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高品質(zhì)繼電保護(hù)試驗裝置
繼電保護(hù)試驗裝置
試驗概述
繼電保護(hù)裝置是實現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它主要包含著下列主要的環(huán)節(jié)：①信號的采集，即測量環(huán)節(jié)；②信號的分析和處理環(huán)節(jié)；③判斷環(huán)節(jié)；④作用信號的輸出環(huán)節(jié)。
在電力系統(tǒng)中，如果一次系統(tǒng)*，而保護(hù)發(fā)生了誤動，那么將影響對用戶的可靠供電，若重負(fù)荷線路發(fā)生誤動跳閘，還有可能引起系統(tǒng)振蕩事故，破壞系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行；如果一次系統(tǒng)發(fā)生了短路故障，但保護(hù)拒動，將擴大事故范圍，甚至損壞電力設(shè)備。為了使保護(hù)真正起到對電力系統(tǒng)的保護(hù)與控制作用，必須使保護(hù)整體處于良好的運行狀態(tài)，使得各相關(guān)元件及設(shè)備特性優(yōu)良、回路接線正確、定值及動作特性正確。所以必須加強對保護(hù)的檢驗質(zhì)量。
U或I測試試驗
測試目的
用于對保護(hù)裝置的電壓、電流保護(hù)功能，電壓、電流繼電器進(jìn)行手動和自動測試。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置，左下是實驗結(jié)果顯示欄，右上邊是矢量圖、線分量、序分量圖顯示，F(xiàn)2鍵可以切換顯示，下邊依次是接點狀態(tài)模擬顯示及注釋。
測試原理
手動方式測試時，首先輸出初始電壓或電流值，然后由用戶控制，按上、下光標(biāo)鍵增減變量值，直至保護(hù)裝置、繼電器接點動作后，再按光標(biāo)鍵增減變量值，直到保護(hù)裝置、繼電器接點返回。
以自動方式測試時，首先輸出初始電壓或電流值，然后將變量按步時正向逐步變化一個步長（加步長），直至保護(hù)裝置、繼電器接點動作，記錄動作值；如果返回方式是“始→終→始”時，程序?qū)⒆兞糠聪蛑鸩阶兓粋€步長（減步長），直至保護(hù)裝置、繼電器接點返回，記錄返回值。
測試完畢后，各項試驗結(jié)果顯示在屏幕上，用戶可將結(jié)果文件存盤。
線路聯(lián)接根據(jù)被測保護(hù)裝置、繼電器的類型（電壓保護(hù)、電流保護(hù)；電壓型、電流型）、將線圈繞組聯(lián)接到本裝置相應(yīng)的電壓或電流輸出端。將被測保護(hù)裝置的動作接點、被測繼電器的動作觸點聯(lián)接到本裝置的接點輸入。參數(shù)說明
A．項目設(shè)置頁
1.測試方式：選擇本次測試的方式，提供2個選項：自動測試、手動測試。
當(dāng)測試方式為自動測試時，則需設(shè)置如下2~8項參數(shù)：
2.測試項目：選擇本次測試的項目，提供3個選項：低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、電流保護(hù)
3.測試相別：選擇所測繼電器的相別，提供7個選項：AN、BN、CN、AB、BC、CA和3U0或三相并聯(lián)。
4.變量設(shè)置：設(shè)置上述測試相別變量的初值及每次變化的步長。
5.大電流：設(shè)置電流保護(hù)測試時，搜索的大的電流值，僅在電流保護(hù)時須設(shè)置，以防止電流過大，損害保護(hù)裝置或繼電器。
6.返回方式：選擇本次測試的流程，提供2個選項：始→終→始（測量動作值、返回值、動作時間）、始→終（測量動作值、動作時間）。
7.每步時間：設(shè)置每變化一個步長等待的時間。范圍：0－3600秒。
8.抖動時間：設(shè)置防接點抖動的時間，范圍0－3秒。為了防止接點的抖動影響試驗結(jié)果而設(shè)置，只有接點動作超過該時間時，才被確認(rèn)保護(hù)裝置、繼電器已經(jīng)動作（或返回）。缺省值：200毫秒。
