智慧型繼電保護測試儀

具有8個開入量輸入和4對空接點開出量輸出接口。開入量輸入接口能自動適應無源（空接點）、有源，並能自動適應有源輸入的極性，在輸入電壓±250V範圍內能正常工作；

基本介紹

• 中文名：智慧型繼電保護測試儀
• 單相輸出：3×40A
• 三相併聯：120A
• 最大輸出功率：≥450VA/相

產品介紹

微機繼電保護測試儀是最新研究開發的新一代性價比高，測量精度準的產品。

技術特點

微機型繼電保護測試儀其主要特點表現為：

l 經典的Windows XP操作界面，人機界面友好，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控制計算機和8.4〞大螢幕高分辨力彩色TFT液晶顯示屏，可以提供豐富直觀的信息，包括設備當前的工作狀態、下一步工作提示及各種幫助信息等；

l 配備有超薄型工業鍵盤和光電滑鼠，可以象操作普通PC機一樣通過鍵盤或滑鼠完成各種操作；

l 配備有外接USB接口，可以方便地進行數據存取和軟體維護；

l 無需外接其它設備即可以完成所有項目的測試，自動顯示、記錄測試數據，完成矢量圖和特性曲線的描繪；

l 採用高性能D/A轉換器，產生的波形精度高、線性好，並且具備良好的瞬態回響和幅頻特性。在整個測量範圍內都能保證波形精度等指標要求；

l 採用獨特的算法，產生的波形精確，完全不同於曲線擬和的波形產生方法，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 功率放大部分採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。在輸出電流達到40A時，輸出功率可達450VA/相以上，波形仍能保證不失真、不削峰；

l 能提供傳統的Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic外，還有第四路電壓 Ux輸出。Ux可用於多種功能，如用於輸出各種3Uo、做線路保護試驗時輸出線路的同期電壓等；

l 提供各種自動測試軟體模組和GPS同步觸發試驗（選配）等；

l GPS同步觸發誤差小於50μS；

l 可以完成各種複雜的校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放。可以實時存儲測試數據，顯示矢量圖，列印報表等；

l 採用精心設計的機箱結構，體積小，散熱良好，重量輕，易攜帶，流動試驗方便；

l 儀器具有自我保護功能，採用合理設計的散熱結構，並具有可靠完善的多種保護措施及電源軟啟動，和一定的故障自診斷及閉鎖功能。

技術指標

1.2.1交流電流源

l 單相輸出：3×40A

l 三相併聯：120A

l 最大輸出功率：≥450VA/相

l 各相輸出電流幅度、頻率和相位可以獨立調節

l 輸出精度：

0.1A～0.5A：±10mA0.5A～10A：±0.1%

RTJB-802軟體頁面

10A～40A：±0.2%

l 分辨力：

0.1A～10A：1mA

10A～40A：10mA

l 連續輸出時間：

在 0～10A 範圍內，能連續輸出

在 10A～20A 範圍內，連續輸出時間 ≥60秒

在 >20A 範圍內，連續輸出時間 ≥10秒

1.2.2 交流電壓源

l 單相輸出：4×120V

l 最大輸出功率：≥60VA/相

l 四相有共用中性點的電壓源；第四路電壓可設定為零序電壓或任意設定

l 各相輸出幅度、頻率、相位可以獨立調節

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 最大輸出功率：≥200VA

l 輸出精度：

±0.5A～±1A：±10mA

±1A～±10A：±0.2%

l 分辨力：

±0.5A～±1A：1mA

±1A～±10A：10mA

1.2.4 直流電壓源

l 單相輸出：-150V～+150V

l 最大輸出功率：≥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 相角範圍：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 頻率範圍：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路獨立開關接點輸入

l 兼容空接點與15V～250V有源接點，能夠自動識別有源接點的極性

l 計時精度：在小於1S時 ≤1mS

1.2.9 開出量

l 4對可程式開關空接點輸出

l 接點容量：

250VDC，0.5A

250VAC，0.5A

1.2.10 供電電源

l 交流輸入電壓

額定值：220V ± 10%

基準值：220V ± 2%

l 交流供電頻率：

額定值：50Hz ± 10%

基準值：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 使用環境條件

l 環境溫度：－10℃～+45℃

l 相對濕度：≤90%

l 大氣壓強：80～110kPa

試驗方法

交流電壓/電流/反時限電流繼電器校驗

在“遞變試驗”軟體模組中，設定Ua（或Uab）/Ia為“基波”輸出，並設定為某一初值，設定步長，用滑鼠單擊“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/反時限電流繼電器的動作值和返回值及動作時間和返回時間，計算返回係數。

