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六相微機繼電校驗儀工作原理及特點第1章 特點與技術參數
一節主要特點
1、滿足現場所有試驗要求。既可對傳統的各種繼電器及保護裝置進行試，也可對現代各種微機保護進行各種試驗，特別是對變壓器差動保護和備自投裝置，試驗更加方便和。
型具有標準的四相電壓，三相電流同時輸出，電壓125V、相，電流40A/相。三相電流并聯可達120A。
2、各種技術指標*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。
3、單機獨立運行，內置高性能工控機，主頻300--600MHz，內存512M，硬盤4--12G，運行Windows XP操作系統。
4、國內同行業首先采用進口拉絲不銹鋼面板，不銹鋼鍵盤，同時采用觸摸式鼠標，克服了軌跡球鼠標操作不靈活、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,使得單機整體操作方便自如,經久耐用。
5、主控板采用DSP+FPGA結構,16位DAC輸出,對基波可產生每周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、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定。
7、采用USB接口直接和PC機通訊，無須任何轉接線，方便使用。
8、可連接筆記本電腦運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件，無須重新學習操作方法。
9、具備GPS同步試驗功能。裝置可內置GPS同步卡（選配）通過RS232口與PC機相連，實現兩臺測試儀異地進行同步對調試驗。
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裝置使用。
11、具有軟件自校準功能，避免了要打開機箱通過調整電位器來校準精度，從而大大提高了精度的穩定性。
六相微機繼電校驗儀工作原理及特點第2節 技術參數
技術參數
1、交流電流源:
相電流輸出（有效值）： 0--40A/相 精度：0.2%
三相并聯輸出(有效值)： 0--120A/三相同相位并聯輸出
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： 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： 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、開關量端子:
開關量輸入端子： 8對
空接點： 1--20mA，110V裝置內部有源輸出
電位翻轉： 0--6VDC為低電平
15--250VDC為高電平
開關量輸出端子：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
六相微機繼電校驗儀工作原理及特點第2章 硬件結構
硬件組成
內置高性能工業控制計算機
采用高性能工控機作為控制計算機，配置512M內存，4--12GCF卡，預裝Windows XP操作系統，面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優化鍵盤和觸摸鼠標，不用外接鍵盤和鼠標就可直接使用，裝置面板配有兩個USB接口，可方便地進行數據存取、數據通信和軟件升級等。
DSP數字信號處理系統
采用6000系列DSP控制器作為核心，FPGA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，使波形頻率和相位精度相當高，同時，該系統與工控機通訊直接采用USB2.0接口，使得數據通訊穩定可靠。
D/A和A/D轉換
采用高精度D/A轉換器，同時采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優良。同時控制系統還保留了12路12位A/D轉換電路，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。功放電路采用進口大功率高保真模塊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，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，當電壓回路（在有輸出情況下）發生短路時，該指示燈亮。大電流*采用*的硬件，*電路，克服了傳統的軟件*的缺點，使大電流使用更安全和更可靠。
開關量輸入、開關量輸出
共有開關量輸入端子8對，開關量輸出端子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
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】設計在測試儀的后面板上。
六相微機繼電校驗儀工作原理及特點第2節 面板說明
一、整體結構
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。
4、電壓短路告警指示燈，電流開路告警指示燈。
5、USB接口，USB1為數據交換用，USB2為外接筆記本電腦用。
6、USB切換開關，當切換開關撥向左邊時，為連接工控機通訊；當切換開關撥向右邊時，為外接筆記本電腦通訊。
7、DSP控制板復位按鈕，當軟件顯示發送數據失敗或無設備連接時，按此按鈕，使DSP板復位，同時屏幕右下方可出現USB設備的標記。
8、主機電源開關。為工控機的工作電源。
9、功放電源開關。當需要輸出電流、電壓時，可開啟此電源開關。
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、風扇出風孔。
