基本介紹
- 中文名：微機繼電保護測試儀
- 外文名：The microcomputer relay protection tester
產品英文,產品別稱,儀器簡介,儀器特點,儀器特性,發展歷史,性能指標,儀器用途,引用標準,技術參數,工作原理,型號分類,使用說明,硬體要求,硬體連線,軟體運行,直流試驗,基本性能,工作原理,異常現象及處理,試驗注意事項,
產品英文
英譯:Microprocessor-based relay protection tester
產品別稱
儀器簡介
微機繼電保護測試儀是一個新型智慧型化測試儀器
六相微機繼電保護測試儀是套用最新一代的高速DSP數位訊號處理器為核心、採用雙公12位的DAC、套用全保真高性能線性放大器、輸出精度高和波形好，性能穩定。可方便對備自投裝置和微機差動保護裝置進行試驗、針對性各類繼電器校驗程式，強大的功能測試軟體更能提供多種校驗和搜尋方式的成套微機保護和自動裝置的自動試驗程式：線路保護、差動保護、阻抗保護、低周、同期、備自投等。各類故障模擬程式，能真實模擬和回放現場實際的各類故障、暫態過程、系統振盪、重合閘動作行為。
儀器特點
1、智慧型型主機，主機採用DSP晶片控制，16位DAC輸出，對基波可產生每周2000點的高密度正弦波，為國內測試儀中的最高水平。大大改善了波形質量，提高了測試儀的精度。
2、單機獨立運行，裝置由旋轉滑鼠通過大螢幕液晶顯示螢幕進行操作。
3、聯接電腦運行，連機列印報告等。
4、“傻瓜式”操作,採用先進的“光電旋轉滑鼠”控制器，免去複雜的鍵盤操作,不需要計算機知識都可操作,簡便易學。
5、模組化設計，所有外掛程式之間完全獨立，只需要換外掛程式即可實現硬體的維護和升級。
6、由於是六相電流，六相電壓輸出，可方便對備自投裝設定和微機差動保護裝置進行試驗，使該項試驗非常完美。
7、單機獨立運行，內置高性能工控機，住頻300~600MHZ，128M記憶體，12G硬碟，運行Windows Xp作業系統，面板配有高級不鏽鋼鍵盤，軌跡球滑鼠8.4寸TFT真彩液晶顯示器。
8、六相電流、六相電壓同時輸出。
10、可對現場各種繼電器，保護及安全自動裝置進行檢定，並可模擬各種複雜瞬時性，永久性，轉換性故障進行整組試驗。可實時保存測試數據，顯示矢量圖，繪製各種特性曲線，在線上列印報表等。
11、採用USB2.0接口與PC機相連，無須任何轉接線，使用方便。
13、 整機採用開關電源及開關放大器技術。
14、 模組化設計，所有外掛程式之間完全獨立，只需更換外掛程式即可實現硬體的維護和升級。
15、 隨意配置，如配置成6相電流，5相電壓+2相電流等。
16、 用戶可通過軟體對測試儀精度進行校準
17、 可對Comtrade格式的故障錄波數據進行回放。
18、 按國際標準設計有電源功率因數校正電路，使裝置效率高達95%以上。
19、 微機繼電保護測試儀供電電壓下降到120V時，仍保證裝置正常工作。
20、 功放採用硬體保護方式，保證裝置的可靠性。
儀器特性
1.微機繼電保護測試儀滿足現場所有試驗要求。具有標準的四相電壓，三相電流輸出，電壓125V/相，電流30A/相。三相併聯可達90A。既可對傳統的各種繼電器及保護裝置進行試驗，也可對現代各種微機保護進行各種試驗，特別是對變壓器差功保護和備自投裝置，試驗更加方便和完美。
2.各種技術指標完全達到電力部頒發的DL/T624-1997 《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》的標準。
4.國內同行業首先採用進口拉絲不鏽鋼面板，不鏽鋼鍵盤，同時採用觸摸式滑鼠，克服了軌跡球滑鼠操作不靈活、容易損壞的缺點，並選用8.4寸,解析度為800*600的TFT真彩顯示屏,使得單機整體操作方便自如,經久耐用.