直流電壓/電流繼電器校驗

在“遞變試驗”軟體模組中，設定Ua（或Uab）/Ia為“直流”輸出，並設定為某一初值，設定步長，用滑鼠單擊“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/電流繼電器的動作值和返回值及動作時間和返回時間，計算返回係數。

3．時間繼電器校驗

在“遞變試驗”軟體模組中，按直流或交流電壓繼電器的試驗方法測出動作值、返回值和動作時間、返回時間。

功率繼電器校驗

（1）功率方向繼電器動作區和靈敏角的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，設定Uab、Ia為額定值，設定Uab相角步長，加減電壓相位角，測出動作區兩邊邊界角φ1、φ2，則靈敏角φLM=1/2（φ1+φ2）。

（2）最小動作功率的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，將角度設定在靈敏角φLM，設定Ia（或Uab）為額定值、Uab（或Ia）為零，設定Uab（或Ia）的步長，增加電壓（或電流）。測出最小動作功率。

（3）潛動試驗

在“遞變試驗”軟體模組中，將電流迴路開路，設定Uab初值為零、步長為額定電壓，突然加上或切除電壓，繼電器觸點不應有瞬間接通現象。

電壓迴路經電阻短路，設定Ia 初值為零、步長為數倍額定電流，突然加上或切除電流，繼電器觸點不應有瞬間接通現象。

（4）記憶作用檢驗

在“遞變試驗”軟體模組中，將角度設定為靈敏角，設定Ia 為0.5倍和數倍額定電流時，Uab由100V突降至零，繼電器應可靠動作，說明記憶作用良好。

阻抗繼電器校驗

（1）阻抗繼電器靈敏角和整定阻抗的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，設定Ia為5A(或1A)，Uab為0.7倍整定阻抗對應的電壓，加減電壓相位角，測出動作區兩邊的邊界角φ1、φ2，則靈敏角φLM=½（φ1+φ2）。將相角設為φLM，從高至低改變電壓至繼電器動作，得出動作電壓UDZ，根據ZSET=UDZ/I，計算整定阻抗ZSET。

（2）精工電流曲線的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，固定電壓與電流之間的角度為φLM，逐次改變電流Iab，在每一電流時加減電壓Uab（可用自動方式），測出動作值，作出精工電流曲線 Z=f(I) 。

（3）“鳥啄”現象

“遞變試驗”軟體模組中，電流迴路開路，設定Uab初值和步長均為額定電壓，電壓由額定突降至零，繼電器觸點不應有閉合現象。

同步檢查繼電器校驗

（1）動作角度的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，調節好極性端子，設定Ua、Uc為額定電壓，改變兩電壓之間的角度，測出動作值和返回值。

（2）動作、返回電壓的測量

在“遞變試驗”軟體模組中，設定一個線圈電壓為零，另一線圈電壓由零逐步增加測出動作電壓，再逐步減小電壓，測出返回電壓。交換線圈再做同樣試驗。

低周繼電器校驗

在“頻率試驗”軟體模組中，設定電壓、電流為額定值，設定頻率初值、手動變頻步長值，逐步減小頻率，測出低周動作頻率值和動作時間，再逐步增加頻率，測出返回頻率值和返回時間。