15、電流、電壓輸出端子（在裝置左側板）。
16、開關量輸入、輸出端子（在裝置上蓋板上）。
六相微機繼電校驗儀工作原理及特點第三章 快速入門
一節 試驗注意事項
1、內置了工控機和Windows操作系統，請勿過于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U盤等），但注意撥插時一定要在數據傳輸結束后進行。
3、為了保證工控機內置的Windows操作系統能穩定可靠運行，請不要隨意刪除或修改硬盤上的文件和桌面上的圖標，請不要隨意操作、更改、增加、刪除、使用內置Windows系統，以免導致操作系統損壞。使用USB盤拷貝數據時請一定保證U盤干凈無病毒，也請不要利用U盤在本系統中安裝其它軟件程序。
4、外接鍵盤或鼠標時，請勿插錯端口，否則Windows操作系統不能正常啟動。
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（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接等問題，可以這樣解決：向下觸按復位按鈕鍵，使DSP復位；或退出運行程序回到主菜單，重新運行程序，則界面所有數據均恢復至默認值。
第2節 開/關機步驟
一、 開機步驟
1、首先將測試儀電源線插入AC220V電源插座上，開啟主機電源，工控機啟動Windows XP操作系統，啟動完畢后，主機自動進入測試儀軟件主界面。
2、然后開啟功放電源開關，接好電流、電壓回路，有必要也要接好開入量，選擇相應軟件模塊進行試驗。
注意事項：
①當連接電流回路時，可能會出現打火現象，這是正常的，不必擔心。電流回路有20V左右的直流電壓。當回路短接后，此電壓自動消失。如果想不出現打火現象，可關閉功放電源開關，再接電流回路的線，接好以后再開啟功放電源開關，這樣就可避免出現打火現象。
②檢查接線是否正確。當電流開路指示燈亮起紅燈時，說明該相電流回路接線有誤；當電壓短路指示燈亮起紅燈時，說明該相電壓回路接線有誤。電壓短路指示燈是不能自行恢復正常的。當電壓回路排除故障后，應關閉功放電源，暫停20秒后再開啟功放電源，這時，電壓短路燈沒有亮起紅燈，則說明接線正確。
二、關機步驟
1、首先關閉功放電源開關。
2、然后關閉測試軟件菜單。在【開始】欄里點擊【關機】，當Windows操作系統提示【可以安全關機了】后，再關閉主機電源，并撥下相關測試連接線，后將儀器裝入包裝箱。
第三節 鍵盤、鼠標操作使用方法
一、鍵盤功能及使用方法
型裝置的鍵盤和鼠標如所示：
鍵盤按鍵的紅色字體為*功能，黑色字體為第二功能。*功能以輸入阿拉伯數字為主，第二功能以輸入26個英文字母為主。【Fn】為功能切換鍵，當【Fn】按下一次，Fn指示燈發亮，表示目前使用第二功能，當再按下一次【Fn】時，Fn指示燈滅，表示目前使用*功能，默認狀態是*功能狀態。
二、鼠標使用方法
用中指在觸摸板上移動，可使鼠標移動，用食指點擊左鍵或右鍵，表示選中某菜單。也可雙擊觸摸面板，直接進入菜單選項。
第四節 繼電保護試驗項目索引
1、繼電器類試驗
繼電保護類型 | 測試項目 | 建議試驗的模塊 | 備 注 |
信號繼電器 | 相應的測試項目 | 直流試驗 中間繼電器 直流試驗 | 若是要求交、直流混合輸入的中間繼電器，請在“交直流試驗"模塊中測試。 額定電流太小的信號繼電器，可用測試儀的電壓回路輸出測試。 |
時間繼電器 | |||
中間繼電器 | |||
重合閘繼電器 | |||
電流繼電器 | 相應的測試項目 | 交流試驗 電流電壓 反時限電流繼電器 直流試驗 | 可在“交流試驗"專門的序分量模塊中測試序分量繼電器。 也可在“反時限過流"中測試反時限繼電器。 |
過(欠)電壓 繼電器 | |||
序分量繼電器 | |||
同步檢查（或相位比較）繼電器 | |||
反時限電流繼電器 | |||
差動繼電器 | 直流助磁特性 | 差動繼電器 差動試驗 諧波試驗 | 試驗時請參考說明書中的“差動試驗"的接線方式正確接線。 |
諧波制動特性 | |||
比例制動特性 | 差動試驗、 差動繼電器 交流試驗 | ||
功率(方向) 繼電器 | 相應的測試項目 | 功率方向 交流試驗 | 測試功率（方向）繼電器前，應預先確定接線類型，和保護大致的動作邊界。 |
阻抗繼電器 | |||
同期繼電器 | 相應的測試項目 | 同期試驗 交流試驗 | “同期試驗"模塊固定由測試儀的UA、UB分別作為系統側和待并側電壓輸出，可測動作頻率，動作電壓和動作相位，并可進行自動準同期試驗。 |
頻率繼電器 | 相應的測試項目 | 頻率試驗 | 能測試動作頻率和滑差閉鎖定值。 |
2、微機型保護裝置試驗
繼電器保護類型 | 測試項目 | 建議試驗的模塊 | 備注 | |
線 路 保 護 | 多段過流 | 相應的測試項目 | 交流試驗 頻率試驗 功率方向 | 只要方法得當，用“交流試驗"模塊能進行大部分繼電器和微機保護的試驗，應重點學習該模塊。 |
過（欠）電壓 | ||||
序分量電壓電流 | ||||
頻率裝置 | ||||
功率方向保護 | ||||
重合閘及 轉換性故障 | 相應的測試項目 | 整組試驗 狀態系列 | 要求測試檢同期和檢無壓，用Ux作為待并側電壓輸出， | |
距離和零序 | 距離和零序定值校驗 | 阻抗階梯 零序保護 | “阻抗階梯"和“零序保護"均能一次性自動測試多段、各種故障類型、各種相別的距離和零序定值。 | |
阻抗特性 | 阻抗相位特性 | |||
工頻變化量距離 | 定值校驗 | 工頻變化量距離 | 應設置故障電流足夠大，比如10~1（當制CT時）。 | |
復合電壓閉鎖 （方向）過流 | 過流、低壓、負序電壓閉鎖過流等 | 交流試驗 | 有的保護的“低電壓"和“負序電壓"由不同的端子輸入，試驗時需更換接線。 | |
低周、低壓 減載裝置 | 相應的測試項目 | 同期低周 頻率試驗 交流試驗 | 若其它條件都滿足，裝置卻不能動作，請確認裝置是否還需要同時輸入電流和開關接點。 | |
