三相微机继电保护测试仪

特点：

1、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”；

2、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；

3、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；

4、配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护；

5、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；

6、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；

7、采用*的算法，产生的波形，*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；

8、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；

9、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；

10、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；

11、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性，在输入电压±250V范围内能正常工作；

12、提供各种自动测试软件模块和GPS同步触发试验（选配）等；

13、GPS同步触发误差小于50μS；

14、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，显示矢量图，打印报表等；

15、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；

16、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。

三相微机继电保护测试仪技术指标：

交流电流源

单相输出：3×40A

三相并联：120A

zui大输出功率：≥450VA/相

各相输出电流幅度、频率和相位可以独立调节

 输出精度：0.1A～0.5A：±10mA

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

交流电压源

单相输出：4×120V

zui大输出功率：≥60VA/相

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

各相输出幅度、频率、相位可以独立调节

输出精度：1V～5V：±10mV            5V～120V：±0.1%

分辨力：1V～10V：1mV                10V～120V：10mV

直流电流源

单相输出：-10A～+10A

zui大输出功率：≥200VA

输出精度：

±0.5A～±1A：±10mA

±1A～±10A：±0.2%

分辨力：±0.5A～±1A：1mA                        ±1A～±10A：10mA

 直流电压源

单相输出：-150V～+150V

zui大输出功率：≥100VA

输出精度：±1V～±10V：±10mV                  ±10V～±150V：±0.2%

分辨力±1V～±10V：1mV                  ±10V～±150V：10mV

交流电压、电流源角度

相角范围：0°～ 360°

相角精度：±0.2°

相角分辨力：0.1°

交流电压、电流源频率

频率范围：1～2000Hz

频率精度：

1Hz～100Hz：±0.001Hz

100Hz～2000Hz：±0.01Hz

频率分辨力：1mHz

能输出2～40次任意幅值的谐波

同步性电压电流同步性 ≤10μS

 开入量路独立开关接点输入

兼容空接点与15V～250V有源接点，能够自动识别有源接点的性

计时精度：在小于1S时 ≤1mS开出量对可编程开关空接点输出

接点容量：

250VDC，0.5A

250VAC，0.5A

供电电源

交流输入电压

额定值：220V ± 10%

基准值：220V ± 2%

交流供电频率：

额定值：50Hz ± 10%

基准值：50Hz ± 2%

箱体尺寸与重量

箱体尺寸：360mm×190mm×420mm（W×H×D）

重量：约20kg

使用环境条件

环境温度：－10℃～+45℃

相对湿度：≤90%

l 大气压强：80～110kPa

试验方法：

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。

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。

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）zui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zui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。

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=½（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。

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。

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。

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。

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，*/ 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*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。

复合电压闭锁方向过流

基本概念：

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。

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°。

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。

4．zui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。

三相微机继电保护测试仪试验步骤：

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。

2、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。

3、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。

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0º、240º、120º ），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。

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0º、240º、120º ），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。

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。

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0º、120º、240º 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，请勿自行维修。