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三相微機(jī)繼電保護(hù)測試儀

主要技術(shù)特點(diǎn)

主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

l 經(jīng)典的Windows XP操作界面，人機(jī)界面友好，操作簡便快捷，為了方便用戶使用，定義了大量鍵盤快捷鍵，使得操作“一鍵到位”；

l 高性能的嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和8.4〞大屏幕高分辨力彩色TFT液晶顯示屏，可以提供豐富直觀的信息，包括設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)、下一步工作提示及各種幫助信息等；

l 配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標(biāo)，可以象操作普通PC機(jī)一樣通過鍵盤或鼠標(biāo)完成各種操作；

l 配備有外接USB接口，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取和軟件維護(hù)；

l 無需外接其它設(shè)備即可以完成所有項(xiàng)目的測試，自動(dòng)顯示、記錄測試數(shù)據(jù)，完成矢量圖和特性曲線的描繪；

l 采用高性能D/A轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生的波形精度高、線性好，并且具備良好的瞬態(tài)響應(yīng)和幅頻特性。在整個(gè)測量范圍內(nèi)都能保證波形精度等指標(biāo)要求；

l 采用*的算法，產(chǎn)生的波形，*不同于曲線擬和的波形產(chǎn)生方法，保證信號為純正的正弦波；

l 可直接輸出交流電壓、交流電流、直流電壓、直流電流，可變幅值、相位、頻率， 2 ～ 40次諧波；

l 功率放大部分采用新型大功率高保真線性功放電路，輸出功率大、紋波干擾小，每相電壓可輸出120V、電流可輸出40A。在輸出電流達(dá)到40A時(shí)，輸出功率可達(dá)450VA/相以上，波形仍能保證不失真、不削峰；

l 能提供傳統(tǒng)的Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic外，還有第四路電壓 Ux輸出。Ux可用于多種功能，如用于輸出各種3Uo、做線路保護(hù)試驗(yàn)時(shí)輸出線路的同期電壓等；

l 具有8個(gè)開入量輸入和4對空接點(diǎn)開出量輸出接口。開入量輸入接口能自動(dòng)適應(yīng)無源（空接點(diǎn)）、有源，并能自動(dòng)適應(yīng)有源輸入的性，在輸入電壓±250V范圍內(nèi)能正常工作；

l 提供各種自動(dòng)測試軟件模塊和GPS同步觸發(fā)試驗(yàn)（選配）等；

l GPS同步觸發(fā)誤差小于50μS；

l 可以完成各種復(fù)雜的校驗(yàn)工作，能方便地測試及掃描各種保護(hù)定值，進(jìn)行故障回放。可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)測試數(shù)據(jù)，

 顯示矢量圖，打印報(bào)表等；

l 采用精心設(shè)計(jì)的機(jī)箱結(jié)構(gòu)，體積小，散熱良好，重量輕，易攜帶，流動(dòng)試驗(yàn)方便；

l 儀器具有自我保護(hù)功能，采用合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，并具有可靠完善的多種保護(hù)措施及電源軟啟動(dòng)，和一定的故障自診斷及閉鎖功能。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

1.2.1交流電流源

l 單相輸出：3×40A

l 三相并聯(lián)：120A

l 大輸出功率：≥450VA/相

l 各相輸出電流幅度、頻率和相位可以獨(dú)立調(diào)節(jié)

l 輸出精度：

0.1A～0.：±10mA

RTJB-802軟件頁面

0.～10A：±0.1%

10A～40A：±0.2%

l 分辨力：

0.1A～10A：1mA

10A～40A：10mA

l 連續(xù)輸出時(shí)間：

在 0～10A 范圍內(nèi)，能連續(xù)輸出

在 10A～20A 范圍內(nèi)，連續(xù)輸出時(shí)間 ≥60秒

在 >20A 范圍內(nèi)，連續(xù)輸出時(shí)間 ≥10秒

1.2.2 交流電壓源

l 單相輸出：4×120V

l 大輸出功率：≥60VA/相

l 四相有共用中性點(diǎn)的電壓源；第四路電壓可設(shè)置為零序電壓或任意設(shè)置

l 各相輸出幅度、頻率、相位可以獨(dú)立調(diào)節(jié)

