标题：三相微机继电保护测试仪
三相微机继电保护测试仪
微机继电保护测试仪是最新研究开发的新一代性价比高,精度准的产品。
1.1 主要技术特点
微机型继电保护测试仪其主要特点表现为：
l 经典的Windows XP操作界面，人机界面友好，操作简便快捷，为了方便用户使用，定义了大量键盘快捷键，使得操作“一键到位”；
l 高性能的嵌入式工业控制计算机和8.4〞大屏幕高分辨力彩色TFT液晶显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态、下一步工作提示及各种帮助信息等；
l 配备有超薄型工业键盘和光电鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作；
l 配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护；
l 无需外接其它设备即可以完成所有项目的测试，自动显示、记录测试数据，完成矢量图和特性曲线的描绘；
l 采用高性能D/A转换器，产生的波形精度高、线性好，并且具备良好的瞬态响应和幅频特性。在整个测量范围内都能保证波形精度等指标要求；
l 采用独特的算法，产生的波形精确，完全不同于曲线拟和的波形产生方法，保证信号为纯正的正弦波；
l 可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，可变幅值、相位、频率， 2 ～ 40次谐波；
l 功率放大部分采用新型大功率高保真线性功放电路，输出功率大、纹波干扰小，每相电压可输出120V、电流可输出40A。在输出电流达到40A时，输出功率可达450VA/相以上，波形仍能保证不失真、不削峰；
l 能提供传统的Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic外，还有第四路电压 Ux输出。Ux可用于多种功能，如用于输出各种3Uo、做线路保护试验时输出线路的同期电压等；
l 具有8个开入量输入和4对空接点开出量输出接口。开入量输入接口能自动适应无源（空接点）、有源，并能自动适应有源输入的极性，在输入电压±250V范围内能正常工作；
l 提供各种自动测试软件模块和GPS同步触发试验（选配）等；
l GPS同步触发误差小于50μS；
l 可以完成各种复杂的校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，进行故障回放。可以实时存储测试数据，产品相册(4张)显示矢量图，打印报表等；
l 采用精心设计的机箱结构，体积小，散热良好，重量轻，易携带，流动试验方便；
l 仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，并具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的故障自诊断及闭锁功能。
1.2 主要技术指标
1.2.1交流电流源l 单相输出：3×40A
l 三相并联：120A
l 最大输出功率：≥450VA/相
l 各相输出电流幅度、频率和相位可以独立调节
l 输出精度：
0.1A～0.5A：±10mA  RTJB-802软件页面0.5A～10A：±0.1%
10A～40A：±0.2%
l 分辨力：
0.1A～10A：1mA
10A～40A：10mA
l 连续输出时间：
在 0～10A 范围内，能连续输出
在 10A～20A 范围内，连续输出时间 ≥60秒
在 >20A 范围内，连续输出时间 ≥10秒1.2.2 交流电压源l 单相输出：4×120V
l 最大输出功率：≥60VA/相
l 四相有共用中性点的电压源；第四路电压可设置为零序电压或任意设置
l 各相输出幅度、频率、相位可以独立调节
l 输出精度：
1V～5V：±10mV
5V～120V：±0.1%
l 分辨力：
1V～10V：1mV
10V～120V：10mV1.2.3 直流电流源l 单相输出：-10A～+10A
l 最大输出功率：≥200VA
l 输出精度：
±0.5A～±1A：±10mA
±1A～±10A：±0.2%
l 分辨力：
±0.5A～±1A：1mA
±1A～±10A：10mA1.2.4 直流电压源l 单相输出：-150V～+150V
l 最大输出功率：≥100VA
l 输出精度：
±1V～±10V：±10mV
