关于新型微机保护测试系统技术探讨

邓龙

摘要：随着铁路变电站综合自动化的日益发展，可靠性和可维护性已成为电铁微机保护装置的重要的技术性能指标。测试成为了微机保护装置在设计和生产过程中的重要环节，测试的方法和手段日新月异，自动测试成为产品测试的主要发展方向。

关键词：微机、保护、测试

1、背景

微机保护测控装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。是用于测量、控制、保护、通讯为一体化的一种经济型保护。微机保护测控装置具备进线保护、出线保护，分段保护、配

变保护、电动机保护、电容器保护、主变后备保护、发电机后备保护、

PT监控保护等保护功能。但是传统的微机保护测试系统只能测试系统和部件是否正常，无法检测接线端口是否正常且产品出厂的合格率较低，因此针对这个问题对新型微机保护测试系统进行了技术研究。

2、微机型继电保护测试系统概述

微机型继电保护测试系统是近十年来发展起来的一个新型智能化测试仪器，以前的继电保护试验工具主要是用调压器和移相器组合而成，体积笨重，精度不高，已不能满足现代微机继电保护的校验工作。随着科学技术的不断发展，微机继电保护已广泛运用于线路保护，主变差动保护，励磁控制等各个领域，变电站综合自动化已成为主流。所以，微机继电保护测试仪，必将成为现代继电保护工作人员的必不可少的试验工具。

现代微机型继电保护测试系统可分为两种形式，一种是采用传统的OCL功放，体积大，重量在25Kg左右，比较笨重，功放管工作在放大区，时间长了容易损坏，且动态范围窄，精度不高。另一种是采用开关电源，功放采用数字功放，体积小，重量轻，效率高，是微机型继电保护测试系统的发展方向。

3、新型微机保护测试系统技术

结合背景中存在的不足现研究出了新型微机保护测试系统，它包含测试设备、与该测试设备相配合的测试架、测试工位、可前后动作设于该测试工位其中一侧的第一测试装置、可前后动作设于该测试工位另一侧的第二测试装置、用于驱动该第一测试装置前后动作的第一驱动件、用于驱动该第二测试装置前后动作的第二驱动件、与该第二测试装置同侧设置的第三测试装置及控制装置；测试设备、测试架、第一测试装置、第二测试装置及第三测试装置均与控制装置电连。

该装置不但能够对微机的整体运行情况以及部件是否正常进行检测，而且还实现了对微机的接线端口进行有效的检测，从而避免了因连接端口导致产品不合格，有效的提高了设备出厂的合格率。

新型微机保护测试系统结构示意图

如图：测试架1，测试工位2，第一测试装置3，第二测试装置4，第三测试装置5，控制装置6，固定柱21，中央信号顶针组32，开入量测试顶针组33，通讯接口测试顶针组34，长方体薄板定位板41，定位板42，零序电压顶针组51，第一测试开关62，第二测试开关63，第一驱动件91，第二驱动件92，接口组111，保险管组112，电路板311，指示灯组351，拨码开关组352，电压测试顶针411，零序电压顶针513

第一测试装置包括固定架、设于该固定架上的中央信号测试顶针

组、设于该中央信号测试顶针组上方的开入量测试顶针组及设于该开入量测试顶针组侧部的通讯接口测试顶针组；第一驱动件与固定架相连；通过该设置，能够有效的插入到微机一侧的接口端当中，与接口端相接。

   中央信号测试顶针组包括多个间隔设置的中央信号测试顶针，中

央信号测试顶针包括固设于固定架上的外壳、可伸缩动作的穿设于该外壳内的针体及与该针体相连的弹性件；通过弹性件的设置，保证了中央信号测试顶针与接口端紧密相接，避免了因连接不紧密出现错误的检测。

中央信号测试顶针组上方设有一开入量测试顶针组和通讯接口测试顶针组，开入量测试顶针组包括多个间隔设置的开入量测试顶针，该开入量测试顶针包括针套，针套为一中空的金属管柱，并且该针套固定于固定架上，在针套的端部上设有一针头，该针头在针套上可进行伸缩运动，该针头的前端部向外突出形成了一表面光滑的接触头；接触头用于与微机的接线端口相接触；在针套上设有一伸缩件，该伸缩件一端设于针套内，另一端与针头相接，其中伸缩件为弹簧；通讯接口测试顶针组设于开入量测试顶针组旁，并且该通讯接口测试顶针组的结构与开入量测试顶针相同。

