微機型繼電保護測試儀的研制——微處理器系統(tǒng)設計

發(fā)布日期：2016-05-13 00:00 來源：http://www.xaybj.com 點擊：

這些年跟著繼電維護的數(shù)字化進程，繼電維護測驗設備趨向具備數(shù)字化、高效的數(shù)據(jù)處理才能、設備模塊化、小型化方向開展，國內(nèi)的首要幾家測驗儀生產(chǎn)研制廠家不斷地推出電壓與電流等級更高、信號純度非常好、每周期內(nèi)點數(shù)更多、體系軟件功用愈加強大的繼電維護測驗儀器體系。這些測驗儀功用功用略有區(qū)別，可是都有如下特點：
１．硬件電路上選用一體化模塊規(guī)劃；
２．多選用高速處理器，精度高，速度快。具有毛病變換，毛病再現(xiàn)功用；
３．具有ＧＰｓ全球定位體系，可進行同步測驗；
４．寬帶功率放大器高效率、高牢靠，高精度、大功率輸出，具有杰出的線性特性；
５．依據(jù)ｗｉｎｄｏｗｓ的測驗軟件，圖形用戶界面友愛。
1.繼電維護測驗內(nèi)容
       繼電保護測試儀價格驗體系，測驗對象首要是２２０Ｋｖ及以下高壓輸電線路的繼電維護及安全主動設備。體系經(jīng)過模仿電力體系的各種毛?。狠敵鋈嚯妷骸㈦娏骰蛑绷髟囼炿妷?，選用電壓、電流由正常運轉(zhuǎn)值突變到毛病值等，一起測驗繼電維護設備對毛病的呼應狀況和呼應速度。除了對各種電壓、電流、負序、阻抗、方向、差動、重合閘等各類維護設備進行校驗外，還能模仿單相接地、兩相短路、三相短路等各種毛病的發(fā)作與切除進程，模仿毛病進程中電流電壓的改變，然后查驗被檢維護設備的全體動作功用。
       微機型繼電維護測驗設備首要組成有些包含：信號操控單元、電流電壓放大器和開關量輸入通道。信號操控單元是一個微機操控的可編程的信號發(fā)作器，可模仿電力體系各種常態(tài)和毛病態(tài)的電氣量，輸出的弱信號，經(jīng)功放放大成具有必定功率的電流、電壓鼓勵信號，開關量輸入通道檢測被測驗繼電維護設備的維護動作信號。當時的繼電維護微機型測驗設備具有以下功用：
1信號發(fā)作和開關量單元：請求能夠獨立發(fā)生各種輸出電壓、電流信號．經(jīng)過選用高功用數(shù)模變換電路，供給高質(zhì)量的放大器輸入端信號；輸出直流至所需各種頻率的溝通電壓、電流信號，能夠為正弦，方波、三角波等各種波形和電力體系恣意混成波形；供給八路開關量輸入和輸出；
2毛病模仿：用于電路中接地短路等運轉(zhuǎn)毛病一起還供給模仿毛病變換及測驗維護設備的動作時刻等功用；
3仿真功用：能夠進行各種不一樣類型等仿真試驗如將毛病記載數(shù)據(jù)從頭轉(zhuǎn)化為模仿量再現(xiàn)電網(wǎng)當時的毛病狀況；
4阻抗查找：用于測驗和查找阻抗繼電器動作時刻和阻抗的聯(lián)系用數(shù)字辦法組成試驗波形，如正弦波或疊加直流重量和高次諧波，可測驗維護繼電器的穩(wěn)態(tài)特性或暫態(tài)特性。
2.測驗儀研制的技能關鍵
１．杰出的體系架構
       為了進步測驗儀的整體功用，測驗儀的很多功用的完成都依賴于硬件電路如體系操控電路、恣意信號發(fā)作器，譯碼及讀寫操控電路、總線驅(qū)動的操控、Ｉ，ｏ接口等，所以測驗儀的硬件電路非常復雜?？赡軐е吕慰啃浴㈦姶偶嫒菪?、功耗，規(guī)劃危險，規(guī)劃周期、規(guī)劃費用等方面的問題。
２．ＵＳＢ通訊協(xié)議
