一种继电保护装置走时精度测试工装的制作方法

1.本实用新型涉及电力设备测试领域，特别涉及一种继电保护装置走时精度测试工装。


背景技术：

2.在继电保护产品中，装置的时钟走时的准确性是一项重要的指标。在现场中，当发生故障时，如果装置的时钟走时不准，会对事故的分析带来很大的不便，甚至导致错误的分析结果。国家标准和电力行业的有关标准都对继电保护的时钟精度进行了明确的规定，在没有专用的gps校时情况下，装置自身的时钟24小时误差不能超过
±
5s。
3.当前24小时走时精度的测试是通过对时源与装置对时成功后，再持续对时10分钟后拔掉对时信号，连续带电运行24小时，对比装置时钟与时钟源，走时误差不大于
±
3秒，此时无法监视装置24小时走时的均匀性，且通过肉眼观察装置的走时是不科学的，不准确的。通过试验仪的整点触发装置开入动作可以考核装置的24小时走时的均匀性，但试验仪长时间工作，且存在安全隐患。测试接线复杂。
4.现有的继电保护装置测试方案无法监视装置24小时走时的均匀性，且通过肉眼观察装置的走时是不科学，不准确。通过试验仪的整点触发装置开入动作可以考核装置的24小时走时的均匀性，但试验仪长时间工作，存在安全隐患。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的是提供一种继电保护装置走时精度测试工装，通过gps时钟源的整点脉冲信号去触发继电保护装置的开入量变位，并记录该开入量变位的时间，来考核装置时钟走时的准确度及均匀性，解决了肉眼观察时钟走时不科学的问题，克服了试验仪上时间运行带来的安全隐患，提高了继电保护装置走时测试的精度和可靠性。
6.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种继电保护装置走时精度测试工装，包括：pcb板和设置于其上的ac/dc电源整流组件、第一计数器、时钟振荡电路、第二计数器、与非门逻辑芯片、非门逻辑芯片；
7.所述ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，依据所述gps时钟源的脉冲信号触发导通；
8.所述ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，所述时钟振荡电路分别与所述第一计数器和所述第二计数器连接以提供时钟信号；
9.所述第一计数器和所述第二计数器分别与所述第一脉宽扩展开关和所述第二脉宽扩展开关连接，实现第一次脉冲信号展宽和第二次脉冲信号展宽；
10.所述继电保护装置在所述ac/dc电源整流组件的直流侧导通时遥信开入定时动作并记录动作时标，依据所述动作时标得到所述继电保护装置的走时精度。
11.进一步地，所述时钟振荡电路包括并联连接的电位器、电阻和电容器。
12.进一步地，所述ac/dc电源整流组件为若干个二极管组成的全桥整流电路。
13.进一步地，所述测试工装的开出端子组件包括：若干个连接端子；
14.所述若干个连接端子分别与一所述继电保护装置连接。
15.进一步地，所述的继电保护装置走时精度测试工装还包括：指示灯；
16.所述指示灯设置于所述pcb板上；
17.所述指示灯与所述第一计数器电连接。
18.进一步地，所述继电保护装置走时精度测试工装还包括：封装外壳；
19.所述pcb设置于所述封装外壳内部，其输入端和输出端分别与所述封装外壳的端子连接。
20.本实用新型实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
21.通过gps时钟源的整点脉冲信号去触发继电保护装置的开入量变位，并记录该开入量变位的时间，来考核装置时钟走时的准确度及均匀性，解决了肉眼观察时钟走时不科学的问题，克服了试验仪上时间运行带来的安全隐患，提高了继电保护装置走时测试的精度和可靠性。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的继电保护装置走时精度测试工装电路原理示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的封装外壳示意图；
