一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，包括：實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器、被測裝置背板端子排、試驗線、端子轉(zhuǎn)換器；本發(fā)明實現(xiàn)了端子接線的中間轉(zhuǎn)換，建立了標準化接口，每臺被測裝置只需將原來背板端子排換為已經(jīng)與端子轉(zhuǎn)換器連接好的背板端子排即完成接線，然后根據(jù)被測裝置的背板端子定義，對端子轉(zhuǎn)換器兩側(cè)的端子進行配置后即可進行試驗，簡化了試驗接線環(huán)節(jié)；建立了一個標準化平臺，改變了傳統(tǒng)的直接將被測裝置與試驗儀器進行連接，較好地解決了目前繼電保護試驗存在的由于保護裝置的背板定義不同，每次都要根據(jù)每臺裝置進行個性化的接線，在接線環(huán)節(jié)花費大量時間的問題，提高了工作的效率。
【專利說明】一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]試驗室中對保護裝置進行動態(tài)或靜態(tài)試驗前，需要先按照裝置背板的定義，如電源+、電源_，保護跳閘1、跳閘2等，將被測試的裝置與實時數(shù)字仿真儀(RTDS)、功率放大器、模擬斷路器等設(shè)備進行連接。由于每一臺被測裝置的背板定義不同，所以需要針對每一臺被測裝置進行重新接線，降低了試驗室測試效率。
[0003]繼電保護試驗室負責對各種類型的保護裝置(線路保護、母線保護、變壓器保護等)進行動態(tài)及靜態(tài)試驗，動態(tài)測試一般是通過實時數(shù)字仿真儀(RTDS)、功率放大器、模擬斷路器等設(shè)備與被測試的保護裝置連接進行測試，靜態(tài)試驗一般是通過繼電保護測試儀與被測試的保護裝置連接進行測試。目前進行試驗前，要將上述設(shè)備進行連接，由于保護裝置的背板定義不同，每次都要根據(jù)每臺裝置進行個性化的接線，在接線環(huán)節(jié)花費大量的時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，旨在解決目前繼電保護試驗存在的由于保護裝置的背板定義不同，每次都要根據(jù)每臺裝置進行個性化的接線，在接線環(huán)節(jié)花費大量時間的問題。
[0005]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，該繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)包括:實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器、被測裝置背板端子排、試驗線、端子轉(zhuǎn)換器；
[0006]模擬斷路器通過試驗線連接實時數(shù)字仿真儀，實時數(shù)字仿真儀通過數(shù)據(jù)總線連接功率放大器，功率放大器通過試驗線連接故障錄波器，實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器連接端子轉(zhuǎn)換器，端子轉(zhuǎn)換器通過試驗線連接被測裝置背板端子排；
[0007]模擬斷路器通過試驗線連接實時數(shù)字仿真儀，實時數(shù)字仿真儀通過數(shù)據(jù)總線連接功率放大器，功率放大器通過試驗線連接故障錄波器，實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器連接端子轉(zhuǎn)換器，端子轉(zhuǎn)換器通過試驗線連接被測裝置背板端子排
[0008]實時數(shù)字仿真儀，用于系統(tǒng)建模，搭建發(fā)電機、變壓器、電纜、電動機、架空線路，并模擬各種故障，計算出所搭建系統(tǒng)的潮流及故障狀態(tài)下的暫態(tài)過程，將仿真出的電流、電壓結(jié)果通過導線與功率放大器連接，將實時數(shù)字仿真儀的小信號轉(zhuǎn)換為直接接入被測試保護及自動化裝置的電流電壓信號；與模擬斷路器直接連接，接收模擬斷路器的斷路器位置信號，也連接模擬斷路器跳合閘線圈，控制模擬斷路器的分、合；
[0009]故障錄波器:用于記錄試驗過程中的模擬量及開關(guān)量，電流需要通過導線與被測保護及自動裝置串聯(lián)接入，電壓直接并聯(lián)接入，開關(guān)量通過導線與保護裝置出口及模擬斷路器輔助接點連接；
[0010]端子轉(zhuǎn)換器用于將被測裝置與檢測系統(tǒng)連接起來。
[0011]進一步，模擬斷路器通過輔助接點接入實時數(shù)字仿真儀。
[0012]進一步，實時數(shù)字仿真儀通過小信號控制功率放大器輸出。
[0013]進一步，功率放大器輸送電流電壓到故障錄波器。