±10V～±150V：±0.2%
l 分辨力：
±1V～±10V：1mV
±10V～±150V：10mV1.2.5 交流电压、电流源角度l 相角范围：0°～ 360°
l 相角精度：±0.2°
l 相角分辨力：0.1°1.2.6 交流电压、电流源频率l 频率范围：1～2000Hz
l 频率精度：
1Hz～100Hz：±0.001Hz
100Hz～2000Hz：±0.01Hz  l 频率分辨力：1mHz
l 能输出2～40次任意幅值的谐波1.2.7 同步性电压电流同步性 ≤10μS1.2.8 开入量l 8路独立开关接点输入
l 兼容空接点与15V～250V有源接点，能够自动识别有源接点的极性
l 计时精度：在小于1S时 ≤1mS1.2.9 开出量l 4对可编程开关空接点输出
l 接点容量：
250VDC，0.5A
250VAC，0.5A1.2.10 供电电源l 交流输入电压
额定值：220V ± 10%
基准值：220V ± 2%
l 交流供电频率：
额定值：50Hz ± 10%
基准值：50Hz ± 2%1.2.11 箱体尺寸与重量l 箱体尺寸：360mm×190mm×420mm（W×H×D）
l 重量：约20kg1.2.12 使用环境条件l 环境温度：－10℃～+45℃
l 相对湿度：≤90%  l 大气压强：80～110kPa
附 录1：试验方法
1．交流电压/电流/反时限电流继电器校验在“递变试验”软件模块中，设置Ua（或Uab）/Ia为“基波”输出，并设定为某一初值，设置步长，用鼠标单击“输出递增”、“输出递减”按钮或按键盘上的F5、F6快捷键加减电压/电流，测量电压/电流/反时限电流继电器的动作值和返回值及动作时间和返回时间，计算返回系数。2．直流电压/电流继电器校验在“递变试验”软件模块中，设置Ua（或Uab）/Ia为“直流”输出，并设定为某一初值，设置步长，用鼠标单击“输出递增”、“输出递减”按钮或按键盘上的F5、F6快捷键加减电压/电流，测量电压/电流继电器的动作值和返回值及动作时间和返回时间，计算返回系数。
3．时间继电器校验
在“递变试验”软件模块中，按直流或交流电压继电器的试验方法测出动作值、返回值和动作时间、返回时间。4．功率继电器校验（1）功率方向继电器动作区和灵敏角的测量
在“递变试验”软件模块中，设定Uab、Ia为额定值，设置Uab相角步长，加减电压相位角，测出动作区两边边界角φ1、φ2，则灵敏角φLM=1/2（φ1+φ2）。
（2）最小动作功率的测量
在“递变试验”软件模块中，将角度设置在灵敏角φLM，设定Ia（或Uab）为额定值、Uab（或Ia）为零，设置Uab（或Ia）的步长，增加电压（或电流）。测出最小动作功率。
（3）潜动试验
在“递变试验”软件模块中，将电流回路开路，设置Uab初值为零、步长为额定电压，突然加上或切除电压，继电器触点不应有瞬间接通现象。
电压回路经电阻短路，设置Ia 初值为零、步长为数倍额定电流，突然加上或切除电流，继电器触点不应有瞬间接通现象。
（4）记忆作用检验
在“递变试验”软件模块中，将角度设置为灵敏角，设置Ia 为0.5倍和数倍额定电流时，Uab由100V突降至零，继电器应可靠动作，说明记忆作用良好。5．阻抗继电器校验（1）阻抗继电器灵敏角和整定阻抗的测量
在“递变试验”软件模块中，设定Ia为5A(或1A)，Uab为0.7倍整定阻抗对应的电压，加减电压相位角，测出动作区两边的边界角φ1、φ2，则灵敏角φLM=&frac12;（φ1+φ2）。将相角设为φLM，从高至低改变电压至继电器动作，得出动作电压UDZ，根据ZSET=UDZ/I，计算整定阻抗ZSET。
（2）精工电流曲线的测量
在“递变试验”软件模块中，固定电压与电流之间的角度为φLM，逐次改变电流Iab，在每一电流时加减电压Uab（可用自动方式），测出动作值，作出精工电流曲线 Z=f(I) 。
（3）“鸟啄”现象
“递变试验”软件模块中，电流回路开路，设置Uab初值和步长均为额定电压，电压由额定突降至零，继电器触点不应有闭合现象。6．同步检查继电器校验（1）动作角度的测量
在“递变试验”软件模块中，调节好极性端子，设定Ua、Uc为额定电压，改变两电压之间的角度，测出动作值和返回值。
（2）动作、返回电压的测量