针头前端形成突出所述针头外表面的接触头，该接触头的端部为

光滑表面设置；接触头能够有效的保证针头与接口端紧密插接，配合效果更好；通过光滑表面的设置，减小了两者之间的摩擦力，使得接触头更易插入至接口端内，不易出现折断的现象，使用寿命长；且两者之间的摩擦力也可相对减小，减小两者的磨损，延长了使用寿命。

固定架上设有电路板，该电路板上设有与开入量测试顶针组相配合的拨码开关组和指示灯组；拨码开关组为间隔均匀的分布在电路板上的多个拨码开关，指示灯组为间隔均匀的分布在电路板上的多个指示灯；在电路板的下方设有用于推动固定架左右运动的第一驱动件。

第二测试装置包括与第二驱动件相连的定位板和设于该定位板上的电压测试顶针组；第二测试装置能够对微机另一侧的接口端进行检测，从而实现能够对整个微机接口端进行检测。第二测试装置其中定位板为一常规的长方体薄板；在定位板上装有一电压测试顶针组，该电压测试顶针组包括多个间隔设置的电压测试顶针，其中电压测试顶针为一金属针，定位板的连接有一用于推动第二测试装置左右运动的第二驱动件，该第二驱动件为市面上直接采购的气缸。第二测试装置旁安装了第三测试装置，该第三测试装置包括零序电压测试顶针组，与该零序电压测试顶针组相配合的第一继电器及第二继电器。

零序电压顶针组包括多个间隔设置的零序电压顶针；零序电压顶针为金属片，优选为铝材制成；在测试工位的右侧上还安装有一控制装置，该控制装置包括控制器、第一测试开关、第二测试开关、电源接口及电源开关；其中控制器、第一测试开关、第二测试开关、电源接口及电源开关都经由电线与控制器电连接。

测试架包括架体、设于架体上的接口组及与该接口组相配合的保

险管组；接口组为多个间隔分布的接口，保险管组多个间隔分布的保险管；测试设备可通过导线与接口组电连。在该测试架上设有一用于放置待测试微机的测试工位，该测试工位由四个固定柱组成，从而对微机进行固定；在测试工位的左侧上设有第一测试装置，在测试工位的右侧上设有第二测试装置和第三测试装置。

控制装置包括控制器、第一测试开关、第二测试开关、电源接口及电源开关，第一测试开关、第二测试开关、电源接口及电源开关均与控制器电连。

新型微机保护测试系统第一测试装置的侧视图

如图：固定架31，中央信号顶针组32，开入量测试顶针组33，第一驱动件91，电路板311，外壳323，针体 324，弹性件325，测试顶针331，针套332，伸缩件334，接触头335

新型微机保护测试系统局部放大图

如图：中央信号顶针组32开入量测试顶针组33，测试顶针 321，外壳323，针体 324，弹性件325，测试顶针331，针套332，针头333，伸缩件334，接触头335

4、结语

新型微机保护测试系统解决了传统的微机测试系统只能测试系统和部件是否正常，但是无法检测接线端口是否正常的弊端，通过各测试组件有效的对微机上的各个接线端口进行检测，从而大大提高产品在出厂时的合格率。

参考文献：

[1]覃庆欢，邱雨，徐巧，陈伟伟，多功能微机保护实验系统的继电保护测试线，中国高新技术企业，2017-02-28 14:38

[2]戴惠勇，微机保护装置的自动化测试系统软件设计，科技创新与应用，2017-01-18

[3]汪玉雯，王浩，牛韩勇，微机保护装置的自动化测试系统软件设计，电气时代，2013-08-10             

[4]谢志迅，满振梅，微机保护装置虚拟平台技术及其实现，电力系统自动化，2011-02-10             

[5]周巍，张沛超，杨星星，基于RTDS的微机保护实时闭环数字仿真系统，电力系统保护与控制，2010-08-16             

[6]徐军岳，电力系统微机保护测试装置及现场调试，中国新技术新产品，2010-07-10             

[7]郝冬红，微机继电保护测试系统的设计，科技情报开发与经济，2009-11-25

[8]王霏霏，周有庆，彭红海，刘敏，阳靖，多功能微机保护实验培训系统的设计，电气应用，2007-07-19             

[9]宋丽群，微机型保护测试装置与测试技术浅析，南京工程学院学报(自然科学版)，2006-03-30