l 輸出精度：

1V～5V：±10mV

5V～120V：±0.1%

l 分辨力：

1V～10V：1mV

10V～120V：10mV

1.2.3 直流電流源

l 單相輸出：-10A～+10A

l 大輸出功率：≥200VA

l 輸出精度：

±0.～±1A：±10mA

±1A～±10A：±0.2%

l 分辨力：

±0.～±1A：1mA

±1A～±10A：10mA

1.2.4 直流電壓源

l 單相輸出：-150V～+150V

l 大輸出功率：≥100VA

l 輸出精度：

±1V～±10V：±10mV

±10V～±150V：±0.2%

l 分辨力：

±1V～±10V：1mV

±10V～±150V：10mV

1.2.5 交流電壓、電流源角度

l 相角范圍：0°～ 360°

l 相角精度：±0.2°

l 相角分辨力：0.1°

1.2.6 交流電壓、電流源頻率

l 頻率范圍：1～2000Hz

l 頻率精度：

1Hz～100Hz：±0.001Hz

100Hz～2000Hz：±0.01Hz

l 頻率分辨力：1mHz

l 能輸出2～40次任意幅值的諧波

1.2.7 同步性

電壓電流同步性 ≤10μS

1.2.8 開入量

l 8路獨(dú)立開關(guān)接點(diǎn)輸入

l 兼容空接點(diǎn)與15V～250V有源接點(diǎn)，能夠自動(dòng)識別有源接點(diǎn)的性

l 計(jì)時(shí)精度：在小于1S時(shí) ≤1mS

1.2.9 開出量

l 4對可編程開關(guān)空接點(diǎn)輸出

l 接點(diǎn)容量：

250VDC，0.

250VAC，0.

1.2.10 供電電源

l 交流輸入電壓

額定值：220V ± 10%

基準(zhǔn)值：220V ± 2%

l 交流供電頻率：

額定值：50Hz ± 10%

基準(zhǔn)值：50Hz ± 2%

1.2.11 箱體尺寸與重量

l 箱體尺寸：360mm×190mm×420mm（W×H×D）

l 重量：約20kg

1.2.12 使用環(huán)境條件

l 環(huán)境溫度：－10℃～+45℃

l 相對濕度：≤90%

l 大氣壓強(qiáng)：80～110kPa

附 錄1：試驗(yàn)方法

交流電壓/電流/反時(shí)限電流繼電器校驗(yàn)

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)置Ua（或Uab）/Ia為“基波”輸出，并設(shè)定為某一初值，設(shè)置步長，用鼠標(biāo)單擊“輸出遞增”、“輸出遞減”按鈕或按鍵盤上的F5、F6快捷鍵加減電壓/電流，測量電壓/電流/反時(shí)限電流繼電器的動(dòng)作值和返回值及動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間，計(jì)算返回系數(shù)。

直流電壓/電流繼電器校驗(yàn)

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)置Ua（或Uab）/Ia為“直流”輸出，并設(shè)定為某一初值，設(shè)置步長，用鼠標(biāo)單擊“輸出遞增”、“輸出遞減”按鈕或按鍵盤上的F5、F6快捷鍵加減電壓/電流，測量電壓/電流繼電器的動(dòng)作值和返回值及動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間，計(jì)算返回系數(shù)。

3．時(shí)間繼電器校驗(yàn)

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，按直流或交流電壓繼電器的試驗(yàn)方法測出動(dòng)作值、返回值和動(dòng)作時(shí)間、返回時(shí)間。

功率繼電器校驗(yàn)

（1）功率方向繼電器動(dòng)作區(qū)和靈敏角的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定Uab、Ia為額定值，設(shè)置Uab相角步長，加減電壓相位角，測出動(dòng)作區(qū)兩邊邊界角φ1、φ2，則靈敏角φLM=1/2（φ1+φ2）。

（2）小動(dòng)作功率的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，將角度設(shè)置在靈敏角φLM，設(shè)定Ia（或Uab）為額定值、Uab（或Ia）為零，設(shè)置Uab（或Ia）的步長，增加電壓（或電流）。測出小動(dòng)作功率。

（3）潛動(dòng)試驗(yàn)

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，將電流回路開路，設(shè)置Uab初值為零、步長為額定電壓，突然加上或切除電壓，繼電器觸點(diǎn)不應(yīng)有瞬間接通現(xiàn)象。

電壓回路經(jīng)電阻短路，設(shè)置Ia 初值為零、步長為數(shù)倍額定電流，突然加上或切除電流，繼電器觸點(diǎn)不應(yīng)有瞬間接通現(xiàn)象。

（4）記憶作用檢驗(yàn)

