專利名稱：繼電保護檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其涉及繼電保護檢測裝置。
背景技術(shù)：
冶金、自動化鐵路、油田、化工企業(yè)的供電系統(tǒng)，現(xiàn)場條件惡劣，檢驗測試時間較 緊，影響面大。目前，雖有繼電保護綜合檢驗測試裝置等方面的專利，但都存在不能檢驗測 試二次(CT)電流回路、(PT)電壓回路和繼電保護裝置本身的線圈和接點之間、對地以及測 量、監(jiān)視回路，控制、信號回路的絕緣，給現(xiàn)場實際工況帶來諸多不便。 水利電力部電力生產(chǎn)司編寫的"保護繼電器檢驗"規(guī)程，電流繼電器的動作電流和 返回電流試驗按圖1進行檢驗，電源為交流電壓220V， K為刀閘開關(guān)，R為可調(diào)水電阻，A為 電流表，LJ為過電流繼電器，其中還包括信號指示燈。但是，由于測試時需要臨時接線，使 得測試誤差增加，精度降低，存在不安全因素較多。

實用新型內(nèi)容為了解決上述的技術(shù)問題，提供了繼電保護檢測裝置，其目的在于，保證繼電保護 裝置檢驗測試的正確性和安全性，使其簡單化，智能化，人性化，滿足繼電保護調(diào)試檢測要 求，檢測結(jié)果準確、直觀，操作靈活方便。 本實用新型提供了繼電保護檢測裝置，包括兆歐檢測電路、交直流電壓放大電路、 交流電流放大電路、直流電流放大電路、伏安特性模塊、時間電路、第一邏輯電路、第二邏輯 電路、第一輸出控制模塊、第二輸出控制模塊、第三輸出控制模塊和第四輸出控制模塊； 所述兆歐檢測電路、所述交直流電壓放大電路、所述交流電流放大電路和所述直 流電流放大電路并聯(lián)連接； 所述兆歐檢測電路與所述第一輸出控制模塊連接； 所述交直流電壓放大電路與所述第一邏輯電路連接； 所述交流電流放大電路和所述直流電流放大電路分別與所述第二邏輯電路連 接； 所述第一邏輯電路還分別與所述伏安特性模塊和所述第二輸出控制模塊連接； 所述第二邏輯電路還分別與所述伏安特性模塊和所述第三輸出控制模塊連接； 所述時間電路還與所述第四輸出控制模塊連接。 所述繼電保護檢測裝置還包括電源采集模塊、整流模塊和第三邏輯電路； 所述電源采集模塊分別與所述兆歐檢測電路、所述交直流電壓放大電路、所述交
流電流放大電路、所述直流電流放大電路、所述整流模塊和所述第三邏輯電路連接； 所述整流模塊還分別與所述交直流電壓放大電路、所述直流電流放大電路和所述
時間電路連接； 所述第三邏輯電路還與所述時間模塊連接。 所述兆歐檢測電路為指針式電子兆歐檢測電路，包括直流高壓產(chǎn)生電路、取樣電路、數(shù)據(jù)采集模塊、量程指示模塊以及單片機； 所述單片機分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述量程指示模塊連接； 所述量程指示模塊還與所述取樣電路連接； 所述取樣電路還分別與所述直流高壓產(chǎn)生電路和所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。
所述指針式電子兆歐檢測電路檢測量程為0. 5 1000MQ ;所述交直流電壓放大 電路檢測量程為0 75V 150V 300V 600V ;所述直流電流放大電路輸出范圍為0 2. 5A 5A ;所述交流電流放大電路輸出范圍為0 10A 20A 100A ;所述時間模塊測量 范圍為0. 001S 99. 99S。 使用本新型裝置可以滿足保護繼電器檢驗規(guī)程檢驗測試要求，確保繼電保護(無 論是電磁型感應(yīng)型繼電器，還是電子型、晶體管型繼電器和數(shù)字型、微機型繼電保護)裝置 安全穩(wěn)定運行。本實用新型可克服現(xiàn)有條件下現(xiàn)場調(diào)試檢驗、檢測存在的時間過長、高溫下 數(shù)碼顯示及晶體管元器件容易受環(huán)境條件的影響，出現(xiàn)數(shù)字閃爍，記錄讀取數(shù)據(jù)前后不一 致和不準確，及檢測項目不完善等問題；實現(xiàn)了繼電保護調(diào)試檢驗即符合規(guī)程要求，又滿足 現(xiàn)場實際情況，從而提高了檢測維護工作的安全可靠性。 本裝置無需外圍輔助設(shè)備，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，運行可靠，快速滿足生產(chǎn) 現(xiàn)場繼電保護檢驗檢測的要求。有益效果明顯，經(jīng)濟效益突出。讀取數(shù)據(jù)直觀、明了、準確， 不受任何生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境條件的影響，特別是在高溫氣候下和溫度高的冶金企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場 下，也可長時帶電正常工作。