發 變 組 保 護 | 差動保護 | 比例制動特性 | 差動繼電器 差動保護 交流試驗 | 發電機差動保護，用“差動保護"進行試驗時，可看作接線為Y/Y，高、低壓側平衡系數均為1 的變壓器保護。 “差動試驗"注重曲線特性搜索，分比例制動邊界搜索、比例制動定點測試、諧波制動邊界搜索和諧波制動定點測試，能全面測試差動保護。 |
諧波制動特性 | 差動試驗 差動保護 諧波試驗 | |||
失 磁 保 護 | 相應的測試項目 | 交流試驗 | 試驗時應注意輸出的電壓、電流的夾角。 | |
勵 磁 保 護 | ||||
復合電壓閉鎖（方向）過流（后備） | 相應的測試項目 | 交流試驗 | ||
其 它 保 護 | 自動準同期裝置 | 相應的測試項目 | 同期試驗 | 做自動調整試驗時，測試各開入量，必須按說明書要求接線。 |
備 自 投 裝 置 | 動作邏輯和各開關動作時間 | 狀態系列 | 試驗前預設計試驗過程，正確接線是試驗成功的關鍵。 | |
母線差動保護 光纖線路差動保護 | 相應的測試項目 | 交流試驗 | 請參見附錄6中“南瑞部分保護"有關BP－2B和RCS－915的說明 試驗前先確定裝置是否形成“自環"，若是，則保護的動作值應等 于其整定值的一半。 |
現微機繼電保護已廣泛運用于線路保護，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。繼電保護測試儀是保證電力系統安全可靠運行的一種重要測試工具。
現代微機繼電保護測試儀可分為兩種形式，一種是采用傳統的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，且動態范圍窄，精度不高。另一種是采用開關電源，功放采用數字功放，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，它采用流行的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軟件，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，*設計理念使該款測試儀達到了*水平。
一、繼電保護測試儀器的工作原理：
繼電保護測試儀器分為主回路和輔回路兩個回路，主回路采用大旋鈕調節，輔回路采用小旋鈕調節，主回路通過面板上“輸出選擇"按鍵開關控制其輸出的各種量，并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。輔回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。
1）繼電保護測試儀器主回路原理
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，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后可輸出0-350V直流電壓；第二個抽為15V（10A），該抽頭一路經傳感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，該抽頭穿過傳感器一次側直接輸出100A電流，該回路帶負載能力較強，但輸出稍有過載，不能長時間處于大電流狀態下。熱繼電器校驗儀
2）繼電保護測試儀器輔回路
繼電保護測試儀器輔回路與主回路一樣，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，此回路額定電流為1A。按下輔回路“輸出控制"開關，調節小旋鈕即可輸出。
二、微機繼電保護測試儀的主要特點：
1、單機獨立運行，裝置由旋轉鼠標通過大屏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，并可模擬各種大型復雜的瞬時性、*性、轉換性故障進行整組試驗。
2、聯接電腦運行，通過Windows98平臺上的全套中文操作軟件，可進行各種大型復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，繪制故障波形，聯機打印報告等。
3、液晶顯示采用320×240點陣圖形模塊，操作界面均中文顯示，顯示直觀清晰。
4、“傻瓜式"操作，采用*“旋轉鼠標"控制器，免去復雜的鍵盤操作，不需要計算機知識都可操作，簡便易學。
5、整機采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。
6、模塊化設計，所有插件之間*獨立，只需更換插件即可實現硬件的維護和升級。
7、隨意配置，如配置成6相電流，5相電壓+2相電流等。
8、用戶可通過軟件對測試儀精度進行校準
9、可對Comtrade格式的故障錄波數據進行回放。
10、按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。
11、供電電壓下降到120V時，仍保證裝置正常工作。
12、功放采用硬件保護方式，保證裝置的可靠性。
三、繼電保護測試儀器的異常現象及處理
1.電流某相插孔間報警燈亮，并有報警聲：此相電流開路或負載超過實際輸出范圍，檢查接線及負荷后再試。
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并有報警聲：彈開功放按鈕，檢查電壓回路有否短路或嚴重過載。
3.測試過程中，跳開功放電源：首先軟件停止操作輸出，然后彈起功放按鈕，自保護信號應復歸，電源指示燈發綠光并停止報警聲。再按下功放按鈕，再繼續試驗。若彈起面板功放按鈕后，不能復歸自保護信號，或再次按下按鈕后，自保護再次動作，應考慮是否大電流長時間輸出。
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