專利名稱：繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)繼電保護(hù)測(cè)試儀的檢測(cè)裝置，尤其是能檢測(cè)繼電保護(hù)測(cè) 試儀的交直流電壓、電流和頻率、相位、時(shí)間以及交流電壓源、交流電流源輸出幅值的總諧 波畸變率、響應(yīng)速度及同步性的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，機(jī)組容量越來(lái)越大，電網(wǎng)電壓等級(jí)越來(lái)越高，發(fā)輸 電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益龐大，對(duì)安全生產(chǎn)也提出了越來(lái)越高的要求。由于繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)中 非常重要的組成部分，它在保護(hù)電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行方面日益顯示難以估量的作用，目 前最好的檢測(cè)手段是采用繼電保護(hù)測(cè)試儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，既方便又精確。然而由于繼電保護(hù)測(cè)試儀的檢測(cè)涉及繼電保護(hù)、電測(cè)計(jì)量、時(shí)間計(jì)量等多專業(yè)領(lǐng) 域，要完整地檢測(cè)繼電保護(hù)測(cè)試儀項(xiàng)目具有一定的難度。目前國(guó)內(nèi)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀的校 驗(yàn)主要是采用多個(gè)高精度多用表測(cè)試?yán)^電保護(hù)測(cè)試儀的交直流電壓、電流和頻率、相位準(zhǔn) 確度，步驟繁瑣而且無(wú)法檢測(cè)繼電保護(hù)測(cè)試儀交流電壓源、交流電流源輸出幅值的總諧波 畸變率、響應(yīng)速度，交流電流源與交流電壓源的同步性，試驗(yàn)裝置的輔助直流電源的帶負(fù)載 能力；而另一方面由于驅(qū)動(dòng)能力等問(wèn)題現(xiàn)有的時(shí)間檢定設(shè)備無(wú)法檢測(cè)大多數(shù)繼電保護(hù)測(cè)試 儀的響應(yīng)速度和動(dòng)作時(shí)間，目前有的是用示波器進(jìn)行檢測(cè)，有的用毫秒計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，并且檢 測(cè)誤差較大，準(zhǔn)確度難以保證。國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)既能對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀的交直流電壓、電流和 頻率、相位、時(shí)間準(zhǔn)確度進(jìn)行檢測(cè)而且又能對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)的產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺陷，提供一種繼電保護(hù)測(cè)試儀的檢 測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀交直流電壓、電流參數(shù)的高精度測(cè)量 及交流電壓、電流相位的高精度測(cè)量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行測(cè)量， 此外還能夠?qū)^電保護(hù)測(cè)試儀交流電壓源、交流電流源輸出幅值的總諧波畸變率、響應(yīng)速 度及同步性進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)包括信號(hào)采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器、光 電隔離電路、彩色液晶顯示器、鍵盤，信號(hào)采樣電路輸出與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路 與DSP處理器相連，它負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、處理；DSP處理器，它負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、處理和計(jì)算 TFT彩色I(xiàn)XD顯示及鍵盤處理；光電隔離電路與DSP處理器相連，它負(fù)責(zé)在電隔離的情況 下，以光為媒介傳送信號(hào)，對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離。本實(shí)用新型所述信號(hào)采樣電路包括電流互感器、電壓互感器、直流取樣電路、三個(gè) 信號(hào)調(diào)理電路及雙四選一模擬開(kāi)關(guān)。A/D轉(zhuǎn)換電路包括6通道16位A/D轉(zhuǎn)換器，繼電保護(hù) 測(cè)試儀輸出的交流電流、電壓與電流互感器、電壓互感器相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的直流 電流、電壓與直流取樣電路相連，而后分別經(jīng)相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路與雙四選一模擬開(kāi)關(guān)相 連，實(shí)現(xiàn)對(duì)交直流電壓、電流取樣并送至信號(hào)調(diào)理電路和雙四選一模擬開(kāi)關(guān)進(jìn)行處理；雙四選一模擬開(kāi)關(guān)輸出的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換器與DSP處理器相連，將 A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)送入DSP處理器I/O 口數(shù)據(jù)總線。本實(shí)用新型所述雙四選一模擬開(kāi)關(guān)為ADG201，A/D轉(zhuǎn)換器為AD976。DSP處理器為 低功耗DSP微處理器TMS320F2812。光電隔離電路為高速光電耦合器光耦6N137。