圖1是現(xiàn)有的電流繼電器的動作電流和返回電流試驗的示意圖； 圖2是本實用新型的繼電保護綜合檢測裝置檢測流程示意圖； 圖3是本實用新型的繼電保護綜合檢測裝置面板圖； 圖4是本實用新型的繼電保護電氣框圖； 圖5是本實用新型的指針式電子兆歐檢測框圖； 圖6是本實用新型的控制方框原理如圖。
具體實施方式由于生產(chǎn)現(xiàn)場條件惡劣，無論是電磁型感應(yīng)型繼電器，還是電子型、晶體管型 繼電器和數(shù)字型、微機型繼電器，使用更簡潔的測試儀器很有必要。圖2是繼電保護綜 合檢測裝置檢測流程示意圖，能檢驗測試電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、電流互 感器等的絕緣，及二次電流互感器(CT-Current Transformer)電流回路、電壓互感器 (PT-VoltageTransformer)電壓回路和繼電保護裝置本身的線圈和接點之間、對地以及測 量、監(jiān)視回路，控制、信號回路的絕緣，滿足了繼電保護調(diào)試規(guī)程檢驗測試要求。首先進行 絕緣檢查，滿足絕緣要求后，再開始檢測調(diào)試，若調(diào)整試驗中存在隱患還要返回重新檢測絕 緣。 繼電保護綜合檢測裝置面板如圖3所示，包括交流(AC)電源輸入插座，電源指 示，交直流電壓、電流、CT、時間、兆歐輸出接線柱，交直流電壓、對應(yīng)量程選擇，交直流電流、 對應(yīng)量程選擇，數(shù)字計時秒表，絕緣兆歐檢測，電源開關(guān)及選擇開關(guān)，以及調(diào)節(jié)變換器。[0032] 繼電保護檢測裝置電氣框圖如圖4所示主要由兆歐檢測電路、交直流電壓放大 電路、交流電流放大電路、直流電流放大電路、伏安特性、時間電路、邏輯電路、輸出控制等 部分組成。該裝置其主要工作原理和技術(shù)方案電源采集市電交流電壓220V(電流5A)， 為基準電源；交直流電壓表可檢測量程為0 75 150 300 600 (V)，進行放大調(diào)節(jié)， 通過邏輯電路l，輸出控制2，針對被檢驗測試的對象(電壓型繼電器或電壓量部分)輸出 交直流電壓量。交流電流可檢測量為0 10 20 100(A)，直流電流可檢測量為0 2. 5 5 (A)，進行放大調(diào)節(jié)，通過邏輯電路2，輸出控制3，針對被檢驗測試的對象(電流型 繼電器或電流量部分)輸出交直流電流量。再一路通過邏輯電路3和時間電路，由時間 電路模塊(7812)和輸出控制4控制繼電器J7動作檢測時間，時間測量范圍為0. 001s 99. 99s，秒表有內(nèi)阻自動轉(zhuǎn)換。 邏輯電路1用于根據(jù)用戶的選擇將所述交直流電壓放大電路的輸出信號輸出至 所述伏安特性模塊或輸出控制2 ;邏輯電路2用于根據(jù)用戶的選擇將交流電流放大電路的 輸出信號和直流電流放大電路輸出信號輸出至所述伏安特性模塊或輸出控制3 ;輸出控制 1用于控制輸出兆歐檢測結(jié)果；輸出控制2用于控制輸出直流電壓檢測結(jié)果或交流電壓檢 測結(jié)果；輸出控制3用于控制輸出直流電流檢測結(jié)果或交流電流檢測結(jié)果；輸出控制4用 于控制輸出時間檢測結(jié)果；邏輯電路3用于將所述電源采集模塊輸出的信號發(fā)送至所述時 間模塊。 兆歐檢測電路由(555單片機)和&、 R2、 Q接成無穩(wěn)態(tài)振蕩模式，振蕩頻率f = xxx/ (R一2ig Q，約在yykHz左右。變壓器T為升壓變壓器，次級的感應(yīng)電壓經(jīng)D工整流、濾波 后得到約1000V的直流高壓作為測量用電壓源，經(jīng)限流電阻R5與被測電阻串聯(lián)，與表頭形 成測量回路。由輸出控制l控制微型繼電器Ji動作檢測被測試絕緣。