專利名稱：繼電保護差動向量自動化識別儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及儀器儀表領域，尤其是一種繼電保護差動向量自動化識 別儀。
背景技術：
繼電保護向量是檢驗差動保護回路接線以及電流互感器極性正確與否的 重要指標，差動向量的檢驗是變壓器以及母線等設備投運前一項必不可少的 重要工作。如何適應從電磁保護向微機保護過渡差動保護接線及向量的變化， 如何提高繼電保護向量測量的自動化水平、減輕專業(yè)人員現(xiàn)場工作的難度和 勞動強度，是工作人員所期望的。
目前在現(xiàn)場實際工作中，繼電保護人員在做變壓器差動保護或母線差動 保護向量時， 一般采用測量加手工計算相結(jié)合的方法。具體方法是使用普通 向量表接入一個電壓作為基準電壓，然后用卡鉗表分別測量接入差動保護回 路各電流相對于參考電壓的相位以及各路電流的幅值，然后通過畫相量圖和 計算的方法判斷保護相量的正確性。此方法存在如下問題1.參考電壓表面 上保持不變，但測量各路電流時參考電壓的相位是時刻變化的，即由基準誤 差造成測量誤差；2.由于差動回路各路電流需要分別測量，各路電流潮流是 時刻變化的，測量時刻不一致必然造成測量誤差；3.對于多巻變壓器，由于 各側(cè)電壓等級不同并且還有角度的變化，在現(xiàn)場計算和判斷存在難度。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有同步測量功 能、自動計算判斷并且能夠提高測量精度的繼電保護差動向量自動化識別儀。
本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的 一種繼電保護差動向量自動化識別儀，由機殼及其內(nèi)部的控制電路構成， 在機殼上設有按鍵、液晶顯示器，其特征在于機殼內(nèi)的控制電路由單片機、 電源轉(zhuǎn)換模塊、 一個電壓通道、三個電流通道、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鍵盤電路、 存儲器、液晶顯示模塊及通信模塊構成，電源轉(zhuǎn)換模塊為控制電路供電，單 片機通過SPI接口與多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸
入端分別與一個電壓通道、三個電流通道相連接，單片機通過i/o接口分別與
鍵盤電路、液晶顯示模塊、存儲器及通信模塊相連接，電壓通道、電流通道、 鍵盤電路、液晶顯示模塊及通信模塊分別與機殼上的電壓測試口、電流測試 口、按鍵、液晶顯示器及串行通信口相連接。而且，所述的單片機為ATMEL89系列單片機，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器為8通 道24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1216芯片，存儲器為24CXX系列的E^ROM，顯示 控制模塊為MGLS12864模塊。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果是
1. 本自動識別儀設置有三路電流輸入口、三路電壓輸入口，其內(nèi)部的控 制電路能夠同時采集接入差動繼電器的各路電流幅值和相位并自動記錄，具 備了同時測量差動回路的各路電流的能力，保證了電壓基準和各路電流采樣 時刻一致性，避免了測量時刻的差異造成測量誤差的問題，并且，能夠按照 事先設置的參數(shù)自動把差動回路各路電流的幅值和相位換算到同一側(cè)進行計 算，解決了在測量各路電流時測量基準量時刻變化，即由于基準誤差造成測 量誤差的問題。
2. 本自動識別儀在接入差動保護各回路電流換算的基礎上，自動計算并 繪出差動回路各路電流的向量圖，自動給出差動向量測量正確與否的結(jié)果， 具備了自動計算判別功能，實現(xiàn)自動計算和自動判斷向量正確性功能，解決 了對于多巻變壓器由于各側(cè)電壓等級不同并且接線組別不同，在現(xiàn)場計算和 判斷復雜繁瑣的問題。
3. 本自動識別儀設置有"YY""YA""YYA"三種測量模式，可以
將各側(cè)測量的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)，然后對存入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進行計算、輸出分 析結(jié)果并存入儀器存儲區(qū)內(nèi)，能夠直觀地顯示個側(cè)電流的大小以及相互之間 的向量關系。
4. 本自動識別儀設有串行通信口，可以將測試結(jié)果傳輸給計算機上以實 現(xiàn)自動輸出測試報告的功能，在計算機上將包括測試數(shù)據(jù)、向量圖、領'H式結(jié) 果、測試時間及人員等信息的差動向量測試報告進行打印或存儲，實現(xiàn)計算 機化的管理，告別了過去現(xiàn)場手動記錄及手寫報告的歷史。
5. 本實用新型具備了同步測量、自動計算判別和自動輸出測試報告的功 能，告別了過去逐相測量、繁瑣計算和手寫報告的歷史，實現(xiàn)了現(xiàn)場繼電保 護差動向量測量工作的自動化，提高現(xiàn)場向量測量的準確性和工作質(zhì)量，避 免向量錯誤造成安全事故的發(fā)生，減輕了現(xiàn)場繼電保護人員勞動強度和工作 復雜程度，節(jié)省了大量的人力和物力，具有良好的安全效益和經(jīng)濟效益。
圖1是本實用新型的外觀示意圖2是本實用新型的控制電路方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述
本繼電保護差動向量自動化識別儀由機殼及其內(nèi)部的控制電路構成，其中，機殼的結(jié)構為在機殼的前面板7上設有液晶顯示器2和一組按鍵，這
些按鍵包括功能鍵3、電源開關鍵6、數(shù)字符號鍵8、翻頁及確認鍵9等，在 機殼的頂部設有三路電壓測試口及三路電流測試口 1、接地口 4和串行通信口 5，三路電壓測試口及接地口通過四芯電壓套線與被測電路相連接，三路電流 測試口分別通過插入在其中的鉗形電流互感器與被測電路相連接，該鉗形電 流互感器為MG10型鉗形電流互感器，串行通信口通過通信線纜與安裝有自 動識別儀管理軟件的計算機相連接。
