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电压源智能电网变电站继电保护测试仪  

2016-06-14 12:34:48|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本次发明专利的名称是电压源智能电网变电站继电保护测试仪,由成都天进仪器有限公司申请,发明人是王周蓉。

  摘要

  本发明公开了一种电压源智能电网变电站继电保护测试仪,它包括壳体和内部电路,所述的壳体的前面板上设置有光串口、光网口和第一开关量输入端口,壳体的后面板上设置有开关量输出端口、第二开关量输入端口、以太网口、电源接口、电源开关、USB接口和静电接地端口,壳体的上面板上设置有16路信号输出端口。该测试仪在壳体的前面板、后面板和上面板设置有丰富的接口,能够满足使用的需要,满足多测试场景需求,采用电压源进行供电,有效缩小现有电压源的体积,使得测试仪体积减小,重量减轻,更有利于搬运,采用散热良好的铝镁合金生产壳体,便于散热。

  技术特征

  1. 电压源智能电网变电站继电保护测试仪,它包括壳体(3)和内部电路,其特征在于:所述的壳体(3)的前面板上设置有光串口(1)、光网口(2)和第一开关量输入端口(4),光串口(1)为12路,设置在前面板的上部,光网口(2)为12路设置在光串口(1)的下部左侧,第一开关量输入端口(4)为4对,设置在光串口(1)的下部右侧;壳体(3)的后面板上设置有开关量输出端口(5)、第二开关量输入端口(6)、以太网口(8)、电源接口(10)、电源开关(11)、USB接口(9)和静电接地端口(14),开关量输出端口(5)为8对,设置在后面板的左上部,第二开关量输入端口(6)为4对,与以太网口(8)并排设置在开关量输出端口(5)下部,电源接口(10)、电源开关(11)、USB接口(9)和静电接地端口(14)设置在后面板的右部;壳体(3)的上面板上设置有16路信号输出端口(12);

  所述的内部电路包括电压源电路,电压源电路包括H桥开关放大器,它的第二三极管(Q2)、第四三极管(Q4)的中点接第一电感(L1),再串第二电阻(R2),再串联第三电感(L3)和第一电阻(R1)至输出端;H桥开关放大器的第一三极管(Q1)、第三三极管(Q3)的中点接第二电感(L2),再串第三电阻(R3),再串联第三电感(L3)至输出的另一端;第二电阻(R2)、第三电感(L3)的连接点与第三电阻(R3)、第三电感(L3)的连接点之间并联第一电容(C1);第二电阻(R2)、第二电感(L2)的输出端点与第三电阻(R3)、第三电感(L3)的输出端点并联第二电容(C2);第二电阻(R2)与第三电感(L3)的连接点接第四电容(C4)到地,第三电阻(R3)与第三电感(L3)的连接点接第三电容(C3)到地,第四电感(L4)与第五电容(C5)串联接在第三电感(L3)的两脚之间,H桥放大器的输入与外部电源接口相连。

2.根据权利要求1所述的电压源智能电网变电站继电保护测试仪,其特征在于:所述的开关量输出端口(5)的下方还设有GPS同步接口(7)和秒脉冲输出端口(13),GPS同步接口(7)和秒脉冲输出端口(13)均与内部电路连接。

  3.根据权利要求1所述的电压源智能电网变电站继电保护测试仪,其特征在于:所述的壳体(3)的底部四角设置有支脚(15),支脚(15)为橡胶支脚。

  4.根据权利要求1所述的电压源智能电网变电站继电保护测试仪,其特征在于:所述的第三电感(L3)为四脚电感;第二电阻(R2)连接四脚电感的1脚,第三电阻(R3)连接四脚电感的3脚;第四电感(L4)和第五电容(C5)串接在四脚电感的2脚和4脚之间。

  5.根据权利要求1所述的电压源智能电网变电站继电保护测试仪,其特征在于:所述的壳体(3)为散热良好的铝镁合金壳体。

  6.根据权利要求1所述的电压源智能电网变电站继电保护测试仪,其特征在于:所述的USB接口(9)采用USB3.0作为通讯协议。

  背景技术

  我国幅员辽阔,为了满足各地人民的用电需求,需要进行电力的远程输送,为了减小电力在输送过程的中的损坏,通常是采用高压、超高压输电技术进行电力输送,在电力输出地需要变电站升高电压,在目的地需要变电站降低电压,因而需要大量的变电站。在变电站建设过程中,需要配置相应的继电保护电路或装置,为了了解继电保护装置的工作状态,需要对继电保护装置进行测试,此时需要用到继电保护测试仪。然而现有的继电保护测试仪的输入输出等端口太少,难以满足实际需求。

  目前继电保护测试仪器中的电压源一股采用“开关电源+线性放大器”模式,这种模式在小信号输出时有一定优势,但在大功率输出时存在缺陷,效率低,只有 30-50%,并且线性放大器存在着各级工作点的调试问题,不利于大批量生产,如果电流源采用“开关电源+开关放大器”模式,则能提高效率到 75-90%,而且开关放大器一股不需复杂的调试即可正常工作,特别适合于大规模生产。然而开关放大器输出滤波电路设计十分重要,如果设计的电路和参数设置不当,在放大器的输出端会存在开关信号和电磁干扰信号,造成输出波形变差。

  发明内容

  本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种电压源智能电网变电站继电保护测试仪,该测试仪具有多种接口,满足多测试场景需求,采用电压源进行供电,有效缩小现有电压源的体积,使得测试仪体积减小,重量减轻,更有利于搬运。