在“递变试验”软件模块中，设定一个线圈电压为零，另一线圈电压由零逐步增加测出动作电压，再逐步减小电压，测出返回电压。交换线圈再做同样试验。7．低周继电器校验在“频率试验”软件模块中，设定电压、电流为额定值，设置频率初值、手动变频步长值，逐步减小频率，测出低周动作频率值和动作时间，再逐步增加频率，测出返回频率值和返回时间。
将变频方式改为自动变频，设置自动变频步长Df/Dt 值为整定值，减小频率，继电器应不动作，连续数次试验均应可靠不动作。8．差动继电器校验（1）直流助磁特性的测量
在“差动保护”软件模块中，制动电流 Ir 设定为直流电流，逐次改变 Ir 值，在每一助磁电流时加减动作电流 Id，测出动作电流IDZ，绘制制动特性曲线。
（2）比率制动特性的测量
在“差动保护”软件模块中，制动电流 Ir 设定为基波电流，逐次改变 Ir 值，在每一制动电流时加减动作电流 Id，测出动作电流IDZ，绘制制动特性曲线。
（3）二次谐波制动特性的测量
在“差动保护”软件模块中，制动电流 Ir 设定为二次谐波电流，逐次改变 Ir 值，在每一制动电流时加减动作电流 Id，测出动作电流IDZ，绘制二次谐波制动特性曲线。
（4）高次谐波制动特性的测量
在“谐波试验”软件模块中，制动电流 Ir 设定为各次谐波叠加电流，逐次改变 Ir 的某次谐波值，测出动作电流IDZ。9．微机保护校验（1）微机保护与测试仪的接线
无论使用哪个软件模块对微机保护装置进行测试，均应将Ua、Ub、Uc、Un、Ia、Ib、Ic、In分别接入微机保护装置的电压、电流输入回路的相应端子中；将保护装置的跳闸出口（或跳A、跳B、跳C）和重合闸出口接至测试仪开入TA（或TB、TC、TD）和开入TE 端子中，保护出口公共端（+KM）接至测试仪开入公共端Tn。
（2）电流、电压输入回路及极性检查
在“递变试验”软件模块中，设定各相电压为57.735V，互差120相角；各相电流为5A ，互差120相角输出，从微机保护装置中应可读出各相电压值均为57.735V，各线电压值均为100V；各相电流值均为5A。
（3）整组试验
在“整组试验”软件模块中，设定各种故障类型，故障阻抗（Z、φ方式或R、X方式），故障电流（常为5A）、故障初角、零序补偿系数Kx、Kr等，永久/ 瞬时性故障，模拟各种类型故障检查保护动作情况。
设定好各种参数后，按“确认”，计算机自动计算出各相故障电流、电压，按“故障前”即输出故障前的正常电压、电流值（各相电压为57.735V、电流为0A），按“故障”，输出故障电流、电压，加至保护装置上。保护跳闸后，装置恢复输出正常量。保护重合闸后，如果是永久性故障，装置再次输出故障量，至保护第二次跳闸（永跳）后，再输出正常量。保护跳闸、重合闸、永跳时间显示于测试记录区。
（4）相间距离试验
在“整组试验”软件模块中，设定AB或BC或CA或ABC故障，当设定故障阻抗为0.95倍某段相间距离阻抗整定值Zxset时，保护均应可靠按该段动作时间动作，故障阻抗为1.05倍Zxset时，该段保护均应可靠不动作。
（5）接地距离试验
退出距离保护压板，在“整组试验”软件模块中，设定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，当设定故障阻抗为0.95倍某段接地距离阻抗整定值Zdset时，保护均应可靠按该段动作时间动作，故障阻抗为1.05倍Zdset时，该段保护均应可靠不动作。
（6）零序保护试验
退出零序保护压板，在“整组试验”软件模块中，设定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，当设定故障电流为1.05倍某段零序保护整定值I0set时，保护均应可靠按该段动作时间动作，故障电流为0.95倍I0set 时，该段保护均应可靠不动作。10．复合电压闭锁方向过流10．1．基本概念
10．1．1．电压电流怎样配合输出
如果采用三相电压同时输出，则试验时可任意取其中一相电流输出。
如果采用两相电压输出，则需要通过阅读保护说明书，查看保护是采用什么接线方式。比如，采用“90°接线”，则按“UAB，IC”，“UBC，IA”，“UCA，IB”方式进行输出；采用“0°接线”，常常按“UAB，IA”，“UBC，IB”，“UCA，IC”方式进行输出。
10．1．2．如何输出复合电压
一般，复合电压是指低电压（正序电压）和负序电压。在闭锁过流时，这两种电压是“或”的关系。也就是说，可以理解为是“低电压闭锁（方向）过流”和“负序电压闭锁（方向）过流”两套保护的组合。一般保护提供了两组电压输入端子，一组用于输入低电压（正序电压），一组用于输入负序电压，因此，试验时电压的接线可能不同，注意更换接线。