機殼內(nèi)的控制電路由單片機、電源轉(zhuǎn)換模塊、 一個電壓通道、三個電流 通道、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鍵盤電路、存儲器、液晶顯示模塊及通信模塊構成， 電源轉(zhuǎn)換模塊可以將外部提供的電源轉(zhuǎn)換為控制電路所需要的電源，并為控 制電路供電，單片機通過SPI接口與多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，多路 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與一個電壓通道、三個電流通道相連接， 一個電壓 通道設置有精密電阻對輸入電壓進行分壓并且接入的三路電壓相互絕緣隔 離，三個電流通道分別使用鉗形電流互感器方式輸入。單片機通過i/o接口分 別與鍵盤電路、液晶顯示模塊、存儲器及通信模塊相連接，電壓通道、電流 通道、鍵盤電路、液晶顯示模塊及通信模塊分別與機殼上的三個電壓測試口、 三個電流測試口、按鍵、液晶顯示器及串行通信口相連接。上述單片機為 ATMEL 89系列單片機，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器為8通道24位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1216 芯片，存儲器為24CXX系列的E^ROM，顯示控制模塊為MGLS12864模塊。 本自動識別儀的工作原理為被測量的交流電壓經(jīng)電壓通道內(nèi)的精密電 阻分壓后接入多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被測量的交流電流信號經(jīng)鉗型電流互感器轉(zhuǎn) 換后的交流信號同時被接入多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器在單片機的控 制下，按4000次/秒的采樣速率對上述模擬交流信號進行采樣及模數(shù)轉(zhuǎn)換并被 送入單片機內(nèi)，這樣，保證了各路電壓、電流采樣時刻一致性。單片機還可 以根據(jù)事先選擇的"YY"、 "YA"、 "YYA"三種測量模式對接收的采樣信號 進行數(shù)字分析、計算各種電參數(shù)量信息，計算的結(jié)果通過液晶顯示器顯示出 來，包括直觀地顯示各側(cè)電流的大小以及相互之間的向量關系，還可以將測 量的數(shù)據(jù)或計算的結(jié)果存儲EEPROM中并通過串行通信口與安裝有自動識別 儀管理軟件的計算機相連接，實現(xiàn)將測試結(jié)果傳輸給計算機上以及自動輸出
測試報告的功能，在計算機上將包括測試數(shù)據(jù)、向量圖、測試結(jié)果、測試時 間及人員等信息的差動向量測試報告進行打印或存儲。
需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的， 因此本實用新型并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術 人員根據(jù)本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型 保護的范圍。
權利要求1. 一種繼電保護差動向量自動化識別儀，由機殼及其內(nèi)部的控制電路構成，在機殼上設有按鍵、液晶顯示器，其特征在于機殼內(nèi)的控制電路由單片機、電源轉(zhuǎn)換模塊、一個電壓通道、三個電流通道、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鍵盤電路、存儲器、液晶顯示模塊及通信模塊構成，電源轉(zhuǎn)換模塊為控制電路供電，單片機通過SPI接口與多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與一個電壓通道、三個電流通道相連接，單片機通過I/O接口分別與鍵盤電路、液晶顯示模塊、存儲器及通信模塊相連接，電壓通道、電流通道、鍵盤電路、液晶顯示模塊及通信模塊分別與機殼上的電壓測試口、電流測試口、按鍵、液晶顯示器及串行通信口相連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的繼電保護差動向量自動化識別儀，其特征在于所述的單片機為ATMEL 89系列單片機，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器為8通道24位模數(shù) 轉(zhuǎn)換器ADS1216芯片，存儲器為24CXX系列的E2PROM，顯示控制模塊為 MGLS12864模塊。
專利摘要本實用新型屬于儀器儀表領域的繼電保護差動向量自動化識別儀，由機殼及其內(nèi)部的控制電路構成，控制電路由單片機、電源轉(zhuǎn)換模塊、一個電壓通道、三個電流通道、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器、鍵盤電路、存儲器、液晶顯示模塊及通信模塊構成，單片機通過SPI接口與多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端相連接，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與一個電壓通道、三個電流通道相連接，單片機通過I/O接口分別與鍵盤電路、液晶顯示模塊、存儲器及通信模塊相連接。本實用新型具備了同步測量、自動計算判別和自動輸出測試報告的功能，提高現(xiàn)場向量測量的準確性和工作質(zhì)量，減輕了現(xiàn)場繼電保護人員勞動強度和工作復雜程度，節(jié)省了大量的人力和物力，具有良好的安全效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號G01R25/00GK201247298SQ20082014162
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權日2008年8月18日
發(fā)明者羅喜群, 胡志剛 申請人:天津市電力公司