一种继电器动作功率测试装置

摘要

一种继电器动作功率测试装置，属于一种既可以定量测试继电器动作功率数值，也可以定性测试继电器动作功率是否满足相关要求的测试装置。在以往的测试过程中，继电保护专业人员采用继电保护测试仪串接电流表的常规测试方法，费时费力，效率低下。本发明针对该问题，研制了一种继电器动作功率测试装置，由单片机控制控制测试装置输出的电压、电流以及功率，通过试验线与被测继电器相连接，还可以选择接入返回接点，单人操作，通过选择定量和定性两种测试模式，实现继电器动作功率的快速测试。

权利要求

1.一种继电器动作功率测试装置，有一个单片机控制的双路数模转换芯片(DAC)电路，有液晶、按钮、返回接点与单片机相连，有AD芯片与单片机通讯，其特征在于，单片机程序有两种测试模式，并可控制输出的电流和电压，进而控制输出的功率；

单片机程序的两种测试模式包含一个定量测试模式和一个定性测试模式，且能够通过按钮切换；

定量测试模式的过程实现自动提升输出的电压直到返回接点闭合或励磁电流突降，测量此刻的输出电流，计算得出继电器动作功率，若达到输出上限，则停止测试；

定性测试模式的过程实现限制最大的输出功率为被测继电器所要求的最小动作功率，对被测继电器动作功率是否满足要求给出定性结果。

2.根据权利要求1所述的继电器动作功率测试装置，其特征在于，双路数模转换芯片(DAC)电路由单片机程序分别控制输出的电压和电流，且电压和电流满足被测继电器的动作要求。

3.根据权利要求1所述的继电器动作功率测试装置，其特征在于，所述的定性结果基于电压、电流的变化和返回接点的通断情况，如电流降低，或者接点闭合，则给出不满足要求的定性结果，如电压降低则给出满足要求的定性结果。

说明书

一种继电器动作功率测试装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种继电器动作功率的测试装置，具体的说属于一种既可以定量测试继电器动作功率数值，也可以定性测试继电器动作功率是否满足相关要求的测试装置。

背景技术

[0002] 在变电站的二次设备定期检验的过程当中，继电保护专业人员需要对直接跳闸的大功率中间继电器的动作功率进行检测。根据行业内相关规定(如《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》和《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》)，涉及直接跳闸的重要回路应采用动作电压在额定直流电源电压的55％～70％范围以内的中间继电器，其动作功率不低于5W。可见继电器的动作功率测试是反事故、除隐患的一项重要内容。在以往的测试过程中，继电保护专业人员采用常规测试方法，通过串接电流表，多人配合，手工记录，检验一个继电器的时间为五到十分钟，在工作量较大的场合，这种测试方法的效率显得尤为低下。

发明内容

[0003] 本发明针对现有的继电器动作功率测试方法和设备存在的不足，研制了一种继电器动作功率测试装置。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种继电器动作功率测试装置，由单片机(嵌入式系统)控制DAC元件的输出，进而控制测试装置输出的电压、电流以及功率，通过试验线与被测继电器相连接，还可以选择接入返回接点，使用AD芯片制作的仪表测量电流和电压值，实现继电器动作功率的测试。选择测试模式开始测试后，装置全自动运行，可单人操作，使用方便。

[0004] 本发明通过以下技术方案予以实现：

[0005] 一种继电器动作功率测试装置，有一个单片机控制的双路数模转换芯片(DAC)电路，有液晶、按钮、返回接点与单片机相连，有AD芯片与单片机通讯，所述的单片机程序有两种测试模式，并可控制输出的电流和电压，进而控制输出的功率；所述的两种测试模式的程序包含一个定量测试模式和一个定性测试模式，且可以通过按钮切换；定量测试模式的过程实现自动提升输出的电压直到返回接点闭合或励磁电流突降，测量此刻的输出电流，计算得出继电器动作功率，若达到输出上限，则停止测试；定性测试模式的过程实现限制最大的输出功率为被测继电器所要求的最小动作功率，对被测继电器动作功率是否满足要求给出定性结果。

[0006] 进一步的，所述的双路数模转换芯片(DAC)电路可由单片机程序分别控制输出的电压和电流，且电压和电流满足被测继电器的动作要求。

[0007] 进一步的，所述的定性结果基于电压、电流的变化和返回接点的通断情况，如电流降低，或者接点闭合，则给出不满足要求的定性结果，如电压降低则给出满足要求的定性结果。

[0008] 本发明涉及两种测试模式：

[0009] 动作功率定性测试，是根据行业相关要求设计的快速检验模式，只是定性的给出被测继电器是否满足规程要求，不做定量检测。当使用该模式时，测试装置输出规程要求的最小动作功率和动作电压，继电器应不动作。如果继电器动作，说明继电器的动作功率未能达标。测试装置靠短时测量输出电压是否降低来判断被测继电器是否动作。

[0010] 动作功率定量测试，程序自动从额定动作电压的50％，例如220V继电器从110V起调，逐渐增高电压。当无返回接点接入时，电压升高直到励磁电流突降或达到输出上限；当有返回接点时，电压升高直到结点闭合或达到输出上限。

[0011] 在2012年的几次定期检验过程中，使用本专利研制的测试装置对直接跳闸的大功率继电器做了动作功率检测，每次试验总时间较以往缩短了1个多小时，同时也正确完成了试验，大幅提高了工作效率。使用该测试装置后，每次定检时间平均可以缩短1个小时。以每年定检四十个继电器左右计算，全年可减少停电时间40个小时，产生经济效益约达125万元。

附图说明

[0012] 本发明的系统结构如图1。测试装置包括变压器、整流滤波电路、数控电源模块、测量模块、人机界面、单片机控制模块、芯片工作电源。

具体实施方式

[0013] 变压器、整流滤波电路、芯片工作电源共同组成测试装置的供电部分，变压器是一个交流220V转交流180V和双12V的变压器，整流滤波电路主要由一个整流桥堆组成，芯片工作电源是一个交流220V转直流5V的电源模块。180V交流电经过整流、滤波后输入数控电源模块，而直流5V为测量芯片和单片机提供工作电压。

[0014] 数控电源模块，是由单片机驱动的双路12位数模转换芯片(DAC)和周边的滤波电路、稳压电路、放大电路组成。接受来自单片机的通讯信号，可以实现从0～250V直流的可调输出。

[0015] 测量模块，是采用高精度AD芯片和数码管制作的四位半精度的电压、电流表头各一个，用串行接法与单片机相连接，提供电压电流的测量数值，也可直接显示数值。

[0016] 单片机控制模块，是一块单片机，也是整个测试仪的控制核心。单片机与数控电源模块SPI接口通讯，调整数控电源模块电压输出的通断与大小，并控制电流输出。该模块与测量模块以串行接法通讯，读取测量模块的输入，计算继电器动作功率。该模块还负责响应按钮的操作和返回接点的变位，通过液晶屏幕显示测试结果。

[0017] 人机界面由按钮和1206液晶组成，负责完成测试装置的人机交互。

[0018] 完成以上模块的制作后，通过电缆将各个模块连接起来，形成一个完整的测试装置硬件系统。

[0019] 通过计算机对单片机编程，实现测试模式的切换与测试过程的执行，监视测量模块采集的数据，监视继电器动作返回接点的通断，计算并显示测试结果。