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。
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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；
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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
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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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