[0014]進一步，端子轉(zhuǎn)換器還包括:標準試驗用端子、單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器、單刀多擲開關(guān);
[0015]標準試驗用端子設(shè)置在單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的左側(cè)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器連接單刀多擲開關(guān)。
[0016]進一步，標準試驗用端子接入與試驗端子排所連接的插針，試驗端子排直接插入保護裝置背板的端子排插槽內(nèi)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器通過試驗線與測試儀端口連接。
[0017]進一步，標準試驗用端子和單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的數(shù)量根據(jù)實際的需要進行改變。
[0018]本發(fā)明提供的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，設(shè)置端子轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了端子接線的中間轉(zhuǎn)換，建立了標準化接口，每臺被測裝置只需將原來背板端子排換為已經(jīng)與端子轉(zhuǎn)換器連接好的背板端子排即完成接線，然后根據(jù)被測裝置的背板端子定義，對端子轉(zhuǎn)換器兩側(cè)的端子進行配置后即可進行試驗，簡化了試驗接線環(huán)節(jié)；建立了一個標準化平臺，改變了傳統(tǒng)的直接將被測裝置與試驗儀器進行連接，較好地解決了目前繼電保護試驗存在的由于保護裝置的背板定義不同，每次都要根據(jù)每臺裝置進行個性化的接線，在接線環(huán)節(jié)花費大量時間的問題，提高了工作的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的保護裝置背板接線圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例提供的被測裝置的接線示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實施例提供的端子轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖中:1、實時數(shù)字仿真儀；2、故障錄波器；3、模擬斷路器；4、功率放大器；5、被測裝置背板端子排；6、試驗線；7、端子轉(zhuǎn)換器。

【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實施例的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)主要由:實時數(shù)字仿真儀1、故障錄波器2、模擬斷路器3、功率放大器4、被測裝置背板端子排5、試驗線6、端子轉(zhuǎn)換器7組成；
[0027]模擬斷路器3通過試驗線6連接實時數(shù)字仿真儀1，實時數(shù)字仿真儀I通過數(shù)據(jù)總線連接功率放大器4，功率放大器4通過試驗線6連接故障錄波器2，實時數(shù)字仿真儀1、故障錄波器2、模擬斷路器3、功率放大器4連接端子轉(zhuǎn)換器7，端子轉(zhuǎn)換器7通過試驗線6連接被測裝置背板端子排5 ；
[0028]模擬斷路器3通過輔助接點接入實時數(shù)字仿真儀I ;實時數(shù)字仿真儀I通過小信號控制功率放大器輸出；功率放大器4輸送電流電壓到故障錄波器2 ；
[0029]端子轉(zhuǎn)換器7還包括:標準試驗用端子、單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器、單刀多擲開關(guān)；端子轉(zhuǎn)換器:用于將被測裝置與檢測系統(tǒng)連接起來。端子轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，T1、T2、Τ3……端子接入檢測系統(tǒng)的端子，如Τ1、Τ2、Τ3分別接入功率放大器A、B、C相電流；B1、B2、B3……等端子可以通過端子轉(zhuǎn)換器專用試驗端子排與被測試儀器連接。最后根據(jù)Tl、T2、T3……端子的定義(如之前定義好的功率放大器A、B、C相電流)通過單刀多擲開關(guān)的檔位選擇器D1、D2、D3……對接入的B1、B2、B3進行選擇，選擇原理如圖4所示。(舉例:如果裝置背板所對應的B1、B2、B3端子為B相、C相、A相電流，則Dl應該選擇檔位3，D2應該選擇檔位1，D3應嘎選擇檔位2，這樣即可對應檢測系統(tǒng)所連接的Tl、T2、T3端子)