24.图3是本实用新型实施例提供的测试工装接线图。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
26.请参照图1，本实用新型实施例提供了一种继电保护装置走时精度测试工装，包括：pcb板和设置于其上的ac/dc电源整流组件、第一计数器、时钟振荡电路、第二计数器、与非门逻辑芯片、非门逻辑芯片。ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，依据gps时钟源的脉冲信号触发导通；ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，时钟振荡电路分别与第一计数器和第二计数器连接以提供时钟信号；第一计数器和第二计数器分别与第一脉宽扩展开关和第二脉宽扩展开关连接，实现第一次脉冲信号展宽和第二次脉冲信号展宽；继电保护装置在ac/dc电源整流组件的直流侧导通时遥信开入定时动作并记录动作时标，依据动作时标得到继电保护装置的走时精度。
27.测试工装将ac/dc电源整流组件、计数器、时钟振荡电路、与非门逻辑芯片、非门逻辑芯片、指示灯等集成pcb板上并进行连接，并封装于金属壳体内，成本较低，接线简单，且插拔便捷，安全可靠。
28.具体的，ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，时钟振荡电路分别与第一计数器和第二计数器连接以提供时钟信号，第一计数器的输出端与第一脉宽扩展开关输入端和第二脉宽扩展开关输入端连接，以实现第一次脉冲信号展宽；第二计数器的时钟管
脚与第一脉宽扩展开关输出端和第二脉宽扩展开关输出端连接，其复位管脚与gps时钟源连接，其输出端与与非门逻辑芯片连接，实现第二次脉冲信号展宽，最后连接与非门和非门逻辑芯片控制保护装置的开入信号。
29.具体的，时钟振荡电路包括：并联连接的电位器、电阻和电容器。
30.具体的，ac/dc电源整流组件包含由二极管组成的全桥整流电路。ac/dc电源整流组件的直流侧连接gps装置，ac/dc电源整流组件的交流侧用于连接交流电源，ac/dc电源整流组件将交流电源的交流电转换为供电电源回路所需的直流电(可为5v直流电)，使得光耦正常启动，但是直流电的导通需要外部gps时钟源触发，使用gps时钟源可以定时触发5v电源，进而使继电保护装置的遥信开入定时动作，记录下动作时标，考核继电保护装置对时的准确性和离散度。
31.可选的，ac/dc模块使用harvest厂家has10-5-n型单路稳压电源模块；窄电压输出，功率为10w，输入与输出高隔离，转换效率高达85％，采用pcb板直插式安装。
32.具体的，第二计数器(如图1u2a所示，)接收gps时钟源的脉冲信号，同步扩展脉冲信号输出，定时发送脉冲，使继电保护装置开入定时动作。
33.可选的，u2a为计数器芯片，该工装计数器型号为cd4520be dip-16双二进制加法计数器，工装温度为-55
°‑
125
°
，用来实现对脉冲进行计数，由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有rs触发器、t触发器、d触发器及jk触发器等。
34.对于不同的装置，其开入量消抖时间不一样，有的装置开入量消抖时间较短(几十毫秒)，有的装置开入量消抖时间较长(十几秒)，有的装置的开入量存在较长时，会生成多个报告，不利于观察。因此，gps装置所发的脉宽应能够可控、可调。通过设置第一计数器、第一脉宽扩展开关和第二脉宽扩展开关，实现了gps时钟源的脉冲信号宽度可调可控，通过第二计数器实现时钟信号的二次展宽。
35.继电保护装置软件时钟的测试方法：通过gps时钟源发送时钟脉冲触发继电保护装置的某一开入量变位，记录此开入量变位的时刻，通过观察装置记录的这一开入量24小时的变位时刻的时间记录，来考核装置时钟走时的准确度。因此，需要对gps信号脉宽能够进行控制，测试工装包括一个时钟发生器/计数器(如图1中的u1)和两个脉宽扩展4p开关(如图1中dip8)。对于不同的继电保护装置，其开入量消抖时间不一样，有的继电保护装置开入量消抖时间较短(几十毫秒)，有的继电保护装置开入量消抖时间较长(十几秒)，有的继电保护装置的开入量存在较长时会生成多个报告，不利于观察。测试工装通过dip8能够实现gps装置所发的脉宽应能够可控可调。其中，图1中的u3a和u4a为与非门逻辑芯片，u5a和u5b为非门逻辑芯片。