5.主控板採用DSP+FPGA結構,16位DAC輸出,對基波可產生每用2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質量,提高了測試儀的精度.
6.微機繼電保護測試儀電流、電壓採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，並可通過軟體計算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態波形等，可以較好地模擬各種短路故障時的電流，電壓特徵。功放電路採用進口大功率高保真模組式功率器件做功率輸出級，結合精心合理設計的散熱結構，具有足夠大的功率冗餘和熱容量，功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護，電流迴路允許開路，不會損壞裝置。
發展歷史
微機繼電保護測試儀是一個新型智慧型化測試儀器
可對各類型電壓、電流、頻率、功率、阻抗、諧波、差動、同期等繼電器以手動或自動方式進行測試，可模擬各種故障類型進行距離、零序保護裝置定值校驗和保護裝置的整組試驗，可自動掃描微機和數字型變壓器、發變組差動保護比率制動曲線，具備GPS觸發功能。
繼電保護測試裝置是保證電力系統安全可靠運行的一種重要測試工具。隨著現代電力系統規模的不斷擴大，對電力系統運行和管理的可靠性、高效性要求的不斷提高，繼電保護人員的測試工作變得更加頻繁和複雜。在計算機技術、微電子技術、電力電子技術飛速發展，套用最新技術成果不斷推出新型高性能繼電保護測試儀是技術進步的必然趨勢，也是時代賦予我們的責任。繼電保護測試儀是在參照中華人民共和國電力行業標準《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》（DL/T 624 ─ 1997）的基礎上，充分使用現代先進的微電子技術和器件實現的一種新型小型化微機繼電保護測試儀。它採用可單機獨立運行，亦可聯接其它電腦運行的先進結構，主機內置高性能工控機和高速數位訊號處理器，真16位DAC模組、新型模組式高保真大功率功放，自帶TFT真彩色LCD顯示器和嵌入式微機鍵盤。既可以單機獨立操作，也可以連線筆記本電腦操作。操作功能強大，體積小，精度高。既具有大型測試儀優越的性能、先進的功能，又具有小型測試儀小巧靈活、操作簡便、可靠性高。
性能指標
1、10個通道同時輸出，即同時輸出不同頻率、相位的三路電壓及三路電流、一路3U0，電壓0-120V，電流0-40A/三相。
2、微機繼電保護測試儀採用8.4寸TFT（800*600）真彩液晶顯示屏，可依據現場採光環境設定界面顏色，提供直觀圖象顯示，便於觀測。
3、下位機採用精簡穩定的Windows ce嵌入式作業系統，Windows界面操作風格，應用程式簡小，運行速度快，系統穩定，界面風格友好快捷。
4.微機繼電保護測試儀率先在業界採用快捷鍵方式操作實驗，全一體化設計，主機內置滑鼠，鍵盤，也可外接滑鼠跟鍵盤，更加方便用戶的使用習慣．
5、採用最新美國TI公司的DSP及大規模可程式器件FPGA，1448點波形模擬，使測試儀具備更佳瞬態回響，及更良好的幅頻特性，並是國內獨家使用16位串口DA，進一步提高輸出精度
6、可對各類型電壓、電流、頻率、功率、阻抗、諧波、差動，同期微機繼電保護測試儀的繼電器等分別以手動或自動方式進行測試，可以模擬各種故障類型進行距離、零序保護裝置定值校驗及保護裝置的整組實驗，可測試高壓線路保護（單、雙端測試）、自動重合閘、中間繼電器、同步繼電器、過激磁保護、反時限正負序過流保護、定時限正負序過流保護、復壓閉鎖過流保護、頻率及低周減載保護、逆功率保護、失步保護、定予接地保護、負序零序及相間功率保護、故障回放。具備GPS觸發功能。