本實(shí)用新型具備以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)需采用多個(gè)高精度多用表測(cè)試?yán)^電保護(hù)測(cè)試儀的交 直流電壓、電流和頻率、相位準(zhǔn)確度，步驟繁瑣而且無(wú)法檢測(cè)繼電保護(hù)測(cè)試儀交流電壓源、 交流電流源輸出幅值的總諧波畸變率、響應(yīng)速度，交流電流源與交流電壓源的同步性，試驗(yàn) 裝置的輔助直流電源的帶負(fù)載能力及響應(yīng)速度和動(dòng)作時(shí)間。本實(shí)用新型不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀交直流電壓、電流參數(shù)的高精度測(cè)量 (0.05級(jí))及交流電壓、電流相位的高精度測(cè)量(0.05° )，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀 動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，此外還能夠?qū)^電保護(hù)測(cè)試儀交流電壓源、交流電流源輸出幅值的總 諧波畸變率、響應(yīng)速度及同步性進(jìn)行檢測(cè)，技術(shù)指標(biāo)滿足DL/T624-1997“繼電保護(hù)微機(jī)型試 驗(yàn)裝置技術(shù)條件的要求。2、本實(shí)用新型采用多片高速A/D循環(huán)采樣技術(shù)提高信號(hào)采集速度。3、本實(shí)用新型采用光電隔離電路對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離，抑制系統(tǒng)噪聲，消 除接地回路的干擾，提高響應(yīng)速度。4、本實(shí)用新型采用DSP處理器負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、信號(hào)處理和計(jì)算等，采用8. 4英寸 TFT彩色LCD顯示及鍵盤處理，具有字跡清晰、信息量大的漢字化人機(jī)界面，使用方便。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電路構(gòu)成圖；圖2為信號(hào)采樣電路信號(hào)調(diào)理電路與雙四選一模擬開(kāi)關(guān)連接電路圖；圖3為A/D轉(zhuǎn)換電路及其與DSP處理器的連接圖；圖4為DSP處理器及其與光電隔離電路、液晶顯示器、鍵盤的連接圖；圖5為光電隔離電路及其與DSP處理器的連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)附圖1，本實(shí)施例由信號(hào)采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器(10)、光電隔離 器(13)、彩色液晶顯示器(11)及鍵盤(12)構(gòu)成。信號(hào)采樣電路包括電流互感器(1)、電壓 互感器(2)、直流取樣電路(3)、信號(hào)調(diào)理電路(4) (5) (6)及雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)。A/D轉(zhuǎn) 換電路為6通道16位A/D轉(zhuǎn)換器(8)、(9)。繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的交流電流、電壓與電流 互感器(1)、電壓互感器⑵相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的直流電流、電壓與直流取樣電路 (3)相連，而后經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路(4) (5) (6)與雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)交直流電 壓、電流取樣并送至信號(hào)調(diào)理電路和雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)進(jìn)行處理。雙四選一模擬開(kāi)關(guān) (7)輸出的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器⑶、(9)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換器⑶、(9)與DSP處理 器(10)相連，將A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)送入DSP處理器I/O 口數(shù)據(jù)總線。光電隔離電路(13)與DSP 處理器(10)相連，開(kāi)入量信號(hào)經(jīng)光電隔離電路(13)送入DSP處理器(10)1/0 口處理，它負(fù)責(zé)在電隔離的情況下，以光為煤介傳送信號(hào)，對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離；DSP處理器(10) I/O 口與彩色液晶顯示器(11)及鍵盤(12)相連，負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，顯示及
鍵盤處理。 本實(shí)施采用8. 4英寸TFT彩色液晶顯示器，DSP處理器為低功耗DSP微處理器 (TMS320F2812)、雙四選一模擬開(kāi)關(guān)ADG201、A/D采樣芯片AD976、光電隔離電路為高速光電 耦合器(光耦)6附37。具體的連接關(guān)系為信號(hào)經(jīng)電流互感器(1)、電壓互感器(2)、直流取樣電路(3)后送入信號(hào)調(diào)理電路 (4) (5) (6)進(jìn)行濾波，信號(hào)調(diào)理電路⑷(5) (6)的輸出6腳與雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)ADG201 的 S1 (3 腳)、S2 (14 腳)、S3(6 腳)、S4 (11 腳)連接，ADG201 的 D1 (2 腳)、D2 (15 腳)、D3 (10 腳)、D4(7 腳)并接，ADG201 的 IN2IN1IN3IN4 與 DSP 處理器(10) (TMS320F2812)的 I/O 口連 接。A/D 轉(zhuǎn)換器(8)、(9)A/D976 的 D0 D15 與 DSP 處理器(10) (TMS320F2812)的 D0 D15 連接，A/D976的14、23、25腳與地并接，4腳與5腳間串接電容，5腳接地。DSP處理器(10) TMS320F2812的Dtl 07彩色液晶顯示器(11)的Dtl D7連接，DSP處理器(10) TMS320F2812 的 I/O 口 30、33、36、39、54 與彩色液晶顯示器(11)的 /RD、/WR、/CS、A0, A1 連接。