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，將角度設(shè)置為靈敏角，設(shè)置Ia 為0.5倍和數(shù)倍額定電流時(shí)，Uab由100V突降至零，繼電器應(yīng)可靠動(dòng)作，說明記憶作用良好。

阻抗繼電器校驗(yàn)

（1）阻抗繼電器靈敏角和整定阻抗的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定Ia為(或1A)，Uab為0.7倍整定阻抗對應(yīng)的電壓，加減電壓相位角，測出動(dòng)作區(qū)兩邊的邊界角φ1、φ2，則靈敏角φLM=½（φ1+φ2）。將相角設(shè)為φLM，從高至低改變電壓至繼電器動(dòng)作，得出動(dòng)作電壓UDZ，根據(jù)ZSET=UDZ/I，計(jì)算整定阻抗ZSET。

（2）精工電流曲線的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，固定電壓與電流之間的角度為φLM，逐次改變電流Iab，在每一電流時(shí)加減電壓Uab（可用自動(dòng)方式），測出動(dòng)作值，作出精工電流曲線 Z=f(I) 。

（3）“鳥啄”現(xiàn)象

“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，電流回路開路，設(shè)置Uab初值和步長均為額定電壓，電壓由額定突降至零，繼電器觸點(diǎn)不應(yīng)有閉合現(xiàn)象。

同步檢查繼電器校驗(yàn)

（1）動(dòng)作角度的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，調(diào)節(jié)好性端子，設(shè)定Ua、Uc為額定電壓，改變兩電壓之間的角度，測出動(dòng)作值和返回值。

（2）動(dòng)作、返回電壓的測量

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定一個(gè)線圈電壓為零，另一線圈電壓由零逐步增加測出動(dòng)作電壓，再逐步減小電壓，測出返回電壓。交換線圈再做同樣試驗(yàn)。

低周繼電器校驗(yàn)

在“頻率試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定電壓、電流為額定值，設(shè)置頻率初值、手動(dòng)變頻步長值，逐步減小頻率，測出低周動(dòng)作頻率值和動(dòng)作時(shí)間，再逐步增加頻率，測出返回頻率值和返回時(shí)間。

將變頻方式改為自動(dòng)變頻，設(shè)置自動(dòng)變頻步長Df/Dt 值為整定值，減小頻率，繼電器應(yīng)不動(dòng)作，連續(xù)數(shù)次試驗(yàn)均應(yīng)可靠不動(dòng)作。

差動(dòng)繼電器校驗(yàn)

（1）直流助磁特性的測量

在“差動(dòng)保護(hù)”軟件模塊中，制動(dòng)電流 Ir 設(shè)定為直流電流，逐次改變 Ir 值，在每一助磁電流時(shí)加減動(dòng)作電流 Id，測出動(dòng)作電流IDZ，繪制制動(dòng)特性曲線。

（2）比率制動(dòng)特性的測量

在“差動(dòng)保護(hù)”軟件模塊中，制動(dòng)電流 Ir 設(shè)定為基波電流，逐次改變 Ir 值，在每一制動(dòng)電流時(shí)加減動(dòng)作電流 Id，測出動(dòng)作電流IDZ，繪制制動(dòng)特性曲線。

（3）二次諧波制動(dòng)特性的測量

在“差動(dòng)保護(hù)”軟件模塊中，制動(dòng)電流 Ir 設(shè)定為二次諧波電流，逐次改變 Ir 值，在每一制動(dòng)電流時(shí)加減動(dòng)作電流 Id，測出動(dòng)作電流IDZ，繪制二次諧波制動(dòng)特性曲線。

（4）高次諧波制動(dòng)特性的測量

在“諧波試驗(yàn)”軟件模塊中，制動(dòng)電流 Ir 設(shè)定為各次諧波疊加電流，逐次改變 Ir 的某次諧波值，測出動(dòng)作電流IDZ。

微機(jī)保護(hù)校驗(yàn)

（1）微機(jī)保護(hù)與測試儀的接線

無論使用哪個(gè)軟件模塊對微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行測試，均應(yīng)將Ua、Ub、Uc、Un、Ia、Ib、Ic、In分別接入微機(jī)保護(hù)裝置的電壓、電流輸入回路的相應(yīng)端子中；將保護(hù)裝置的跳閘出口（或跳A、跳B、跳C）和重合閘出口接至測試儀開入TA（或TB、TC、TD）和開入TE 端子中，保護(hù)出口公共端（+KM）接至測試儀開入公共端Tn。

