本實用新型涉及電力系統(tǒng)設(shè)備測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試儀及其自動換線裝置。

背景技術(shù)：

繼電保護(hù)操作箱既是保護(hù)裝置與斷路器之間的接口裝置，又是手動操作斷路器的執(zhí)行裝置，主要用于斷路器的控制和交流電壓切換。如果把所有的保護(hù)裝置和測控裝置比作人的大腦，那么故障時執(zhí)行保護(hù)發(fā)出的跳合閘命令的斷路器就相當(dāng)于人的雙手，而操作箱則相當(dāng)于人身上的韌帶，俗稱筋，確保能做出各種正確動作。操作箱的性能和可靠性，將直接影響保護(hù)裝置的動作正確率及手動操作的可靠性，與主變及線路保護(hù)配套的操作箱，功能更多、回路更復(fù)雜,對其性能和可靠性要求更高,因此操作箱的檢驗和保護(hù)裝置同等重要。

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，一條220kV線路或者一臺220kV主變保護(hù)例檢的停電檢驗時間一般為4天，其中包括二次回路及外觀檢查、絕緣試驗、開入開出量檢驗、零漂及采樣檢驗、保護(hù)定值檢驗、操作箱檢驗、帶開關(guān)整組傳動和信號核對、開關(guān)遙控等，內(nèi)容多，細(xì)而雜。220kV主變及線路保護(hù)操作箱檢驗，雖然只是整個保護(hù)檢驗工作中的一個環(huán)節(jié)，但是卻至少要花費半天至一天的時間，占據(jù)整保護(hù)檢驗將近1/4的時間，通常還至少需要三個人一起配合才能完成，檢驗效率比較低。

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入了快車道，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，每年都有大量基建變電站驗收投產(chǎn)，更有越來越多的設(shè)備需要進(jìn)行例檢。在人員緊缺，工作量又大的困難面前，就需要我們不斷的改進(jìn)工作方法，提高工作效率，才能跟上堅強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)步伐。因此，如何提高操作箱繼電動作特性檢驗的工作效率及正確率是我們急需解決的問題。

傳統(tǒng)的斷路器操作箱繼電器動作特性檢驗是利用專用的斷路器操作箱加長板或者在保護(hù)屏端子排上帶著二次回路直接進(jìn)行測試。試驗人需根據(jù)不同廠家生產(chǎn)的操作箱電路圖或者不同廠家及型號的操作箱檢驗規(guī)程，分別找出被測操作箱繼電器檢測節(jié)點，包括電壓/電流線圈節(jié)點、反饋節(jié)點，再把繼電保護(hù)測試儀通過試驗線分別連接到該檢測節(jié)點，最后再通過人工手動或自動控制繼電保護(hù)測試儀輸出直流電流或電壓的試驗方法，用萬用表的“叫檔”檢驗相應(yīng)繼電器接點的動作情況。該方法現(xiàn)場操作復(fù)雜，要保證直流電源不誤碰其他端子而引發(fā)繼電回路短路，又要通過聽繼電器接點動作的聲音，然后用萬用表來判斷接點的動作。一旦短路將導(dǎo)致燒壞繼電器，又因現(xiàn)場工作環(huán)境嘈雜聽不清繼電器接點動作的聲音，往往會誤加過高電壓/電流損傷或損壞繼電器，而且得不到準(zhǔn)確的動作值和返回值，需要再次試驗。該操作箱檢驗方法落后，檢驗費時費力，一旦誤操作將使操作箱繼電器損壞，將導(dǎo)致預(yù)試或全檢工作難以按時完成。如果因誤操作使繼電器損傷或損壞而沒有發(fā)現(xiàn)，就為電力系統(tǒng)安全運行埋下了“地雷”，有可能引發(fā)斷路器誤動或拒動。

綜上，現(xiàn)有操作箱檢測方法存在以下不足：

①工作效率極低。每個繼電器特性檢測都要頻繁人工更換檢測點，占用大量時間；對相同的板件進(jìn)檢測，重復(fù)性工作，占用大量時間，無法提高工作效率。

②存在燒毀繼電器等電子元器件的安全隱患。存在正負(fù)電源人工接入錯位引起燒毀電子元器件的安全隱患；另外，由于要頻繁人工更換檢測節(jié)點，且節(jié)點之間間距不到0.5厘米，接線時極易造成電壓短路。

③專用轉(zhuǎn)接板上的檢測節(jié)點柱子容易損壞。由于大量試驗，頻繁更換檢測節(jié)點進(jìn)行接線，常常導(dǎo)致檢測節(jié)點柱子損壞。

④人工操作易出錯。由于檢測節(jié)點不直觀，要通過操作箱電路圖查對。導(dǎo)致錯誤可能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可實現(xiàn)自動“換線”功能，能大大減少測試時間，減輕工作人員的工作量，降低對工作人員的技能要求，并且可有效避免由于接線錯誤可能導(dǎo)致的各種安全隱患，大大提高了操作箱檢驗的工作效率和準(zhǔn)確率，兼容性好，安全性高的繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試儀及其自動換線裝置。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

用于繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試的自動換線裝置，包括有：

矩陣?yán)^電器，由至少一繼電器板構(gòu)成，操作箱插件上所有繼電器節(jié)點均引入到該矩陣?yán)^電器的繼電器板上；

及自動控制裝置，連接控制矩陣?yán)^電器。

所述用于繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試的自動換線裝置還包括有接口模塊，所述操作箱插件插針通過接口模塊連接于矩陣?yán)^電器的繼電器板。