       通訊協(xié)議擬定的好壞聯(lián)系到體系測驗的準確性和有用性。擬定的協(xié)議有必要確保數(shù)據(jù)的正確性的一起盡量削減數(shù)據(jù)的通訊量。ＲＴ型測驗儀選用的串口通訊方法在很多數(shù)據(jù)實時傳輸時，速度已不能滿意請求；依據(jù)ＵｓＢ通訊的計劃是這篇文章規(guī)劃的重點之一。
３．高功用恣意波形發(fā)作器的ＦＰＧＡ完成
       恣意波形發(fā)作器的本質(zhì)是經(jīng)過Ｄ，Ａ變換器發(fā)生模仿電力體系毛病狀況的三相電流和電壓信號，信號質(zhì)量將直接影響測驗儀的功用指標。規(guī)劃具有相位靈敏可變、頻率安穩(wěn)且恰當可調(diào)的恣意波形發(fā)作器是測驗儀的關鍵。在恣意波形發(fā)作器的規(guī)劃中，首要處理的問題有：a全量程規(guī)模內(nèi)完成信號輸出的高分辨率；b信號的高安穩(wěn)度；c信號恣意波形、起伏、相位的完成；d信號的諧波疊加等。
４．維護動作的辨認
       繼電維護設備的動作信號有電位式、節(jié)點式等，還可能有正、負極性之分，測驗設備需求能夠主動區(qū)分維護設備輸出的常態(tài)和動作象征。
５．電磁兼容（ＥＭＣ）的確保
       在規(guī)劃進程中，需求剖析發(fā)生攪擾的原因和攪擾侵入的路徑。然后采取有用的軟、硬件防范措施，一方面盡量消除電磁攪擾、將攪擾抑制到能夠忍受的水平，進步測驗的準確性，另一方面減小體系本身發(fā)生的輻射攪擾，進步體系的電磁兼容性。
3.測驗儀的基本功用和技能指標
3.1.基本功用
測驗儀所完成的基本功用有：
１．完成恣意周期信號的輸出：依據(jù)測驗的請求，運用軟件或硬件的辦法，完成各信號通道波形的相位、頻率和幅值的恣意設定，以及和不一樣頻率信號的混合，構成所期望的電流電壓信號。
２．維護動作的辨認：測驗儀需求能夠主動區(qū)分維護設備輸出的常態(tài)和動作象征。
３．軟件功用：下位機有些測驗監(jiān)控軟件完成滿意市場上絕大多數(shù)繼電維護設備的測驗請求。
４．Usb通訊的完成：Ｐｃ機和下位機之間ｕｓＢ傳輸?shù)耐瓿?，通訊速率不低于１ＭＢ?br/>3.2.技能指標
依據(jù)國家電力總公司公布的國家電力行業(yè)標準‘繼電維護微機測驗設備技能條件》，繼電維護微機測驗設備有必要滿意如下的技能規(guī)范和請求。
模仿毛病的輸出通道；
能夠獨立地輸出三相電壓ｕＡ’ｕＢ、ｕｃ，三相電流Ｉ＾、ＩＢ、ｌｃ，中線電壓３ｕｏ；
能夠經(jīng)過一路直流電壓輸出Ｕｄ
開關量輸出接口的請求：
設備需裝備８對開關量輸出接口；
開關量的遮斷容量不低于250Ｖｍ．３Ａ（Ｄｃ）；
各對開關量輸出通道在電氣上徹底阻隔。
開關量輸入接口的請求：
設備需裝備８對開關量輸入接口；
開關量輸入接口的輸入阻抗不低于10Ｋ；
電壓型或接點型開關量能夠主動辨認；
開關量輸入電壓不低于250ｖ（Ｄｃ）：
各開關量輸入通道在電氣上徹底阻隔。
溝通電流源的請求：
電流幅值規(guī)模為：0-30Ａ
電流幅值的分辨力為：0.00ｌＡ
電流頻率改變規(guī)模為：0-1000Ｈｚ
電流頻率改變分辨力為：0.001Ｈｚ
溝通電壓源的請求：
電壓幅值規(guī)模為：0-75ｖ
電壓幅值分辨力為：0.001ｖ
電壓頻率改變規(guī)模為：0-1Ｈｚ
電壓頻率改變分辨力為：0.001Ｈｚ
電流與電壓的同步性；
不一樣步時刻小于100