指針式電子兆歐檢 測電路如圖5所示主要由直流高壓產(chǎn)生電路、取樣電路、數(shù)據(jù)采集、量程指示部分組成，可 測量低阻0. 5 1000MQ 。 根據(jù)圖6控制方框原理圖所示，按功能選擇(兆歐MQ 、直流電壓-U、交流電壓 U、交流電流 1、直流電流_1、伏安特性 VA、時間T)和控制開關(guān)位置進行判別，邏輯電路 接通高電位為"1"、斷開低電位為"0"進行輸出控制，驅(qū)動微型繼電器執(zhí)行(如兆歐MQ 腺i動作測試絕緣電阻、時間T腺7動作檢測時間長短)。Jl-J7均為微型繼電器。 1、功能選擇直流電壓(-U)為"l"，控制(-U)為"1"，( U)為"0"，安特性 VA 為"0"，調(diào)整調(diào)節(jié)器，通過整流、濾波，輸出控制2控制直流電壓-U腺2動作，調(diào)節(jié)直流電壓 高低，由交直流電壓(二U )輸出端檢測直流電壓(-U);。 2、功能選擇交流電壓( U U)為"l"，控制( U)為"1"， (-U)為"0"，安特性 VA為"O"，調(diào)整調(diào)節(jié)器，通過放大，輸出控制2控制交流電壓 U腺3動作，調(diào)節(jié)交流電壓高
低，由交直流電壓(二U )輸出端檢測直交流電壓( U)。 3、功能選擇交流電流( I)為"l"，控制( I)為"1"， (-1)為"0"，安特性 VA 為"0"，調(diào)整調(diào)節(jié)器，通過放大，輸出控制3控制交流電流 I腺4動作，調(diào)節(jié)交流電流大小， 由交流電流( I)輸出端檢測交流電流( I)。 4、功能選擇直流電流(-1)為"l"，控制(-1)為"1"，( 1)為"0"，安特性 VA
為"0"，調(diào)整調(diào)節(jié)器，通過整流、濾波后，輸出控制3控制直流電流-I腺5動作，調(diào)節(jié)直流電
流大小，由直流電流(-1)輸出端檢測直流電流(-1)。
5[0040] 5、功能選擇交流伏安( VA)為"l"，控制( U、 I)為"1"， (-U、 -I)為"0"， 調(diào)整調(diào)節(jié)器，通過放大，輸出控制2控制交流伏安 VA腺6動作，讀取伏安特性數(shù)據(jù)，由交 直流電壓(二U)輸出端檢測交流伏安( VA)特性曲線數(shù)據(jù)。 繼電保護綜合測試裝置針對不同參數(shù)的操作方法如下 1)、交直流電壓檢測輸出選擇開關(guān)置測量位，輸出控制開關(guān)置關(guān)閉位置；選擇電 壓表量程，由交直流電壓(二U)輸出端引線至被測試元件，電壓表指示電壓值。交直流電 壓輸出輸出選擇開關(guān)分別置 U(或-U)位，選擇好量程，輸出控制開關(guān)置開通位置；調(diào)整 調(diào)節(jié)器，在交直流電壓(二U)輸出端，可得到0 380V的交流電壓( U)或在輸出端得 到0 350V的直流電壓(-U)。 2)、交直流電流檢測選擇 I位，選好電流檔位，合上輸出控制開關(guān)，調(diào)整調(diào)節(jié) 器，在交流電流( A)輸出端可得至0 IOOA的交流電流；選擇-I位合上輸出控制開關(guān) 調(diào)整調(diào)節(jié)器，在直流電流(-A)輸出端可得到0 5A。 3)、伏安特性的錄取輸出控制開關(guān)至伏安( VA)位，電壓輸出端接入負載，選好 電表量程，調(diào)整調(diào)節(jié)器錄取電流電壓值，即可繪制成負載的伏安( VA)特性曲線。 4)、時間測量將接點選擇開關(guān)至于相對應(yīng)的接點形式，計時器有復(fù)位按鈕，操作 計時注意清零復(fù)位。 5)、兆歐檢測如圖5指針式電子兆歐檢測框圖所示，操作時選擇開關(guān)至于相對應(yīng) 的量程，注意正負表筆極性。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本實用新型的精神和范圍的條件 下，還可以對以上內(nèi)容進行各種各樣的修改。