（2）電流、電壓輸入回路及性檢查

在“遞變試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定各相電壓為57.735V，互差120相角；各相電流為 ，互差120相角輸出，從微機(jī)保護(hù)裝置中應(yīng)可讀出各相電壓值均為57.735V，各線電壓值均為100V；各相電流值均為。

（3）整組試驗(yàn)

在“整組試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定各種故障類型，故障阻抗（Z、φ方式或R、X方式），故障電流（常為）、故障初角、零序補(bǔ)償系數(shù)Kx、Kr等，持久/ 瞬時(shí)性故障，模擬各種類型故障檢查保護(hù)動(dòng)作情況。

設(shè)定好各種參數(shù)后，按“確認(rèn)”，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出各相故障電流、電壓，按“故障前”即輸出故障前的正常電壓、電流值（各相電壓為57.735V、電流為0A），按“故障”，輸出故障電流、電壓，加至保護(hù)裝置上。保護(hù)跳閘后，裝置恢復(fù)輸出正常量。保護(hù)重合閘后，如果是持久性故障，裝置再次輸出故障量，至保護(hù)第二次跳閘（永跳）后，再輸出正常量。保護(hù)跳閘、重合閘、永跳時(shí)間顯示于測試記錄區(qū)。

（4）相間距離試驗(yàn)

在“整組試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定AB或BC或CA或ABC故障，當(dāng)設(shè)定故障阻抗為0.95倍某段相間距離阻抗整定值Zxset時(shí)，保護(hù)均應(yīng)可靠按該段動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，故障阻抗為1.05倍Zxset時(shí)，該段保護(hù)均應(yīng)可靠不動(dòng)作。

（5）接地距離試驗(yàn)

退出距離保護(hù)壓板，在“整組試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，當(dāng)設(shè)定故障阻抗為0.95倍某段接地距離阻抗整定值Zdset時(shí)，保護(hù)均應(yīng)可靠按該段動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，故障阻抗為1.05倍Zdset時(shí)，該段保護(hù)均應(yīng)可靠不動(dòng)作。

（6）零序保護(hù)試驗(yàn)

退出零序保護(hù)壓板，在“整組試驗(yàn)”軟件模塊中，設(shè)定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，當(dāng)設(shè)定故障電流為1.05倍某段零序保護(hù)整定值I0set時(shí)，保護(hù)均應(yīng)可靠按該段動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，故障電流為0.95倍I0set 時(shí)，該段保護(hù)均應(yīng)可靠不動(dòng)作。

復(fù)合電壓閉鎖方向過流

10．1．基本概念

10．1．1．電壓電流怎樣配合輸出

如果采用三相電壓同時(shí)輸出，則試驗(yàn)時(shí)可任意取其中一相電流輸出。

如果采用兩相電壓輸出，則需要通過閱讀保護(hù)說明書，查看保護(hù)是采用什么接線方式。比如，采用“90°接線”，則按“UAB，IC”，“UBC，IA”，“UCA，IB”方式進(jìn)行輸出；采用“0°接線”，常常按“UAB，IA”，“UBC，IB”，“UCA，IC”方式進(jìn)行輸出。

10．1．2．如何輸出復(fù)合電壓

一般，復(fù)合電壓是指低電壓（正序電壓）和負(fù)序電壓。在閉鎖過流時(shí)，這兩種電壓是“或”的關(guān)系。也就是說，可以理解為是“低電壓閉鎖（方向）過流”和“負(fù)序電壓閉鎖（方向）過流”兩套保護(hù)的組合。一般保護(hù)提供了兩組電壓輸入端子，一組用于輸入低電壓（正序電壓），一組用于輸入負(fù)序電壓，因此，試驗(yàn)時(shí)電壓的接線可能不同，注意更換接線。

在保護(hù)定值單中，“低電壓”和“負(fù)序電壓”常常指線電壓，可將其除以1.732，轉(zhuǎn)換成相電壓，由測試儀輸出三相電壓進(jìn)行試驗(yàn)。

低電壓試驗(yàn)時(shí)，在“遞變試驗(yàn)”中一般設(shè)置三相電壓相位為：0°、240°、120°；負(fù)序電壓試驗(yàn)時(shí)，在“遞變試驗(yàn)”中一般設(shè)置三相電壓相位為：0°、120°、240°。