所述矩陣?yán)^電器由6塊32路的繼電器板構(gòu)成。

所述自動控制裝置采用PLC。

所述接口模塊為48針的接口插座連接器。

所述矩陣?yán)^電器與自動控制裝置之間通過RS485接口連接通訊。

所述矩陣?yán)^電器以電源正極節(jié)點、電源負(fù)極節(jié)點及兩個繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點作為條件輸出端、以操作箱插件插針作為條件輸入端構(gòu)成。

一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試儀，包括上述的自動換線裝置，還包括有：

繼保測試設(shè)備，連接于所述矩陣?yán)^電器；

A/D轉(zhuǎn)換器，連接于自動控制裝置；

及人機(jī)界面，可通信連接于自動控制裝置。

所述自動控制裝置與人機(jī)界面之間通過RS232接口連接通訊。

由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

第一，通過將插件上所有繼電器節(jié)點引入到矩陣?yán)^電器，可采用矩陣方式切換繼電器導(dǎo)通，利用PLC程序通過不同插件采用不同繼電器的動作編碼進(jìn)行矩陣選點，切換出繼電器的電源節(jié)點和動作節(jié)點。不需要人工換線，可實現(xiàn)自動“換線”的功能，能大大減少測試時間，減輕工作人員的工作量，降低對工作人員的技能要求，并且可有效避免由于接線錯誤導(dǎo)致測試中短路、繼電器燒毀、誤加量至運行設(shè)備二次回路、誤跳運行設(shè)備的安全隱患，大大提高了操作箱檢驗的工作效率和準(zhǔn)確率；

第二，設(shè)置有接口模塊，通過48針的接口插座連接器，可將其他型號的插件插針統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為48針的標(biāo)準(zhǔn)插頭，方便擴(kuò)展和使用，能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠家的操作箱的兼容測試；

第三，可實現(xiàn)單塊插件測試，能夠完全脫離保護(hù)裝置、端子排和二次回路，因此可防止因此造成的電子元器件燒毀，確保不發(fā)生直流失地和短路或保護(hù)誤動，安全性更高。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型具體實施方式的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型具體實施方式的繼保測試設(shè)備與矩陣?yán)^電器的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.繼保測試設(shè)備，2.A/D轉(zhuǎn)換器，3.人機(jī)界面，4.矩陣?yán)^電器，5.接口模塊，6.自動控制裝置。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

參照圖1至圖3，本實用新型的一種繼電保護(hù)操作箱繼電器動作特性測試儀，包括有自動換線裝置、繼保測試設(shè)備1、A/D轉(zhuǎn)換器2及人機(jī)界面3。

所述自動換線裝置，包括有矩陣?yán)^電器4、接口模塊5及自動控制裝置6。所述自動控制裝置6采用PLC，連接控制矩陣?yán)^電器4。所述矩陣?yán)^電器4由6塊32路的繼電器板構(gòu)成；操作箱插件上所有48針繼電器節(jié)點均引入到該矩陣?yán)^電器4的6塊32路的繼電器板上；所述矩陣?yán)^電器4以電源正極節(jié)點、電源負(fù)極節(jié)點及兩個繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點作為條件輸出端、以操作箱插件插針作為條件輸入端構(gòu)成。所述接口模塊5為48針的接口插座連接器，所述操作箱插件插針通過接口模塊5連接于矩陣?yán)^電器4的繼電器板。

所述繼保測試設(shè)備1連接所述矩陣?yán)^電器4的兩個繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點，所述A/D轉(zhuǎn)換器2及人機(jī)界面3可通信連接于自動控制裝置6。所述矩陣?yán)^電器4與自動控制裝置6之間通過RS485接口連接通訊。所述人機(jī)界面3采用嵌入式一體化觸摸屏，自動控制裝置6與人機(jī)界面3之間通過RS232接口連接通訊。

參照圖1至圖3，本實用新型適用于220kV主變及線路保護(hù)操作箱，使用時，先插入待測插件，按要求進(jìn)行接線，測試電源輸入端正、負(fù)極分別連接矩陣?yán)^電器4的電源正、負(fù)極節(jié)點，繼保測試設(shè)備1連接所述矩陣?yán)^電器4的兩個繼電器狀態(tài)輸出節(jié)點。利用PLC程序,根據(jù)不同型號的繼電器插件，編制與之相對應(yīng)的動作編碼,通過不同插件，不同繼電器的動作編碼，進(jìn)行矩陣選點，切換出繼電器的電源節(jié)點和動作節(jié)點；對于重復(fù)性相同插件的繼電器特性檢測工作，可以使用同一套動作編碼，不用頻繁的查看回路圖紙尋找待測插件上繼電器的節(jié)點。通過人機(jī)界面3發(fā)送測試?yán)^電器板所對應(yīng)的動作代碼，PLC接受后經(jīng)過解碼，確定對應(yīng)的矩陣?yán)^電器，然后以Modbus通訊方式發(fā)送給繼電器所在的模塊。由繼保測試設(shè)備1輸入由小到大的電流/電壓，使被測繼電器動作，此電流/電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器2后接入PLC換算出實際動作值，并記錄在人機(jī)界面3上，動作后電流/電壓由大到小，使被測繼電器復(fù)位，記錄返回值。重復(fù)此過程，即可輕松完成操作箱檢驗工作。

上述僅為本實用新型的一個具體實施方式，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護(hù)范圍的行為。