儀器用途
1．二次調度中所有單個元件的測試(電流、電壓、時間、差動、平衡、負序、距 離、功率方向、反時限、頻率、同期、重合閘等繼電器)。
2．整組傳動，能摸擬各種簡單或複雜的瞬時性，永久性，轉換性故障，可在基 波上疊加暫態直流分量。
3．能隨意疊加各次諧波，疊加初始角及含量線上可控。
4. 可分相輸出不同頻率交流量、交直流兩用。
5. 專用低周單元,可方便測試微機低周低壓減載保護。
6．各種保護時間特性的自動掃描。功率及阻抗保護特性曲線的掃描。
7．微機主變保護差動比例及諧波制動特性的自動測試。
8．整組距離、零序、過流保護自動測試。
9．用戶可程式測試單元，以滿足特殊試驗用途，例備自投裝置的測試。
10．電機失磁失步、反激磁、逆功率及同期等各種保護的測試。
引用標準
中華人民共和國電力行業標準DL/T 624-1997《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》。
技術參數
交流電流輸出:
- 6相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～30A 輸出精度 ∠0.2級（主量程內)
- 3相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～60A
- 6相併聯電流輸出（有效值） 0～180A
- 相電流長時間允許工作值（有效值） 10A
- 相電流最大輸出功率 400VA
- 6相併聯電流最大輸出時允許工作時間 10s
- 頻率範圍（基波） 0～1000Hz
直流電流輸出:
- 電流輸出 0～±10A / 每相 ，0～±60A / 6並 輸出精度 0.2級
- 最大輸出負載電壓 18V
交流電壓輸出:
- 相電壓輸出（有效值） 0～120V 輸出精度 0.2級
- 線電壓輸出（有效值） 0～240V
- 相電壓 / 線電壓輸出功 80VA / 100VA
- 頻率範圍（基波） 20～1000Hz
- 諧波次數 1～20次
直流電壓輸出:
- 相電壓輸出幅值 0～±160V 輸出精度 0.2級
- 線電壓輸出幅值 0～±320V
- 相電壓/ 線電壓輸出功率 70VA / 140VA
開關量:
- 10路開關量輸入
- 空接點 1～20mA，24V
- 電位接點接入 “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V
- 8對開關量輸出 DC：220 V/0.2 A；AC：220 V/0.5 A
工作原理
內嵌計算機為具有雙向並口工控機，支持標準101鍵盤，LCD或CRT。當儀器面板交流電源開關合上時，計算機啟動,同時儀器產生±5V、±15V、25V電壓，這時D/A板能正常工作，測試儀自動進入主選單,當選擇某一應用程式後，PC機打開功放電源軟開關，此時若按下面板功放按鈕，則功放電源投入，功放能正常工作。PC機據測試項目及所設定參數，計算好各種狀態電流電壓波形數據，當軟體操作試驗時，PC機把計算好的數據分別送給8路D/A，D/A轉換以後的摸擬信號經功放放大從面板電流電壓輸出端子輸出至被測保護。同時，被測保護動作信號，經輸入信號端子送到I/O接口晶片，PC機在送數的同時不斷查詢I/O接口晶片，據測試項目，調整傳送的電流電壓數據，直至測試完畢。測試結束，退出應用程式回到主選單時，功放電源軟開關自動斷開。
型號分類