因此本實用新型的范圍并不僅限于以上的說 明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求繼電保護檢測裝置，其特征在于，包括兆歐檢測電路、交直流電壓放大電路、交流電流放大電路、直流電流放大電路、伏安特性模塊、時間電路、第一邏輯電路、第二邏輯電路、第一輸出控制模塊、第二輸出控制模塊、第三輸出控制模塊和第四輸出控制模塊；所述兆歐檢測電路、所述交直流電壓放大電路、所述交流電流放大電路和所述直流電流放大電路并聯(lián)連接；所述兆歐檢測電路與所述第一輸出控制模塊連接；所述交直流電壓放大電路與所述第一邏輯電路連接；所述交流電流放大電路和所述直流電流放大電路分別與所述第二邏輯電路連接；所述第一邏輯電路還分別與所述伏安特性模塊和所述第二輸出控制模塊連接；所述第二邏輯電路還分別與所述伏安特性模塊和所述第三輸出控制模塊連接；所述時間電路還與所述第四輸出控制模塊連接；所述第一邏輯電路用于根據(jù)用戶的選擇將所述交直流電壓放大電路的輸出信號輸出至所述伏安特性模塊或所述第二輸出控制模塊；所述第二邏輯電路用于根據(jù)用戶的選擇將交流電流放大電路的輸出信號和直流電流放大電路輸出信號輸出至所述伏安特性模塊或所述第三輸出控制模塊；所述第一輸出控制模塊用于控制輸出兆歐檢測結(jié)果；所述第二輸出控制模塊用于控制輸出直流電壓檢測結(jié)果或交流電壓檢測結(jié)果；所述第三輸出控制模塊用于控制輸出直流電流檢測結(jié)果或交流電流檢測結(jié)果；所述第四輸出控制模塊用于控制輸出時間檢測結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的繼電保護檢測裝置，其特征在于，所述繼電保護檢測裝置還包括電源采集模塊、整流模塊和第三邏輯電路；所述電源采集模塊分別與所述兆歐檢測電路、所述交直流電壓放大電路、所述交流電流放大電路、所述直流電流放大電路、所述整流模塊和所述第三邏輯電路連接；所述整流模塊還分別與所述交直流電壓放大電路、所述直流電流放大電路和所述時間電路連接；所述第三邏輯電路還與所述時間模塊連接，用于將所述電源采集模塊輸出的信號發(fā)送至所述時間模塊。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的繼電保護檢測裝置，其特征在于，所述兆歐檢測電路為指針式電子兆歐檢測電路，包括直流高壓產(chǎn)生電路、取樣電路、數(shù)據(jù)采集模塊、量程指示模塊以及單片機；所述單片機分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述量程指示模塊連接；所述量程指示模塊還與所述取樣電路連接；所述取樣電路還分別與所述直流高壓產(chǎn)生電路和所述數(shù)據(jù)采集模塊連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的繼電保護檢測裝置，其特征在于，所述指針式電子兆歐檢測電路檢測量程為0. 5 1000MQ ;所述交直流電壓放大電路檢測量程為0 75V 150V 300V 600V ;所述直流電流放大電路輸出范圍為0 2. 5A 5A ;所述交流電流放大電路輸出范圍為0 10A 20A 100A ;所述時間模塊測量范圍為0. 001S 99. 99S。
專利摘要本實用新型涉及繼電保護檢測裝置。該裝置中兆歐檢測電路、交直流電壓放大電路、交流電流放大電路和直流電流放大電路并聯(lián)連接；兆歐檢測電路與第一輸出控制模塊連接；交直流電壓放大電路與第一邏輯電路連接；交流電流放大電路和直流電流放大電路分別與第二邏輯電路連接；第一邏輯電路還分別與伏安特性模塊和第二輸出控制模塊連接；第二邏輯電路還分別與伏安特性模塊和第三輸出控制模塊連接；時間電路還與第四輸出控制模塊連接。本實用新型無需外圍輔助設(shè)備，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，運行可靠，快速滿足生產(chǎn)現(xiàn)場繼電保護檢驗檢測的要求，讀取數(shù)據(jù)直觀、明了、準確，不受任何生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境條件的影響。
文檔編號G01R27/02GK201497796SQ200920307168
公開日2010年6月2日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者陳建軍, 陳輝 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司