六相微电脑继电保护测试仪

一、六相微电脑继电保护测试仪特点

电压电流输出灵活组合  输出达6相电压6相电流，可任意组合实现常规4相电压3相电流型、6相电压型、6相电流型，以及12相型输出模式，既可兼容传统的各种试验方式，也可方便地进行三相变压器差动试验和厂用电快切和备自投试验。

操作方式  装置直接外接笔记本电脑或台式机进行操作，方便快捷，性能稳定。

新型高保真线性功放  输出端一直坚持采用高保真、高可靠性模块式线性功放，而非开关型功放，性能忧越。不会对试验现场产生高、中频干扰，而且保证了从大电流到微小电流全程都波形平滑精度优良。

高性能主机  输出部分采用DSP控制，运算速度快，实时数字信号处理能力强，传输频带宽，控制高分辨率D/A转换。输出波形精度高，失真小线性好。采用了大量*技术和精密元器件材料，并进行了专业化的结构设计，因而装置体积小、重量轻、功能全、携带方便，开机即可工作，流动试验非常方便。

软件功能强大  可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，进行故障回放，实时存储测试数据，显示矢量图，联机打印报告等。6相电流可方便进行三相差动保护测试。

具有独立直流电源输出  设有一路110V 及 220V可调直流电源输出。

接口完整  装置带有USB通讯口，可与计算机及其它外部设备通信。

完善的自我保护功能  散热结构设计合理，硬件保护措施可靠完善，具有电源软启动功能，软件对故障进行自诊断以及输出闭锁等功能。

二、六相微电脑继电保护测试仪参数

 参数

交流电流输出

6相电流输出时每相输出（有效值）    0～30A    输出精度   0.2级

3相电流输出时每相输出（有效值）    0～60A 

6相并联电流输出（有效值）         0～180A

相电流长时间允许工作值（有效值）   10A

相电流*大输出功率   300VA

6相并联电流*大输出时*大输出功率   1000VA

6相并联电流*大输出时允许工作时间   10s

频率范围（基波）   20～1000Hz 

谐波次数   1～20 次

  直流电流输出

电流输出   0～±10A / 每相   输出精度   0.5级

*大输出负载电压   20V

  交流电压输出

相电压输出（有效值）   0～120V    输出精度   0.2级

线电压输出（有效值）   0～240V

相电压 / 线电压输出功   80VA / 100VA

频率范围（基波）   20～1000Hz

谐波次数   1～20次

  直流电压输出

相电压输出幅值   0～±160V    输出精度   0.5级

线电压输出幅值   0～±320V

相电压/ 线电压输出功率   70VA / 140VA

开关量

8路开关量输入

空接点     1～20mA，24V

电位接点接入    “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V

4对开关量输出    DC：220 V／0.2 A；AC：220 V／0.5 A

  时间测量范围

0.1ms ～ 9999s ，    测量精度 ＜0.1mS

三、功率方向及阻抗试验

功率方向及阻抗测试模块主要用来测试电力系统中与“方向”有关的保护，例如功率方向保护、负序功率方向、零序功率方向、相间功率方向、逆功率方向、相间阻抗和接地阻抗等等，测试它们的动作边界、*大灵敏角，以及电压、电流的动作值和动作时间、动作阻抗等。下面仅以“功率方向保护”为例，对这个测试模块的各个测试单元进行介绍，主界面如下图所示：

即包含功率方向保护的各种测试项目，也可以进行相间和接地阻抗的各项测试

软件引入了“突变量启动”选项，能满足需突变量启动的保护的测试要求

采用两种示图方式，使试验的过程不再神秘抽象

边界测试时，能自动绘出两条动作边界，自动计算*大灵敏角并绘制*大灵敏线

 界面说明

 测试项目

  测试对象名称

可选择的保护装置类型有“功率方向保护”、“负序功率保护”、“负序功率方向”、“零序功率”、“零序功率方向”、“相间功率方向”、“逆功率保护”、“相间阻抗”和“接地阻抗”。

  突变量启动

选择突变量启动时，试验过程中每次都是先输出故障前状态量，然后再输出试验所设定的电压电流量，为了满足某些保护对突变量启动的需要，此时需要设定“故障前时间”。若不选突变量启动，则“故障前时间”无效（自动为0），试验时每次直接输出试验所设定的电压电流量，并且连续变化。

以“测电压”为例，突变量的意义可以用下图表示。点击“开始试验”按钮后，测试仪先输出正常的电压，并维持至“故障前电压”结束；后输出“故障电压1”（界面上设置的故障电压），并维持至“*大故障时间”结束；后测试仪短暂停止输出（当“试验间断时间”不为0时）。

之后，测试仪再次输出正常的电压，并维持至“故障前电压”结束；后输出“故障电压2”（变量变化了一个步长之后的电压），并维持至“*大故障时间”结束；后测试仪短暂停止输出（当“试验间断时间”不为0时）。如此循环输出。