微機繼電保護測試儀按機型分類可大體先分為三大類：單項，三相和六相。
使用說明
硬體要求
PC機至少應具有Pentium200以上，32M記憶體，顯示器解析度800×600以上，能運行Windows98作業系統的筆記本電腦或桌上型電腦。
硬體連線
關閉測試儀和PC機電源，用9芯通信電纜將PC機串口1與測試儀背板上的PC機通信器連線。然後打開測試儀和PC機電源。在測試儀脫機軟體主選單上選“PC”選單即進入PC機通信狀態。
軟體運行
啟動PC機，運行Windows98作業系統，建議將顯示器解析度設為800×600，打開桌面上的“PSZDKJ”資料夾，進入各項子功能選單即可進行各項試驗。
直流試驗
該項測試模組可用於交流電壓、電流及功率繼電器及各種保護裝置進行自動或手動試驗。也可用於各種直流電壓、直流電流繼電器的自動或手動試驗。
該程式是一通用型試驗模組，是所有程式中使用功能最強的模組。各相電壓、電流的幅值，相位及頻率均可自行設定。並可按各自步長按設定的時間進行任意變化，以對各種繼電器及保護裝置進行任意試驗。測定動作值、返回值、動作時間等。試驗界面如上圖：
電壓初值為57.73V、電流5A、相位互差120°、頻率50Hz。直流可變否標誌：在直流一欄內如果選“√”，表示該相輸出直流。可變否一欄如選“√”表示該參數將參與變化，不選取則為固定不變。
自動試驗：程式輸出時，參與變化的量將按設定步長和間隔時間自動變化，其他量值固定不變。繼電器動作則停止輸出，程式自動返回。
手動試驗：程式連續輸出當前值，當點擊“增加”按鈕時，可變的量即增加一個步長，當點擊“減小”按鈕時，可變的量即減小一個步長。如果繼電器動作，可記錄動作值和動作時間，這時測試儀並沒有停止輸出，操作者可反方向變化參數，直到繼電器返回，記錄返回值和返回時間。所以手動試驗可用來做返回值。
試驗間隔時間：自動試驗時每變化一個步長的間隔時間。打開參數、保存參數、恢複數據，界面上設定的數據，可以用“保存參數”保存在硬碟檔案中，以後可以用“打開參數”調出，界面上的數據在試驗時增減後被改變，可用“恢復參數”將數據恢復為初始值。
試驗時，計算機自動計算並顯示線電壓、負序電壓、零序電壓等數據，並顯示各相電流、電壓的矢量圖。矢量圖可用“放大鏡”進行放大和縮小。
基本性能
①靈敏性。反映故障的能力，通常以靈敏係數表示。
②可靠性。在該動作時，不發生拒動作。
③快速性。能以最短時限將故障或異常消除。
④選擇性。在可能的最小區間切除故障，保證最大限度地向無故障部分繼續供電。選擇繼電保護方案時，除設定需滿足以上4 項基本性能外，還應注意其經濟性。即不僅考慮保護裝置的投資和運行維護費，還必須考慮因裝置不完善而發生拒動或誤動對國民經濟和社會生活造成的損失。
工作原理
繼電保護測試儀器分為主迴路和輔迴路兩個迴路，主迴路採用大旋鈕調節，輔迴路採用小旋鈕調節，主迴路通過面板上“輸出選擇”按鍵開關控制其輸出的各種量，並且每切換一種輸出的同時，儀器上的數字電壓/電流表可自動監視其輸出值。輔迴路通過輸出開關控制直接調節輸出，測量可外附萬用表測量。
繼電保護測試儀器主迴路原理
輸入的AC220V電源經保險通過輸出控制繼電器K1進入雙碳刷調壓器T1輸入端，通過T1大旋鈕調節的電量進入隔離變壓器T2（兼職升流器），升流器分三個抽頭輸出，一個抽頭為AC0-250V輸出，額定電流為3A；該抽頭輸出電壓經整流濾波後可輸出0-350V直流電壓；第二個抽為15V（10A），該抽頭一路經感測器通過繼電器控制輸出0-10A交流電流，一路經電阻輸出0-500mA交流電流，一路經繼電器轉換可輸出0-10A或0-500mA直流電流；第二個抽頭為10V（100A）大電流端，該抽頭穿過感測器一次側直接輸出100A電流，該迴路帶負載能力較強，但輸出稍有過載，不能長時間處於大電流狀態下。熱繼電器校驗儀