當(dāng)測試方式為手動測試時，則需設(shè)置如下9~11項參數(shù)：
9.變量：設(shè)置變量及每次變化的步長。
10.第二變量：設(shè)置第二變量及每次變化的步長。
11.第三變量：設(shè)置第三變量及每次變化的步長。
這、第二、第三變量皆可設(shè)置為電壓幅值、電流幅值、電壓相位、電流相位或頻率等；而且幅值及相位均可單相、兩相或六相任意選擇。
B．輸出設(shè)置頁
設(shè)置6相電壓，6相電流的幅值、角度及頻率。
【說明】：在自動測試過程中，對應(yīng)的測試相別的模擬量輸出，將由程序自動計算、更改并輸出。而其他的量，則根據(jù)本相設(shè)置輸出。比如：測試低電壓保護(hù)、AN相，則A相電壓的幅值、角度，將由程序計算并輸出，而其他電壓以及電流的輸出，將根據(jù)本頁中的設(shè)置輸出。
直流測試
測試目的
可對直流繼電器或時間繼電器的動作值、返回值及動作時間等參數(shù)進(jìn)行手動或自動測試。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置，左下是測試結(jié)果顯示，而右上邊是直流模擬表顯示，下邊是接點狀態(tài)模擬顯示及注釋。
測試原理
以手動方式試驗時，首先輸入電壓、電流和頻率的初始值，用戶可按↑↓鍵增減變量值，若要測試時間，應(yīng)先敲“F3”鍵，然后用戶按↑↓鍵增減變量值并開始計時。*范圍為0--3600秒，比如設(shè)置20秒，即指若在20秒內(nèi)被測設(shè)備沒有動作，則自動解除計時狀態(tài)。
以自動方式試驗時，首先輸入各參量的初始值，再逐漸加步長改變變量值，其速度據(jù)每步時間的設(shè)置而定；若繼電器或保護(hù)裝置動作，逐漸減步長改變變量值，直至保護(hù)返回，軟件將記錄其動作值與返回值。期間若變量已加至大或減至小而保護(hù)未動，軟件則自動退出試驗。
測試完畢后，各項試驗結(jié)果顯示在屏幕上，用戶可將結(jié)果文件存盤。
線路聯(lián)接：（同U/I測試試驗）
參數(shù)說明
1.直流電壓：設(shè)置的直流電壓的初始值和大值，范圍：0--300伏?！咀⒁狻浚褐绷麟妷旱妮敵龇绞剑篣dc=Uxy,即Ux端子為正，Uy端子為地。
2.直流電流：設(shè)置的直流電壓的初始值和大值，范圍：-10--10安?！咀⒁狻浚褐绷麟娏鞯妮敵龇绞剑篒dc=Iz,即Iz端子為正，In端子為負(fù)。
3.變量選擇：選擇本次測試的變量，提供2個選項：直流電壓、直流電流。
4.測試方式：選擇本次測試的方式，提供2個選項：手動測試、自動測試。
5.變化步長：設(shè)置變量的步長。范圍:電壓0--300伏；電流-10--10安。
6.每步時間：設(shè)置變量每變化一個步長所用的時間。范圍：0--60秒該值越大，相對應(yīng)的精度就越高。僅當(dāng)自動方式時，須設(shè)置本參數(shù)。
7.返回方式：（同U/I測試試驗）
8.動作*：設(shè)置繼電器的動作*。它是指該繼電器動作的大時間須在這個時間之內(nèi)，若它的值小于動作時間，則關(guān)閉計時器或退出試驗。范圍：0--60秒。
9.電壓補償系數(shù)：設(shè)置一個補償系數(shù)來修正直流電壓的精度。范圍：0.7--1.43。
10.電流補償系數(shù)：設(shè)置一個補償系數(shù)來修正直流電流的精度。范圍：0.7--1.43。
11.抖動時間：（同U/I測試試驗）
實驗舉例
測試時間繼電器時，請盡量使用手動方式。先將直流電壓初值設(shè)為0V，步長則設(shè)為220V（大于動作電壓），試驗運行后，按下F3鍵打開計時器，同時按上光標(biāo)鍵增加電壓至220V，軟件將很測出動作時間。
阻抗特性
測試目的
用于自動測試保護(hù)裝置的阻抗特性、阻抗型繼電器（包括阻抗繼電器、功率方向繼電器等）的動作邊界，即Z(φ)動作邊界特性。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置，左下方是測試過程中電壓電流輸出顯示，而右上邊是動作曲線顯示，下邊依次是接點狀態(tài)模擬顯示及注釋。
