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技術(shù)文章 | Technical articles
六相微機(jī)繼保校驗儀阻抗特性測試一章 特點與技術(shù)參數(shù)
一節(jié)主要特點
1、滿足現(xiàn)場所有試驗要求。既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試，也可對現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗，特別是對變壓器差動保護(hù)和備自投裝置，試驗更加方便和。
型具有標(biāo)準(zhǔn)的四相電壓，三相電流同時輸出，電壓125V、相，電流40A/相。三相電流并聯(lián)可達(dá)120A。
2、 各種技術(shù)指標(biāo)*達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。
3、 單機(jī)獨立運(yùn)行，內(nèi)置高性能工控機(jī)，主頻300--600MHz，內(nèi)存512M，硬盤4--12G，運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)。
4、 國內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板，不銹鋼鍵盤，同時采用觸摸式鼠標(biāo)，克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點，并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機(jī)整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。
5、 主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對基波可產(chǎn)生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測試儀的精度。
6、 功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。
7、 采用USB接口直接和PC機(jī)通訊，無須任何轉(zhuǎn)接線，方便使用。
8、 可連接筆記本電腦運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件，無須重新學(xué)習(xí)操作方法。
9、 具備GPS同步試驗功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡（選配）通過RS232口與PC機(jī)相連，實現(xiàn)兩臺測試儀異地進(jìn)行同步對調(diào)試驗。
10、 配有獨立直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），220V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。
11、 具有軟件自校準(zhǔn)功能，避免了要打開機(jī)箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度，從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
六相微機(jī)繼保校驗儀阻抗特性測試二節(jié) 技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)
1、交流電流源:
相電流輸出（有效值）： 0--40A/相 精度：0.2%
三相并聯(lián)輸出(有效值)： 0--120A/三相同相位并聯(lián)輸出
相電流長時間允許工作值(有效值)： 10A
每相大輸出功率 ：420VA
三相并聯(lián)電流大輸出功率 ：900VA
三并電流大輸出允許工作時間 ：10s
頻率范圍： 0--1000Hz 精度：0.001Hz
諧波次數(shù)： 2--20次 相位：0--360° 精度：0.1°
2、直流電流源:
電流輸出： 0--±20A/相 精度 0.2%
3、交流電壓源:
相電壓輸出（有效值）： 0--125V/相 精度：0.2%
線電壓輸出（有效值）： 0--250V
相電壓/線電壓輸出功率 ： 75VA/100VA
頻率范圍： 0--1000Hz 精度：0.001Hz
諧波次數(shù)： 2--20次 相位：0--360° 精度：0.1°
4、直流電壓源:
相電壓輸出幅值：0--±150V 精度：0.2%
線電壓輸出幅值：0--±300V
相電壓/線電壓輸出功率： 90VA/180VA
5、開關(guān)量端子:
開關(guān)量輸入端子： 8對
空接點： 1--20mA，110V裝置內(nèi)部有源輸出
電位翻轉(zhuǎn)： 0--6VDC為低電平
15--250VDC為高電平
開關(guān)量輸出端子：4對，空接點 遮斷容量：110V/2A，220V/1A。
6、時間測量范圍:
范圍：1ms--9999s 測量精度：1ms
7、體積重量:
體積： 365(mm )×400(mm )×195 (mm ) 約18Kg
8、電源:
AC220V±10% 50Hz 10A
六相微機(jī)繼保校驗儀阻抗特性測試二章 硬件結(jié)構(gòu)
硬件組成
內(nèi)置高性能工業(yè)控制計算機(jī)
采用高性能工控機(jī)作為控制計算機(jī)，配置512M內(nèi)存，4--12GCF卡，預(yù)裝Windows XP操作系統(tǒng)，面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤和觸摸鼠標(biāo)，不用外接鍵盤和鼠標(biāo)就可直接使用，裝置面板配有兩個USB接口，可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級等。
DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)
采用6000系列DSP控制器作為核心，F(xiàn)PGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù)，使波形頻率和相位精度相當(dāng)高，同時，該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口，使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
D/A和A/D轉(zhuǎn)換
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，同時采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優(yōu)良。同時控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路，可實時采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實際輸出的波形，幅值和相位。
高精度線性電壓，電流功率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過軟件計算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，可以較好地模擬各種短路故障時的電流，電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級，結(jié)合精心合理設(shè)計的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量，功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護(hù)，電流回路允許開路，不會損壞裝置。面板有電流開路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時面板還有電壓過載或短路指示燈，當(dāng)電壓回路（在有輸出情況下）發(fā)生短路時，該指示燈亮。大電流*采用*的硬件，*電路，克服了傳統(tǒng)的軟件*的缺點，使大電流使用更安全和更可靠。
開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出
共有開關(guān)量輸入端子8對，開關(guān)量輸出端子4對。
開入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨立的110V工作電源，所以在COM端與開入量之間有110V的直流電壓。
開出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨立的24V工作電源，所以在COM端與開出量之間有24V的直流電壓。
以下是幾種常見的開入量的接線示意圖：
① 帶電位的空接點
② 電位翻轉(zhuǎn)
③ 空接點
獨立的直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出，只能作保護(hù)裝置的工作電源，不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。
型：【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計在測試儀的后面板上。
六相微機(jī)繼保校驗儀阻抗特性測試二節(jié) 面板說明
一、整體結(jié)構(gòu)
二、前后面板介紹
1、8.4″液晶顯示屏。
2、不銹鋼鍵盤。
3、觸摸式鼠標(biāo)。
4、電壓短路告警指示燈，電流開路告警指示燈。
5、USB接口，USB1為數(shù)據(jù)交換用，USB2為外接筆記本電腦用。
6、USB切換開關(guān)，當(dāng)切換開關(guān)撥向左邊時，為連接工控機(jī)通訊；當(dāng)切換開關(guān)撥向右邊時，為外接筆記本電腦通訊。
7、DSP控制板復(fù)位按鈕，當(dāng)軟件顯示發(fā)送數(shù)據(jù)失敗或無設(shè)備連接時，按此按鈕，使DSP板復(fù)位，同時屏幕右下方可出現(xiàn)USB設(shè)備的標(biāo)記。
8、主機(jī)電源開關(guān)。為工控機(jī)的工作電源。
9、功放電源開關(guān)。當(dāng)需要輸出電流、電壓時，可開啟此電源開關(guān)。
10、輔助直流電壓輸出端子。
11、裝置接地端。
12、裝置電源輸入插座，AC220±10%，保險10A。
13、散熱柵格。
14、風(fēng)扇出風(fēng)孔。
15、電流、電壓輸出端子（在裝置左側(cè)板）。
16、開關(guān)量輸入、輸出端子（在裝置上蓋板上）。
測試目的
本菜單用于自動測試保護(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
繼電保護(hù)測試儀阻抗特性測試開始后,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
① 根據(jù)保護(hù)裝置的保護(hù)類型、繼電器的參數(shù)類型,將線圈繞組聯(lián)接到本裝置相應(yīng)的直流電壓及直流電流輸出端.
②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.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*個整定阻抗的極坐標(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極坐標(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的極坐標(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(bǔ)償:在接地系統(tǒng)中,為了計算零序阻抗需要整定兩個補(bǔ)償系數(shù),即(零序電阻補(bǔ)償系數(shù) Kr)和(零序電抗補(bǔ)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zui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.間斷時間:如果在某個掃描點動作了,則送一個間斷時間的零狀態(tài),以保證保護(hù)裝置、繼電器可靠復(fù)歸.