繼電保護測試儀器輔迴路
繼電保護測試儀器輔迴路與主迴路一樣，AC220V電源經保險進入雙碳刷調壓器T1小旋鈕調節的電壓量，通過隔離變壓器T4可直接調節輸出0-20V或0-250V交流電壓或0-350V直流電壓，此迴路額定電流為1A。按下輔迴路“輸出控制”開關，調節小旋鈕即可輸出。
測量迴路
由大旋鈕調節的主迴路輸出量交流“0-250V”、“0-500mA”、“0-10A”、“0-100A”，直流“0-350V”、“0-500mA”、“0-10A”通過設備內線路板上繼電器轉換，每切換一個檔，便函可監視所對應的輸出量。其中“0-500mA”檔包括在“0-10A”檔中。使用時，在“0-10A”兩下即是“0-500mA”監視。
時間測量
設備內置6位數顯秒表，電秒表可內部啟動，也可外部啟動。內部啟動時，按下“輸出控制”開關，即可啟動秒表，通過接點短接設備面板上停表端子即可停止秒表。秒表單獨設有電源開關，不用時可將秒表關掉。
聲光提示
電路設備內置聲光提示電路，在被測斷電器接點動作時，可將接點接入試驗箱聲光提示插孔，試驗箱內發出報警聲或發光，提示斷電器接點動作情況。
1、智慧型型主機，主機採用高性能數位訊號處理器。
2、單機獨立運行。
3、連線電腦運行。
4、16位DAC晶片。
5、大螢幕LCD顯示庫。
6、"傻瓜式"操作。
7、新型高保真功放。
8、電流、電壓直接輸出。
9、自我保護。
10、接點豐富。
11、主機一體化單機箱結構。
12、性價比高。
異常現象及處理
1.電流某相插孔間報警燈亮,並有報警聲： 此相電流開路或負載超過實際輸出範圍,檢查接線及負荷後再試。
2.功放電源一投或一輸出電壓立即跳開功放，電源指示燈閃爍紅光並有報警聲： 彈開功放按鈕,檢查電壓迴路有否短路或嚴重過載。
3.測試過程中，跳開功放電源： 首先軟體停止操作輸出，然後彈起功放按鈕,自保護信號應復歸，電源指示燈發
綠光並停止報警聲。再按下功放按鈕，再繼續試驗。若彈起面板功放按鈕後，不能 復歸自保護信號，或再次按下按鈕後，自保護再次動作，應考慮是否大電流長時間 輸出。
微機繼電保護測試儀
第一章 概 述
微機繼電保護測試儀是發展起來的一個新型智慧型化測試儀器，以前的繼電保護試驗工具主要是用調壓器和移相器組合而成，體積笨重，精度不高，已不能滿足現代微機繼電保護的校驗工作。隨著科學技術的不斷發展，微機繼電保護已廣泛運用於線路保護，主變差動保護，勵磁控制等各個領域，變電站綜合自動化已成為主流。所以，微機繼電保護測試儀，必將成為現代繼電保護工作人員的必不可少的試驗工具。
現代微機繼電保護測試儀可分為兩種形式，一種是採用傳統的OCL功放，體積大，重量在25Kg左右，比較笨重，功放管工作在放大區，時間長了容易損壞，且動態範圍窄，精度不高。另一種是採用開關電源，功放採用數字功放，體積小，重量輕，效率高，是繼電保護測試儀的發展方向。
繼電保護測試儀是在總結國內外同類產品優缺點的基礎上，廣泛聽取用戶意見，充分運用現代微電子技術和電力電子技術而實現的一種新型小型化微機繼電保護測試儀，它採用國際流行的DSP和開關放大器技術，單機獨立運行功能已十分強大，再配以PC軟體，使其能聯接電腦運行，功能錦上添花，而其體積和重量只有傳統測試儀的一半，先進的設計理念使該款測試儀達到了國際先進水平。
第二章 技術參數
1、電流源：
交流幅值：0～40A/相 0～120A/三相併聯
直流幅值：0—30A/相 0—90A/三相併聯
