靠性能。可任意按需求设置输出电压高低、相位，可任意按需求设置输出电流大小设置电流输出时间、重复测试次数、重复测试间隔时间，进而全自动地来按测试要求来测试出口继电器。

在一个具体实施例中，显示屏为液晶显示屏或电子墨水显示屏；

输入装置为显示屏上覆盖的触摸层，机柜上设置的按键、轨迹球或触控板以及外接的键盘、触控板或鼠标。

具体而言，显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种测试系统，包括保护设备以及连接保护设备的出口继电器性能测试设备。

其中，出口继电器性能测试设备，包括继电保护测试仪以及电子负载；还包括程控电源；

继电保护测试仪的电流输出接口用于连接外部保护设备的电流信号输入接口，继电保护测试仪的电压输出接口用于连接保护设备的电压信号输入接口；

继电保护测试仪包括控制器、开关量输入接口和开关量输出接口；电子负载包括电流控制电路以及接收信号处理电路；

继电保护测试仪的电流输出接口连接电流控制电路的第一输入端，控制器通过开关量输出接口连接电流控制电路的第二输入端；电流控制电路的输出端用于连接保护设备的出口继电器接线口；接收信号处理电路的输入端用于连接出口继电器接线口，输出端通过开关量输入接口连接控制器。程控电源的输入端连接控制器，输出端连接电流控制电路的第三输入端。

需要说明的是，本申请中电流控制电路的功能可采用图4中的电子负载电流控制模块对应实现；本申请中接收信号处理电路的功能可采用电子负载接收信号处理模块对应实现；本申请中控制器的功能可采用图4中的DSP+ARM+CPLD内核对应实现。而保护设备的电压信号输入接口、电流信号输入接口对应图4中的保护电流电压信号输入口。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。