[0030]標準試驗用端子設(shè)置在單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的左側(cè)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器連接單刀多擲開關(guān)；
[0031]標準試驗用端子接入與試驗端子排所連接的插針，試驗端子排可以直接插入保護裝置背板的端子排插槽內(nèi)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器通過試驗線與測試儀端口連接；標準試驗用端子和單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的數(shù)量可以根據(jù)實際的需要進行改變。
[0032]實時數(shù)字仿真儀(RTDS):用于系統(tǒng)建模，搭建發(fā)電機、變壓器、電纜、電動機、架空線路等，并模擬各種故障，計算出所搭建系統(tǒng)的潮流及故障狀態(tài)下的暫態(tài)過程。在硬件上需要與功率放大器配合使用，可以將仿真出的電流、電壓結(jié)果通過導線與功率放大器連接，將RTDS的小信號轉(zhuǎn)換為可以直接接入被測試保護及自動化裝置的電流電壓信號；硬件上還可與模擬斷路器直接連接，接收模擬斷路器的斷路器位置信號，也可以連接模擬斷路器跳合閘線圈，控制模擬斷路器的分、合。
[0033]故障錄波器:用于記錄試驗過程中的模擬量(電流、電壓)及開關(guān)量(斷路器位置，保護裝置跳閘出口、合閘出口等)，電流需要通過導線與被測保護及自動裝置串聯(lián)接入，電壓可以直接并聯(lián)接入。開關(guān)量可以通過導線與保護裝置出口及模擬斷路器輔助接點連接。
[0034]端子轉(zhuǎn)換器:用于將被測裝置與檢測系統(tǒng)連接起來。端子轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，T1、T2、T3……端子接入檢測系統(tǒng)的端子，如Τ1、Τ2、Τ3分別接入功率放大器A、B、C相電流；B1、B2、B3……等端子可以通過端子轉(zhuǎn)換器專用試驗端子排與被測試儀器連接。最后根據(jù)T1、T2、T3……端子的定義(如之前定義好的功率放大器Α、B、C相電流)通過單刀多擲開關(guān)的檔位選擇器Dl、D2、D3……對接入的B1、Β2、Β3進行選擇，選擇原理如圖4所示。(舉例:如果裝置背板所對應的Β1、Β2、Β3端子為B相、C相、A相電流，則Dl應該選擇檔位3，D2應該選擇檔位1，D3應嘎選擇檔位2，這樣即可對應檢測系統(tǒng)所連接的Tl、Τ2、Τ3端子)。
[0035]本發(fā)明的工作原理:
[0036]首先將實時數(shù)字仿真儀(RTDS)、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器之間的連線連接完畢，然后將實時數(shù)字仿真儀(RTDS)、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器需要與被測試的保護裝置連接的接線接入到端子轉(zhuǎn)換器T端子排一側(cè)，并標記好這些端子的定義，如:Tl-正電源、Τ2-負電源，Τ3-電壓A相、Τ4-電壓B相、Τ5-電壓C相等。當對被測的保護裝置進行測試時，將保護裝置背板的端子排拆下如附圖2所示，并接入已經(jīng)接好試驗線的端子排如附圖3，將試驗插針接入到B —側(cè)的端子排內(nèi)。最后按照裝置背板的定義，對端子轉(zhuǎn)換器上兩側(cè)的端子進行配置。接線端子轉(zhuǎn)換器與裝置背板端子排接線圖如附圖3所示，B1-B8、T1-T8端子為標準的試驗用端子，D1-D8為單刀多擲開關(guān)的調(diào)節(jié)器，使用時，B1-B8可以接入與試驗端子排所連接的插針，試驗端子排可以直接插入保護裝置背板的端子排插槽內(nèi)。T1-T8可以通過試驗線與測試儀端口連接。全部連接完畢后，可以按照說明書中對B1-B8的定義，調(diào)節(jié)D1-D8，選擇B1-B8分別與T1-T8中的哪個端子聯(lián)通。
[0037]B1-B8如何與T1-T8進行對應的原理圖如附圖4所示，附圖4僅以B1-B2與T1-T2如何對應進行舉例說明，具體的端子數(shù)目可以根據(jù)需要增減。若要BI與Tl聯(lián)通，需將Dl開關(guān)選擇I位置；若需要B2與Tl聯(lián)通，需要將Dl開關(guān)選擇2位置；若要BI與T2聯(lián)通，需將D2開關(guān)選擇I位置；若要B2與T2聯(lián)通，需將D2開關(guān)選擇2位置。其中單刀多擲開關(guān)可以根據(jù)需要選擇阿爾法ALPHA單聯(lián)4檔、8檔、12檔等旋轉(zhuǎn)式檔位的開關(guān)。