功率：400VA/相
精度：0.2%，回響時間<160μs，
解析度：交流1mA，直流2mA
2、電壓源：
交流幅值：0～125V/相線電壓0---250V
直流幅值：0—110V/相
輔助電源VZ：3V0 0～150VAC或0—220VDC
最大功率：50VA/相精度：0.2%回響時間<120μs
解析度：交流2.5mV直流：3.5mV
3、頻率：範圍0—1000Hz 解析度0.001Hz（工頻）0.1Hz（1KHz）
4、相位:範圍0—360度 解析度：0.1度 精度：0.1度
5、開關量輸入：7對空接點或電位翻轉（5—250VDC）
6、開關量輸出：3對 0.5A/250VAC
7、供電電壓：120V～250VAC 50/60Hz
8、機箱尺寸：450mm×150mm×370mm
9、重量：11.6kg
微機繼電保護測試儀又稱三相繼電保護測試儀主要特點
2、單機獨立運行，裝置由旋轉滑鼠通過大螢幕液晶顯示屏進行操作，全套中文顯示，可對現場各種繼電器，保護及安全自動裝置進行檢定，並可模擬各種大型複雜的瞬時性、永久性、轉換性故障進行整組試驗。
3、聯接電腦運行，通過Windows98平台上的全套中文操作軟體，可進行各種大型複雜及自動化程度更高的校準工作，可方便地測試及掃描各種保護定值，可實時存貯測試數據，顯示矢量圖，繪製故障波形，在線上列印報告等。
4、液晶顯示採用320×240點陣圖形模組，操作界面均中文顯示，顯示直觀清晰。
5、“傻瓜式”操作，採用先進的“旋轉滑鼠”控制器，免去複雜的鍵盤操作，不需要計算機知識都可操作，簡便易學。
6、整機採用開關電源及開關放大器技術，體積小，重量輕，僅重11.6公斤。
7、模組化設計，所有外掛程式之間完全獨立，只需更換外掛程式即可實現硬體的維護和升級。
8、隨意配置，如配置成6相電流，5相電壓+2相電流等。
9、用戶可通過軟體對測試儀精度進行校準
10、可對Comtrade格式的故障錄波數據進行回放。
11、按國際標準設計有電源功率因數校正電路，使裝置效率高達95%以上。
12、 供電電壓下降到120V時，仍保證裝置正常工作。
13、功放採用硬體保護方式，保證裝置的可靠性。
試驗注意事項
1. 測試儀裝置內置了工控機和Windows作業系統，請勿過於頻繁地開關主機電源。
2. 裝置面板或背板裝有USB插口，允許熱撥插USB口設備（如隨身碟等），但注意撥插時一定要在數據傳輸結束後進行。
3. 裝置配有專用自還原CF卡，避免因為非法關機，刪除或修改硬碟上的檔案和桌面上的圖示等導致的作業系統損壞。如確需在本機記憶體放數據，請將數據存在D糟。使用USB盤拷貝數據時請一定保證隨身碟乾淨無病毒，也請不要利用隨身碟在本系統中安裝其它軟體程式。
4. 外接鍵盤或滑鼠時，請勿插錯連線埠，否則Windows作業系統不能正常啟動。
5. 請勿在輸出狀態直接關閉電源，以免因關閉時輸出錯誤以致保護誤動作。
6. 開入量兼容空接點和電位（0～250VDC），使用帶電接點時，接點電位高端（正極）應接入公共端子COM端。
7. 使用本儀器時，請勿堵住或封閉機身的通風口，一般將儀器站 立放置或打開支撐腳稍傾斜放置。
8. 禁止將外部的交直流電源引入到測試儀的電壓、電流輸出插 孔。否則，測試儀將被損壞。
9. 如果現場干擾較強或安全要求較高，試驗之前，請將電源線（3芯）的接地端可靠接地或裝置接地孔接地。
10. 如果在使用過程中出現界面數據出錯或設備無法連線等問題， 可以這樣解決：向下觸按復位按鈕鍵，使DSP復位；或退出運行程式回到主選單，重新運行程式，則界面所有數據均恢復至默認值。