在保护定值单中，“低电压”和“负序电压”常常指线电压，可将其除以1.732，转换成相电压，由测试仪输出三相电压进行试验。
低电压试验时，在“递变试验”中一般设置三相电压相位为：0°、240°、120°；负序电压试验时，在“递变试验”中一般设置三相电压相位为：0°、120°、240°。
10．1．3．怎样测试方向更简单
假设某保护采用90°接线方式，低电压定值为60V，试验时可在“递变试验”中进行如下设置：IA=60V，相位为0°；IB=0V，相位为0°。这样，UAB即为60V，0°。然后固定电压，改变电流IC的相位来测试两条动作边界。
10．1．4．最大灵敏角的“正”、“负”是怎样定义的
一般，保护定义：电压超前电流的角度为正，反之为负。
10．2．试验步骤
10．2．1．试验前的准备
为论述方便，假设某保护的定值为：过流：5A；低电压闭锁值：60V；负序电压：6V。
1、接线正确：测试仪三相电压UA、UB、UC应分别接保护三相电压的输入端；测试仪的IA接保护某一相电流的输入端，比如A相；测试仪的开入量端子TA和公共端 TN 应分别接至保护跳闸接点的两端，保护为有源接点时，还应保证测试仪的公共端 TN 接保护的正电源端。值得注意的是，有的保护的负序电压和低电压由不同的电压端子接入，因此，在进行下面“检验闭锁电压值”和“检验负序电压值”测试时应分别接线。
2、请检查保护的定值中，复合电压闭锁过流功能应投入。如果测试时是让保护的II段过流保护动作，则至少应保证II段过流的复合电压闭锁过流功能应投入。
10．2．2．检验闭锁情况
由测试仪输出线电压70V（单相电压为40.4V，三相电压UA、UB、UC的相位分别为0&ordm;、240&ordm;、120&ordm; ），大于闭锁电压60V，保护处于闭锁状态。由测试仪输出相电流，初始值为3A，步长为0.1A，逐步增大相电流值至7A，检验保护应不动作。
10．2．3．检验过流定值
由测试仪输出线电压50V（单相电压为28.8V，三相电压UA、UB、UC的相位分别为0&ordm;、240&ordm;、120&ordm; ），小于闭锁电压60V，保护闭锁解除，允许动作。由测试仪输出相电流，初始值为3A，步长为0.1A，逐步增大相电流至保护动作，测得保护动作电流，与保护整定的过流定值进行比较。
10．2．4．检验闭锁电压值
设测试仪输出的初始电压为70V，大于闭锁电压；初始电流为7A，大于过流定值，并设电压为变量，三相电压的步长均为0.1V。开始试验后，保护处于闭锁状态。逐步减小线电压至保护动作，测得保护动作电压，将此时测试仪输出的线电压与保护整定的低电压闭锁定值进行比较。
注意：由于保护由闭锁状态到闭锁解除有一定的延时，为保证测试的准确性，手动减小电压时，在接近保护动作前，每减小一个步长应停留足够时间等待保护动作。
10．2．5．检验负序电压值
由于整定的负序电压值较低电压闭锁值小，为防止干扰，试验前先将保护的低电压闭锁值整定为3V，小于负序电压。
设测试仪输出的初始负序线电压为4V（单相电压为2.3V，将三相电压的相位改为0&ordm;、120&ordm;、240&ordm; 即可），小于整定的负序电压；初始电流为7A，大于过流定值，并设电压为变量，步长为0.1V（电压UA、UB、UC的步长应相同）。开始试验后，保护不动作。逐步增大线电压至保护动作，测得保护动作电压，与保护整定的负序电压定值进行比较。
注意事项
1、为防止仪器运行中机身感应静电，试验之前先通过接地端将主机可靠接地；
2、36V 以上电压输出时应注意安全，防止触电事故的发生；
3、电压测试通道严禁短路，电流测试通道严禁开路，严禁将外部的交直流电源引入到仪器的电压源、电流源、开出量输出插孔，否则有可能损坏仪器；
4、为保证测试的准确性应将保护装置的外回路断开，且将电压的N与电流的N在同一点共地；
5、注意保持机箱侧面通风口的空气流动畅通，请不要遮挡通风口，以免影响散热；
6、在单相输出或并联输出大电流后，应保证仪器至少有30秒钟的散热，再进行下一次试验；
7、试验过程中，请不要频繁开关电源，以免对仪器造成损坏或测试精度降低；
8、试验过程中，如遇到异常情况，应立即切断电源；
9、切勿将仪器露天放置而被雨水淋湿；
10、仪器工作异常时，请及时与厂家联系，请勿自行维修