一种新型的智能型继电保护出口测试仪研发

一种新型的智能型继电保护出口测试仪研发

甘龙杨鹏杰潘卫东李芳洲和翔宇欧阳劲松

（云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650000）

摘要：本论文提出了一种基于ARMCortex-M3LM3S1138控制芯片的智能型继电保护出口测试仪，装置包括测试线、继电保护出口触点采集模块、32位多I/O口的微控制单元，液晶显示屏。测试线一头接到继电保护装置有源或无源出口触点，另一头接入测试孔连到继电保护出口触点采集模块，采集模块和液晶显示屏接入32位多I/O口的微控制单元。装置可以同时测量多组保护装置出口触点动作情况，针对多路有源或无源出口触点，实现同一时刻测量其动作时间和持续时间，迅速、精确、一次性地验证保护装置跳闸出口动作逻辑的准确性，属于电力系统继电保护技术领域。

关键词：智能型；出口；多组；关键词

引言

社会的不断发展要求越来越高的供电可靠性，电力系统中的继电保护装置动作正确率直接关系着电网的稳定，由此对保护装置验收、定检的质量要求越来越高。保护装置跳闸出口动作逻辑的验证在保护装置验收、定检项目中处于关键环节。传统继电保护出口触点的测试：有源的出口触点用万用变逐个测量出口电位；无源出口触点解开二次线后用万用表测量出口通断或用继电保护测试仪测开入量功能逐步测试。传统方法测量时间长，工作量大，只能间接测量部分动作逻辑，传统测试方法已经不足以应付要求越来越高，逻辑功能越来越复杂化的保护装置的验收、定检工作。

1、本文智能型继电保护出口测试仪要解决的技术问题是：研发了一种可以同时测量多组保护装置有源和无源出口触点动作情况的智能装置，针对有源和无源的出口实现同一时刻多路测量其动作时间和持续时间，迅速、精确、一次性地验证保护装置跳闸出口动作逻辑的准确性。

2、为了实现上述目的，本测试仪所采用的技术方法是：

智能型继电保护出口测试仪，本测试仪特征在于，包括测试线、继电保护出口触点采集模块、32位多I/O口的微控制单元，液晶显示屏；其中，测试孔的启动孔接入继电保护测试仪开关量输出触点，测试孔1至15选择性接入继电保护装置有源或无源出口触点，测试孔连到、继电保护出口触点采集模块，采集模块和液晶显示屏接入32位多I/O口的微控制单元。测试仪架构图见图1。

智能型继电保护出口测试仪的方法，其特征在于：使用20M和600K的电阻构成分压回路实现有源或无源出口触点变位状态的混合采集，采集到的状态量通过数据总线上传至微控制单元，微控制单元固化程序采用循环采集触点变位过程中的上升沿和下降沿来分别计时运算，将继电保护装置出口触点的动作时间和持续时间通过液晶显示装置循环显示，液晶显示装置与微控制单元通过串口通讯。

本测试仪针对继电保护装置出口触点在同一时刻进行多路测试，测试结果与电力系统要求的出口动作逻辑进行对比，验证保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性。智能型继电保护出口测试仪用于变电站二次系统中继电保护装置出口逻辑验证工作是可靠、安全的，能快速完成测量工作。该装置内有源和无源触点变位混合采集模块的串联分压电阻为20M和600K，分压比例P=2.91%。32位多I/O口的微控制单元采用6M晶阵，一次完整的循环采样周期需要180个机械周期，共计0.36ms，采样时间误差不大于0.4ms。程序逻辑框图见图2。

继电保护出口触点采集模块接入变电站二次系统中采集电压，其输入阻抗高达20.6M，而正常万用表的直流电阻档的阻值为10M，智能型继电保护出口测试仪输入阻抗是万用表直流档的2倍。变电站二次直流系统中的平衡桥20K左右，智能型继电保护出口测试仪输入阻抗是其1000倍多。智能型继电保护出口测试仪的超高输入阻抗可靠保证不会影响变电站二次直流系统的正常运行。

4、本测试仪针对保护装置出口触点实现同一时刻多路测量，与电力系统要求的出口动作逻辑进行对比，验证保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性。

搭接试验线：1、测试孔的启动孔接入继电保护测试仪开关量输出触点，测试孔1至15选择性接入有源或无源的保护装置出口触点2、保护装置有源出口触点接入方式，采用线夹接入出口保护压板下端头，另一头接入智能型继电保护出口测试仪的强电测试输入口；3、保护装置无源出口触点接入方式，采用线夹接入出口保护压板下端头，另一头接入智能型继电保护出口测试仪的弱电测试输入口，同时将智能型继电保护出口测试仪的3.3V公共端引入相应的不带电出口触点的公共端。

5结论

与现有技术比，本测试仪的有益效果是：

一、针对保护装置跳闸出口动作逻辑的验证，本测试仪找到了一种行之有效的方法，可以对变电站的保护装置跳闸出口有源触点和无源触点进行同时多路测试，判断保护装置跳闸出口逻辑正确性和定值出口时间的准确性。

二、本测试仪创造可广泛应用于电力系统继电保护装置验收、定检工作中的的逻辑验证和定值校验，缩短工作时间，提供继电保护装置验收、定检正确性的有力判断，提高继电保护装置动作正确性，提高电网的供电可靠性。

参考文献：

[1]电子文献——LuminaryMicro公司.LM3S1138微控制器数据手册.