10．1．3．怎樣測試方向更簡單

假設(shè)某保護(hù)采用90°接線方式，低電壓定值為60V，試驗(yàn)時(shí)可在“遞變試驗(yàn)”中進(jìn)行如下設(shè)置：IA=60V，相位為0°；IB=0V，相位為0°。這樣，UAB即為60V，0°。然后固定電壓，改變電流IC的相位來測試兩條動(dòng)作邊界。

10．1．4．大靈敏角的“正”、“負(fù)”是怎樣定義的

一般，保護(hù)定義：電壓超前電流的角度為正，反之為負(fù)。

10．2．試驗(yàn)步驟

10．2．1．試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

為論述方便，假設(shè)某保護(hù)的定值為：過流：；低電壓閉鎖值：60V；負(fù)序電壓：6V。

1、接線正確：測試儀三相電壓UA、UB、UC應(yīng)分別接保護(hù)三相電壓的輸入端；測試儀的IA接保護(hù)某一相電流的輸入端，比如A相；測試儀的開入量端子TA和公共端 TN 應(yīng)分別接至保護(hù)跳閘接點(diǎn)的兩端，保護(hù)為有源接點(diǎn)時(shí)，還應(yīng)保證測試儀的公共端 TN 接保護(hù)的正電源端。值得注意的是，有的保護(hù)的負(fù)序電壓和低電壓由不同的電壓端子接入，因此，在進(jìn)行下面“檢驗(yàn)閉鎖電壓值”和“檢驗(yàn)負(fù)序電壓值”測試時(shí)應(yīng)分別接線。

2、請檢查保護(hù)的定值中，復(fù)合電壓閉鎖過流功能應(yīng)投入。如果測試時(shí)是讓保護(hù)的II段過流保護(hù)動(dòng)作，則至少應(yīng)保證II段過流的復(fù)合電壓閉鎖過流功能應(yīng)投入。

10．2．2．檢驗(yàn)閉鎖情況

由測試儀輸出線電壓70V（單相電壓為40.4V，三相電壓UA、UB、UC的相位分別為0º、240º、120º ），大于閉鎖電壓60V，保護(hù)處于閉鎖狀態(tài)。由測試儀輸出相電流，初始值為3A，步長為0.1A，逐步增大相電流值至7A，檢驗(yàn)保護(hù)應(yīng)不動(dòng)作。

10．2．3．檢驗(yàn)過流定值

由測試儀輸出線電壓50V（單相電壓為28.8V，三相電壓UA、UB、UC的相位分別為0º、240º、120º ），小于閉鎖電壓60V，保護(hù)閉鎖解除，允許動(dòng)作。由測試儀輸出相電流，初始值為3A，步長為0.1A，逐步增大相電流至保護(hù)動(dòng)作，測得保護(hù)動(dòng)作電流，與保護(hù)整定的過流定值進(jìn)行比較。

10．2．4．檢驗(yàn)閉鎖電壓值

設(shè)測試儀輸出的初始電壓為70V，大于閉鎖電壓；初始電流為7A，大于過流定值，并設(shè)電壓為變量，三相電壓的步長均為0.1V。開始試驗(yàn)后，保護(hù)處于閉鎖狀態(tài)。逐步減小線電壓至保護(hù)動(dòng)作，測得保護(hù)動(dòng)作電壓，將此時(shí)測試儀輸出的線電壓與保護(hù)整定的低電壓閉鎖定值進(jìn)行比較。

注意：由于保護(hù)由閉鎖狀態(tài)到閉鎖解除有一定的延時(shí)，為保證測試的準(zhǔn)確性，手動(dòng)減小電壓時(shí)，在接近保護(hù)動(dòng)作前，每減小一個(gè)步長應(yīng)停留足夠時(shí)間等待保護(hù)動(dòng)作。

10．2．5．檢驗(yàn)負(fù)序電壓值

由于整定的負(fù)序電壓值較低電壓閉鎖值小，為防止干擾，試驗(yàn)前先將保護(hù)的低電壓閉鎖值整定為3V，小于負(fù)序電壓。

設(shè)測試儀輸出的初始負(fù)序線電壓為4V（單相電壓為2.3V，將三相電壓的相位改為0º、120º、240º 即可），小于整定的負(fù)序電壓；初始電流為7A，大于過流定值，并設(shè)電壓為變量，步長為0.1V（電壓UA、UB、UC的步長應(yīng)相同）。開始試驗(yàn)后，保護(hù)不動(dòng)作。逐步增大線電壓至保護(hù)動(dòng)作，測得保護(hù)動(dòng)作電壓，與保護(hù)整定的負(fù)序電壓定值進(jìn)行比較。