  本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:电压源智能电网变电站继电保护测试仪,它包括壳体和内部电路,所述的壳体的前面板上设置有光串口、光网口和第一开关量输入端口,光串口为12路,设置在前面板的上部,光网口为12路设置在光串口的下部左侧,第一开关量输入端口为4对,设置在光串口的下部右侧;壳体的后面板上设置有开关量输出端口、第二开关量输入端口、以太网口、电源接口、电源开关、USB接口和静电接地端口,开关量输出端口为8对,设置在后面板的左上部,第二开关量输入端口为4对,与以太网口并排设置在开关量输出端口下部,电源接口、电源开关、USB接口和静电接地端口设置在后面板的右部;壳体的上面板上设置有16路信号输出端口;

所述的内部电路包括电压源电路,电压源电路包括H桥开关放大器,它的第二三极管、第四三极管的中点接第一电感,再串第二电阻,再串联第三电感和第一电阻至输出端;H桥开关放大器的第一三极管、第三三极管的中点接第二电感,再串第三电阻,再串联第三电感至输出的另一端;第二电阻、第三电感的连接点与第三电阻、第三电感的连接点之间并联第一电容;第二电阻、第二电感的输出端点与第三电阻、第三电感的输出端点并联第二电容;第二电阻与第三电感的连接点接第四电容到地,第三电阻与第三电感的连接点接第三电容到地,第四电感与第五电容串联接在第三电感的两脚之间,H桥放大器的输入与外部电源接口相连。

  所述的开关量输出端口的下方还设有GPS同步接口和秒脉冲输出端口,GPS同步接口和秒脉冲输出端口均与内部电路连接。

  所述的壳体的底部四角设置有支脚,支脚为橡胶支脚。

  所述的第三电感为四脚电感;第二电阻连接四脚电感的1脚,第三电阻连接四脚电感的3脚;第四电感和第五电容串接在四脚电感的2脚和4脚之间。

  所述的壳体为散热良好的铝镁合金壳体。

  述的USB接口采用USB3.0作为通讯协议。

  本发明的有益效果是:本发明提供了一种电压源智能电网变电站继电保护测试仪,该测试仪在壳体的前面板、后面板和上面板设置有丰富的接口,能够满足使用的需要,满足多测试场景需求,采用电压源进行供电,有效缩小现有电压源的体积,使得测试仪体积减小,重量减轻,更有利于搬运,采用散热良好的铝镁合金生产壳体,便于散热。

  附图说明


 图1为测试仪整机示意图;图2为测试仪前面板示意图;图3为测试仪侧面板示意图;图4为电压源电路示意图;图中,1-光串口,2-光网口,3-壳体,4-第一开关量输入端口,5-开关量输出端口,6-第二开关量输入端口,7-GPS同步接口,8- 以太网口,9-USB接口,10-电源接口,11-电源开关,12-信号输出端口,13-秒脉冲输出端口,14-静电接地端口,15-支脚,Q1-第一三极管,Q2-第二三极管,Q3-第三三极管,Q4-第四三极管,R1-第一电阻,R2-第二电阻,R3-第三电阻,L1-第一电感,L2-第二电感,L3-第三电感,L4-第四电感,C1-第一电容,C2-第二电容,C3-第三电容,C4-第四电容,C5-第五电容。

  具体实施方式

  下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。

  如图1到图3所示,电压源智能电网变电站继电保护测试仪,它包括壳体3和内部电路,所述的壳体3的前面板上设置有光串口1、光网口2和第一开关量输入端口 4,光串口1为12路,设置在前面板的上部,光网口2为12路设置在光串口1的下部左侧,第一开关量输入端口4为4对,设置在光串口1的下部右侧;壳体3 的后面板上设置有开关量输出端口5、第二开关量输入端口6、以太网口8、电源接口10、电源开关11、USB接口9和静电接地端口14,开关量输出端口5 为8对,设置在后面板的左上部,第二开关量输入端口6为4对,与以太网口8并排设置在开关量输出端口5下部,电源接口10、电源开关11、USB接口9和静电接地端口14设置在后面板的右部;壳体3的上面板上设置有16路信号输出端口12;

  所述的内部电路包括电压源电路,如图4所示,电压源电路包括H桥开关放大器,它的第二三极管Q2、第四三极管Q4的中点接第一电感L1,再串第二电阻R2,再串联第三电感L3和第一电阻R1至输出端;H桥开关放大器的第一三极管Q1、第三三极管Q3的中点接第二电感L2,再串第三电阻R3,再串联第三电感L3至输出的另一端;第二电阻R2、第三电感L3的连接点与第三电阻R3、第三电感L3的连接点之间并联第一电容C1;第二电阻R2、第二电感L2的输出端点与第三电阻R3、第三电感L3的输出端点并联第二电容C2;第二电阻R2与第三电感L3的连接点接第四电容C4到地,第三电阻R3与第三电感L3的连接点接第三电容C3到地,第四电感L4与第五电容 C5串联接在第三电感L3的两脚之间,H桥放大器的输入与外部电源接口相连。

  所述的开关量输出端口5的下方还设有GPS同步接口7和秒脉冲输出端口13,GPS同步接口7和秒脉冲输出端口13均与内部电路连接。

  所述的壳体3的底部四角设置有支脚15,支脚15为橡胶支脚。

  所述的第三电感L3为四脚电感;第二电阻R2连接四脚电感的1脚,第三电阻R3连接四脚电感的3脚;第四电感L4和第五电容C5串接在四脚电感的2脚和4脚之间。

  所述的壳体3为散热良好的铝镁合金壳体。

  所述的USB接口9采用USB3.0作为通讯协议。

  本发明的测试仪在壳体的前面板、后面板和上面板设置有丰富的接口,能够满足使用的需要,满足多测试场景需求,采用电压源进行供电,有效缩小现有电压源的体积,使得测试仪体积减小,重量减轻,更有利于搬运。

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