將變頻方式改為自動變頻，設定自動變頻步長Df/Dt 值為整定值，減小頻率，繼電器應不動作，連續數次試驗均應可靠不動作。

差動繼電器校驗

（1）直流助磁特性的測量

在“差動保護”軟體模組中，制動電流 Ir 設定為直流電流，逐次改變 Ir 值，在每一助磁電流時加減動作電流 Id，測出動作電流IDZ，繪製制動特性曲線。

（2）比率制動特性的測量

在“差動保護”軟體模組中，制動電流 Ir 設定為基波電流，逐次改變 Ir 值，在每一制動電流時加減動作電流 Id，測出動作電流IDZ，繪製制動特性曲線。

（3）二次諧波制動特性的測量

在“差動保護”軟體模組中，制動電流 Ir 設定為二次諧波電流，逐次改變 Ir 值，在每一制動電流時加減動作電流 Id，測出動作電流IDZ，繪製二次諧波制動特性曲線。

（4）高次諧波制動特性的測量

在“諧波試驗”軟體模組中，制動電流 Ir 設定為各次諧波疊加電流，逐次改變 Ir 的某次諧波值，測出動作電流IDZ。

微機保護校驗

（1）微機保護與測試儀的接線

無論使用哪個軟體模組對微機保護裝置進行測試，均應將Ua、Ub、Uc、Un、Ia、Ib、Ic、In分別接入微機保護裝置的電壓、電流輸入迴路的相應端子中；將保護裝置的跳閘出口（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，保護出口公共端（+KM）接至測試儀開入公共端Tn。

（2）電流、電壓輸入迴路及極性檢查

在“遞變試驗”軟體模組中，設定各相電壓為57.735V，互差120相角；各相電流為5A ，互差120相角輸出，從微機保護裝置中應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5A。

（3）整組試驗

在“整組試驗”軟體模組中，設定各種故障類型，故障阻抗（Z、φ方式或R、X方式），故障電流（常為5A）、故障初角、零序補償係數Kx、Kr等，永久/ 瞬時性故障，模擬各種類型故障檢查保護動作情況。

設定好各種參數後，按“確認”，計算機自動計算出各相故障電流、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，加至保護裝置上。保護跳閘後，裝置恢復輸出正常量。保護重合閘後，如果是永久性故障，裝置再次輸出故障量，至保護第二次跳閘（永跳）後，再輸出正常量。保護跳閘、重合閘、永跳時間顯示於測試記錄區。

（4）相間距離試驗

在“整組試驗”軟體模組中，設定AB或BC或CA或ABC故障，當設定故障阻抗為0.95倍某段相間距離阻抗整定值Zxset時，保護均應可靠按該段動作時間動作，故障阻抗為1.05倍Zxset時，該段保護均應可靠不動作。

（5）接地距離試驗

退出距離保護壓板，在“整組試驗”軟體模組中，設定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，當設定故障阻抗為0.95倍某段接地距離阻抗整定值Zdset時，保護均應可靠按該段動作時間動作，故障阻抗為1.05倍Zdset時，該段保護均應可靠不動作。

（6）零序保護試驗

退出零序保護壓板，在“整組試驗”軟體模組中，設定AN或BN或CN故障及Kx、Kr，當設定故障電流為1.05倍某段零序保護整定值I0set時，保護均應可靠按該段動作時間動作，故障電流為0.95倍I0set 時，該段保護均應可靠不動作。

複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

如果採用三相電壓同時輸出，則試驗時可任意取其中一相電流輸出。

如果採用兩相電壓輸出，則需要通過閱讀保護說明書，查看保護是採用什麼接線方式。比如，採用“90°接線”，則按“UAB，IC”，“UBC，IA”，“UCA，IB”方式進行輸出；採用“0°接線”，常常按“UAB，IA”，“UBC，IB”，“UCA，IC”方式進行輸出。

10．1．2．如何輸出複合電壓

一般，複合電壓是指低電壓（正序電壓）和負序電壓。在閉鎖過流時，這兩種電壓是“或”的關係。也就是說，可以理解為是“低電壓閉鎖（方向）過流”和“負序電壓閉鎖（方向）過流”兩套保護的組合。一般保護提供了兩組電壓輸入端子，一組用於輸入低電壓（正序電壓），一組用於輸入負序電壓，因此，試驗時電壓的接線可能不同，注意更換接線。

在保護定值單中，“低電壓”和“負序電壓”常常指線電壓，可將其除以1.732，轉換成相電壓，由測試儀輸出三相電壓進行試驗。

低電壓試驗時，在“遞變試驗”中一般設定三相電壓相位為：0°、240°、120°；負序電壓試驗時，在“遞變試驗”中一般設定三相電壓相位為：0°、120°、240°。