[0038]本發(fā)明針對原試驗室檢測過程中，由于每臺被測保護裝置的背板定義不同，所以每次試驗都需要進行重新接線的問題提出改進方案，改變了以往直接將RTDS、功率放大器、模擬斷路器等設(shè)備與被測試的保護裝置連接進行測試，而是通過端子接線的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，建立標準化接口，每臺被測裝置只需將原來背板端子排換為已經(jīng)與端子轉(zhuǎn)換器連接好的背板端子排即完成接線。然后根據(jù)被測裝置的背板端子定義，對端子轉(zhuǎn)換器兩側(cè)的端子進行配置后即可進行試驗，大大提高了工作的效率。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，該繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)包括:實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器、被測裝置背板端子排、試驗線、端子轉(zhuǎn)換器； 模擬斷路器通過試驗線連接實時數(shù)字仿真儀，實時數(shù)字仿真儀通過數(shù)據(jù)總線連接功率放大器，功率放大器通過試驗線連接故障錄波器，實時數(shù)字仿真儀、故障錄波器、模擬斷路器、功率放大器連接端子轉(zhuǎn)換器，端子轉(zhuǎn)換器通過試驗線連接被測裝置背板端子排； 實時數(shù)字仿真儀，用于系統(tǒng)建模，搭建發(fā)電機、變壓器、電纜、電動機、架空線路，并模擬各種故障，計算出所搭建系統(tǒng)的潮流及故障狀態(tài)下的暫態(tài)過程，將仿真出的電流、電壓結(jié)果通過導線與功率放大器連接，將實時數(shù)字仿真儀的小信號轉(zhuǎn)換為直接接入被測試保護及自動化裝置的電流電壓信號；與模擬斷路器直接連接，接收模擬斷路器的斷路器位置信號，也連接模擬斷路器跳合閘線圈，控制模擬斷路器的分、合； 故障錄波器，用于記錄試驗過程中的模擬量及開關(guān)量，電流需要通過導線與被測保護及自動裝置串聯(lián)接入，電壓直接并聯(lián)接入，開關(guān)量通過導線與保護裝置出口及模擬斷路器輔助接點連接； 端子轉(zhuǎn)換器用于將被測裝置與檢測系統(tǒng)的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，模擬斷路器通過輔助接點接入實時數(shù)字仿真儀。
3.如權(quán)利要求1所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，實時數(shù)字仿真儀通過小信號控制功率放大器輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，功率放大器輸送電流電壓到故障錄波器。
5.如權(quán)利要求1所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，端子轉(zhuǎn)換器還包括:標準試驗用端子、單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器、單刀多擲開關(guān)； 標準試驗用端子設(shè)置在單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的左側(cè)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器連接單刀多擲開關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，標準試驗用端子接入與試驗端子排所連接的插針，試驗端子排直接插入保護裝置背板的端子排插槽內(nèi)，單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器通過試驗線與測試儀端口連接。
7.如權(quán)利要求5所述的繼電保護試驗室標準化測試系統(tǒng)，其特征在于，標準試驗用端子和單刀多擲開關(guān)調(diào)節(jié)器的數(shù)量根據(jù)實際的需要進行改變。
【文檔編號】G01R31/00GK104133133SQ201410348057
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】杜明, 劉濤, 王瑤, 袁中琛, 陳培育, 趙玉新, 韓磊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司