DSP 處 理器(10)TMS320F2812 的 I/O 口 21、24、27 與鍵盤(12)的 25、26、27 腳連接。DSP 處理器 (10)TMS320F2812的I/O 口 147與光電隔離電路(13) 6N137的輸出6腳連接，光電隔離電路 (13)6N137的8腳與6腳間串接一電阻，8腳與地之間串一電容。本實(shí)用新型的工作原理為交流電壓、電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓電流互感器送入信號(hào)調(diào) 理電路，直流電壓、電流信號(hào)經(jīng)過(guò)直流取樣電路送入信號(hào)調(diào)理電路，交直流電壓、電流信號(hào) 經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路濾波后送入雙四選一模擬開(kāi)關(guān)選擇，再由A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的信號(hào)送入 DSP處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、計(jì)算，DSP處理器還負(fù)責(zé)8. 4英寸TFT彩色I(xiàn)XD顯示及鍵盤處理。 光電隔離電路對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離，抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾，提高響應(yīng) 速度。
權(quán)利要求一種繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置，其特征在于包括信號(hào)采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器、光電隔離電路、彩色液晶顯示器、鍵盤，信號(hào)采樣電路輸出與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與DSP處理器相連，它負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、處理；DSP處理器，它負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、處理和計(jì)算TFT彩色LCD顯示及鍵盤處理；光電隔離電路與DSP處理器相連，它負(fù)責(zé)在電隔離的情況下，以光為媒介傳送信號(hào)，對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置，其特征在于信號(hào)采樣電路包括 電流互感器(1)、電壓互感器(2)、直流取樣電路(3)、信號(hào)調(diào)理電路(4) (5) (6)及雙四選一 模擬開(kāi)關(guān)(7)，A/D轉(zhuǎn)換電路包括6通道16位A/D轉(zhuǎn)換器(8)、(9)，繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的 交流電流、電壓與電流互感器(1)、電壓互感器(2)相連，繼電保護(hù)測(cè)試儀輸出的直流電流、 電壓與直流取樣電路(3)相連，而后經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路(4) (5) (6)與雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7) 相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)交直流電壓、電流取樣并送至信號(hào)調(diào)理電路和雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)進(jìn)行處 理；雙四選一模擬開(kāi)關(guān)(7)輸出的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器(8)、(9)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換器 (8)、(9)與DSP處理器(10)相連，將A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)送入DSP處理器I/O 口數(shù)據(jù)總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置，其特征在于雙四選一模擬 開(kāi)關(guān)為ADG201，A/D采樣芯片為AD976。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置，其特征在于DSP處理器為低功耗 DSP 微處理器 TMS320F2812。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置，其特征在于光電隔離電路為高 速光電耦合器光耦6N137。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)裝置。該檢測(cè)裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀交直流電壓、電流參數(shù)的高精度測(cè)量(0.05級(jí))及交流電壓、電流相位的高精度測(cè)量(0.05°)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，此外還能夠?qū)^電保護(hù)測(cè)試儀交流電壓源、交流電流源輸出幅值的總諧波畸變率、響應(yīng)速度及同步性進(jìn)行檢測(cè)。它包括信號(hào)采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理器、彩色液晶顯示器、鍵盤。信號(hào)采樣電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相連，A/D轉(zhuǎn)換電路與DSP處理器相連，負(fù)責(zé)信號(hào)的采樣、處理和計(jì)算、8.4英寸TFT彩色LCD顯示及鍵盤處理；光電隔離電路與DSP處理器相連，負(fù)責(zé)在電隔離的情況下，以光為煤介傳送信號(hào)，對(duì)輸入和輸出電路進(jìn)行隔離。
文檔編號(hào)G01R35/00GK201589855SQ20092024176
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者周勤, 馬亮, 馬建 申請(qǐng)人:江西省電力科學(xué)研究院