10．1．3．怎樣測試方向更簡單

假設某保護採用90°接線方式，低電壓定值為60V，試驗時可在“遞變試驗”中進行如下設定：IA=60V，相位為0°；IB=0V，相位為0°。這樣，UAB即為60V，0°。然後固定電壓，改變電流IC的相位來測試兩條動作邊界。

10．1．4．最大靈敏角的“正”、“負”是怎樣定義的

一般，保護定義：電壓超前電流的角度為正，反之為負。

10．2．試驗步驟

10．2．1．試驗前的準備

為論述方便，假設某保護的定值為：過流：5A；低電壓閉鎖值：60V；負序電壓：6V。

1、接線正確：測試儀三相電壓UA、UB、UC應分別接保護三相電壓的輸入端；測試儀的IA接保護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 應分別接至保護跳閘接點的兩端，保護為有源接點時，還應保證測試儀的公共端 TN 接保護的正電源端。值得注意的是，有的保護的負序電壓和低電壓由不同的電壓端子接入，因此，在進行下面“檢驗閉鎖電壓值”和“檢驗負序電壓值”測試時應分別接線。

2、請檢查保護的定值中，複合電壓閉鎖過流功能應投入。如果測試時是讓保護的II段過流保護動作，則至少應保證II段過流的複合電壓閉鎖過流功能應投入。

10．2．2．檢驗閉鎖情況

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 ），大於閉鎖電壓60V，保護處於閉鎖狀態。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，檢驗保護應不動作。

10．2．3．檢驗過流定值

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 ），小於閉鎖電壓60V，保護閉鎖解除，允許動作。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動作，測得保護動作電流，與保護整定的過流定值進行比較。

10．2．4．檢驗閉鎖電壓值

設測試儀輸出的初始電壓為70V，大於閉鎖電壓；初始電流為7A，大於過流定值，並設電壓為變數，三相電壓的步長均為0.1V。開始試驗後，保護處於閉鎖狀態。逐步減小線電壓至保護動作，測得保護動作電壓，將此時測試儀輸出的線電壓與保護整定的低電壓閉鎖定值進行比較。

注意：由於保護由閉鎖狀態到閉鎖解除有一定的延時，為保證測試的準確性，手動減小電壓時，在接近保護動作前，每減小一個步長應停留足夠時間等待保護動作。

10．2．5．檢驗負序電壓值

由於整定的負序電壓值較低電壓閉鎖值小，為防止干擾，試驗前先將保護的低電壓閉鎖值整定為3V，小於負序電壓。

設測試儀輸出的初始負序線電壓為4V（單相電壓為2.3V，將三相電壓的相位改為0º、120º、240º 即可），小於整定的負序電壓；初始電流為7A，大於過流定值，並設電壓為變數，步長為0.1V（電壓UA、UB、UC的步長應相同）。開始試驗後，保護不動作。逐步增大線電壓至保護動作，測得保護動作電壓，與保護整定的負序電壓定值進行比較。

注意事項

1、為防止儀器運行中機身感應靜電，試驗之前先通過接地端將主機可靠接地；

2、36V 以上電壓輸出時應注意安全，防止觸電事故的發生；

3、電壓測試通道嚴禁短路，電流測試通道嚴禁開路，嚴禁將外部的交直流電源引入到儀器的電壓源、電流源、開出量輸出插孔，否則有可能損壞儀器；

4、為保證測試的準確性應將保護裝置的外迴路斷開，且將電壓的N與電流的N在同一點共地；

5、注意保持機箱側面通風口的空氣流動暢通，請不要遮擋通風口，以免影響散熱；

6、在單相輸出或並聯輸出大電流後，應保證儀器至少有30秒鐘的散熱，再進行下一次試驗；

7、試驗過程中，請不要頻繁開關電源，以免對儀器造成損壞或測試精度降低；

8、試驗過程中，如遇到異常情況，應立即切斷電源；

9、切勿將儀器露天放置而被雨水淋濕；

10、儀器工作異常時，請及時與廠家聯繫，請勿自行維修