这样，测试仪的输出总是从正常电压100V突变到故障电压。整个输出变化过程如下图所示：

测边界

自动测试出方向性保护的两个动作边界，并且自动计算出*大灵敏角。在“显示动作角矢量图”的显示方式下，从主界面右侧的图中可以很直观地观察到两条边界线和*大灵敏线。

  试验参量

选定一个电压和一个电流输出，其夹角Φ（U，I）在给定范围内变化，测试出左右动作边界。

考虑到保护一般采用90°接线方式，所以测试时也一般取线电压和第三相的相电流，如取电压UAB，电流IC。有时也可以选一相电压和一相电流进行试验，但一般不选线电流。注意，所选电压电流的值可以设定，但未被选择的各相电压值均等于额定电压，角度保持对称，未被选择的各相电流均为0。

设置Φ（U，I）的搜索范围时，首先应了解保护装置的“*大灵敏角”的整定值，要保证设置的搜索范围能覆盖保护实际的两个动作边界，即搜索始值和搜索终值均应设置在动作区之外，测试仪从“非动作区”向“动作区”搜索。

搜索开始时保护不动作，当角度变化到某一值时保护动作，即认为找到一个动作边界，并在图中划条线，然后立即转换搜索方向搜索另一个边界角（备注：此时测试仪输出的起始角度就是所设置的“搜索终值”）。当搜索出第二条动作边界时，软件再次划线。在计算出*大灵敏线后，软件自动在图中标出*大灵敏线。

动作角定义

根据所测试的保护类型选择动作角是“试验相夹角”、“（U0，I0）”还是“（U2，I2）”。若是普通功率方向或阻抗继电器时选“试验相夹角”，即所选试验电压电流的夹角。若是零序或负序保护时，应选（U0，I0）或（U2，I2）。

  矢量图显示

当选择“显示三相电压、电流矢量图”时，图中显示的是各相电压电流的矢量图。

当选择“显示动作角矢量图”时，图中只显示所选定动作角的电压量和电流量。如选（U2，I2），则只显示U2和I2的值和角度。这种显示方式，便于直观地观察到动作边界的搜索过程。

 测电流

测动作电流的方法是：电压和夹角固定，电流由小到大按步长递增，直到保护动作，测出动作电流值。试验中Φ（U，I）夹角一般应设置为保护的*大灵敏角。如右图所示：

试验时，选取一个线电压，为非变量；选取第三相电流，为变量。电流的变化范围应包含保护的整定动作电流。软件对角度的定义是：电压超前电流的角度为正。所以设置角度时应注意正、负角。一般，当角度为*大灵敏角或接近*大灵敏角时，保护动作*灵敏，测出的动作电流也趋于一个定值。当设置的角度接近两个动作边界或稍微超出边界，测出的动作电流可能偏大或不动作。

测动作电压方法是：电流和夹角固定，电压由小到大按步长递增，直到保护动作，测出动作电压值。试验中Φ（U，I）夹角一般应设置为保护的*大灵敏角。

试验时，选取一相电流，为非变量；选取另外两相的线电压，为变量。电压的变化范围应包含保护的整定动作电压。软件对角度的定义是：电压超前电流的角度为正。所以设置角度时应注意正、负角。一般，当角度为*大灵敏角或接近*大灵敏角时，保护动作*灵敏，测出的动作电压也趋于一个定值。当设置的角度接近两个动作边界或稍微超出边界，测出的动作电压可能偏大或不动作。

 测动作时间

测动作时间的方法是：直接给保护加一个动作电压和动作电流，并且电压与电流的夹角应设置在动作区内，*好是灵敏角。保护动作即记录下动作时间。

 测阻抗

测动作阻抗的方法与上面的“测电压”、和“测电流”很相似，也是通过单独改变电压或电流使保护动作。所不同的是，该单元记录的是保护的动作阻抗值，而不是动作电压或动作电流。如下图所示：

Φ（U，I）的夹角要保证在保护动作区内，一般取*大灵敏角。

阻抗值是根据动作时的电压电流值计算得出的，注意如果是接地阻抗时，要考虑零序补偿系数的问题，这种情况必须正确设置零序补偿系数，默认值为0.667。

测电压

试验指导

 微机保护对角度的定义

一般，微机保护对角度的定义为：电压超前电流的方向为正，反之为负。并且，常常默认电压的角度为0°，即电流的角度是以电压为参考的。右图所示为某功率方向保护的动作特性。其*大灵敏角为－45°，两个动作边界分别为：－135°≤Φ≤45°。这与X/Y坐标里的角度概念正好相反。

图中，阴影部分为保护的动作区，对应着两个动作边界：45°和－135°。试验设置试验参数时，应保证两个搜索边界分别大于45°和小于－135°，也即在非动作区。然后将由非动作区向动作区搜索。

动作边界的搜索

在测试保护的*大灵敏角时，若不知道其实际的动作边界，可采用以下方法进行探求:

将“测边界”页面中的“Ф（U，I）搜索范围从”设置为0°，开始试验。若保护不动作，再将该参数该为30°，以次类推。假设当Ф（U，I）为20°时保护不动作，在0°时动作，则说明保护的一条动作边界在0°～20°之间。用同样的方法找出保护动作的另一条边界的大致范围，假设为－130°～－120°。

在软件界面上设置搜索角时应注意，软件总是从“Ф（U，I）搜索范围从”这个角度开始按步长增加，测试出一条动作边界后，再从“到”这个角度开始按步长减小。所以，假设“Ф（U，I）搜索步长”设置为1°（正值），则以上面的数据为例时，“Ф（U，I）搜索范围从”应设为-130°，“到”应设为20°。