測試原理
試驗開始后，從起始角度到終止角度以角度步長開始掃描，每條掃描線掃描半徑的K%到100%之間進(jìn)行搜索。一般地，應(yīng)保證掃描半徑的K%位于動作區(qū)內(nèi)，100%位于動作區(qū)外，即掃描線必須*覆蓋動作邊界。
對于一般掃描線上的測試，程序采用二分法原理進(jìn)行動作邊界點搜索，其搜索過程如下：
1）測試掃描線起點；
2）測試掃描線終點；
3）根據(jù)起點和終點的動作情況，決定下一步的搜索動作：
☆ 二者動作情況相同，則說明邊界點不在此掃描線上，或者可能存在兩個以上的邊界點，結(jié)束本邊界點的搜索。
☆ 二者動作情況不同，則說明有動作邊界點存在于本掃描線上，進(jìn)入二分法搜索，逐步逼近邊界點，直到滿足測試精度后，結(jié)束本動作邊界的。
線路聯(lián)接：（同U/I測試試驗）
參數(shù)說明
A．整定特性頁
1．特性形狀：選擇被測試保護(hù)的阻抗特性形狀。提供2個選擇：圓特性（含橢圓）、四邊形（四方CSL保護(hù)）。
2．整定Z1：圓特性的個整定阻抗的坐標(biāo)形式：幅值、角度。在選擇圓特性時須設(shè)置。
3．R1+jX1：圓特性的個整定阻抗的直角坐標(biāo)形式：電阻、電抗。在選擇圓特性時須設(shè)置。
4．整定Z2：圓特性的第二個整定阻抗的坐標(biāo)形式：幅值、角度。在選擇圓特性時須設(shè)置。
5．R2+jX2：圓特性的第二個整定阻抗的直角坐標(biāo)形式：電阻、電抗。在選擇圓特性時須設(shè)置。
6．整定值R：四邊形特性的整定值R值。在選擇四邊形特性時須設(shè)置。
7．整定值X：四邊形特性的整定值R值。在選擇四邊形特性時須設(shè)置。
B．掃描設(shè)置頁
1．中心阻抗Z：輻射式掃描圓圓心Z的坐標(biāo)形式，大小，角度。
2．R + j X：輻射式掃描圓圓心Z的直角坐標(biāo)形式，電阻，電抗。
3．掃描區(qū)域：設(shè)置掃描角的起始角度和終止角度。
4．步長：掃描從起始角度開始，以角度步長為間距，沿逆時針方向確定需要測試的掃描線。
5．掃描半徑：輻射式掃描圓的半徑，相對于中心阻抗Z。即以Z為圓心，以掃描線半徑為半徑畫圓則構(gòu)成掃描圓。
6．掃描范圍：掃描線在掃描半徑的K%到100%之間進(jìn)行搜索。一般地，應(yīng)保證掃描半徑的K% 位于動作區(qū)內(nèi)，100%位于動作區(qū)外，即掃描線必須*覆蓋動作邊界。
7．測試精度：動作點和不動作點之間的阻抗大小之差小于該精度時，即可認(rèn)為二者為同一點，也即動作邊界點。
8．測試特性：選擇測試特性，提供2個選項：靜態(tài)實驗（故障前時間內(nèi)不送故障前電流，而送故障電流）、動態(tài)實驗（故障前時間內(nèi)故障前電流電流以脈沖形式輸出，適用于突變量保護(hù)裝置的測試）。
C．故障設(shè)置頁
1．故障類型：待測試的故障類型，提供了7種故障選擇：A相接地、B相接地、C相接地、AB相間、BC相間、CA相間、三相短路
2．故障方向：選擇故障的方向，提供2個選項：正向故障、反向故障。
3．故障電流：試驗過程中，故障時電流的大小。
4．短路合閘角：故障發(fā)生時刻電壓的角度
5．零序補償：在接地系統(tǒng)中，為了計算零序阻抗需要整定兩個補償系數(shù)，即（零序電阻補償系數(shù)Kr）和（零序電抗補償系數(shù)Kx）。具體關(guān)系如下：
R0=R1（3Kr+1）
X0=X1（3Kx+1）
6．故障前時間：故障前時間內(nèi)輸出故障前電流和故障前電壓
7．故障時間：測試電流變化過程中，每掃描點所保持的大測試時間。一般地，故障時間應(yīng)大于繼電器的動作時間。
8．Ux設(shè)置：設(shè)置試驗過程中Ux的輸出方式，可以有八種輸出方式，分別為（任意方式、+3U0、-3U0、+3√3U0、-3√3U0、UA、UB、UC），如果為任意方式則需設(shè)置Ux的幅值及相位。