36.可选的，u1脉宽扩展芯片型号为hef4060bp dip-16时钟发生器/计数器，结合dip8 sw-4脉宽扩展4p开关，实现gsp脉冲宽度可调，脉宽8个档位：100ms、146ms、238ms、422ms、790ms、1528ms、2998ms、11830ms。此外，r3为可调变阻器，若3中脉冲宽度不满足使用要求，通过r3可将原脉冲档位扩展为：175ms、296ms、538ms、1022ms、1990ms、3926ms、7800s、31030ms。
37.第一个整点时继电保护装置记录的事件记录后，对继电保护装置进行断电；在第24个整点到来前，对继电保护装置进行上电，记录继电保护装置在第24个整点时的事件报
告的时间记录，进而比较此两整点时间的记录。
38.对于gps时钟源而言，5v电源接gps时钟源的oc(光耦)门输出。对于继电保护装置而言，仅需接装置的开入电源(根据需要接入正电源或负电源)和开入端子。接线方式见图3所示。
39.进一步地，测试工装的开出端子组件包括：若干个连接端子；若干个连接端子分别与一继电保护装置连接。
40.进一步地，继电保护装置走时精度测试工装还包括：指示灯；指示灯设置于pcb板上；指示灯与第一计数器电连接。
41.可选的，请参照图2，继电保护装置走时精度测试工装还包括：封装外壳。pcb设置于封装外壳内部，其输入端和输出端分别与封装外壳的端子连接。
42.在本实用新型实施例的一个具体实施方式中，封装外壳的尺寸为：长18cm、宽11cm、高4cm，pcb板封装于封装外壳的金属壳体内部。
43.继电保护装置走时精度测试工装可同时实现多个装置的走时精度测试，测试接线至少包括两条回路，第一条回路实现对gps时钟脉冲装置5v电源的供电及gps脉冲oc(光耦)门输出；第二条回路实现与需要对时的保护装置开入端子的连接。
44.测试工装开出回路中采用将两个光耦串联的形式，既增加了耐压，又尽可能的不改变继电保护装置开入量内部电路的电气参数。
45.测试工装可同时实现多个继电保护装置的走时精度测试。与传统测试流程相比，大大提高了继电保护装置24小时走时精度的测试质量和效率，整体测试效率提高了400％左右。
46.测试工装考虑各种继电保护装置的开入量电源的电压等级，能够同时满足开入电源电压等级为+24v、+110v、+220v的不同继电保护装置的需求；除此之外，能够满足某些开入负脉冲触发的需求。
47.本实用新型实施例旨在保护一种继电保护装置走时精度测试工装，包括：包括：pcb板和设置于其上的ac/dc电源整流组件、第一计数器、电位器、电阻、电容器、第二计数器、与非门逻辑芯片、非门逻辑芯片；ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，依据gps时钟源的脉冲信号触发导通；ac/dc电源整流组件的直流侧与gps时钟源连接，时钟振荡电路分别与第一计数器和第二计数器连接以提供时钟信号；第一计数器和第二计数器分别与第一脉宽扩展开关和第二脉宽扩展开关连接，实现第一次脉冲信号展宽和第二次脉冲信号展宽；继电保护装置在ac/dc电源整流组件的直流侧导通时遥信开入定时动作并记录动作时标，依据动作时标得到继电保护装置的走时精度。上述技术方案具备如下效果：
48.通过gps时钟源的整点脉冲信号去触发继电保护装置的开入量变位，并记录该开入量变位的时间，来考核装置时钟走时的准确度及均匀性，解决了肉眼观察时钟走时不科学的问题，克服了试验仪上时间运行带来的安全隐患，提高了继电保护装置走时测试的精度和可靠性。
49.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的
等同形式内的全部变化和修改例。