微機繼保儀簡介 *章 硬件操作 1.1 概述 微機控制繼電保護測試儀是繼電保護通用測試裝置，主要用于各電壓等級的電磁型,，集成電路型及微機型各類保護繼電器及保護系統(tǒng)的測試和 研究,，可實現(xiàn)電壓電流幅值，相位頻率的靈活控制,，并具備各種繼電器和保護的 測試模塊,。是電力基層單位保護裝置投運前調(diào)試和定期檢驗的*工具。 本裝置由內(nèi)嵌工控機或外接PC機控制,，采用單機箱,、模塊化結(jié)構(gòu),，面板8.4 吋彩色LCD顯示。圖形窗口操作界面,，操作簡便,，內(nèi)置虛擬鍵盤，僅用鼠標即可進 行操作,。備有擴展串口及USB口可與其它PC機通訊,，試驗結(jié)果可上傳。軟件可通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)進行本地升級,。D/A 位數(shù)高,，電流、電壓精度好,，功放采用直接 耦合放大,，交直流兩用，能很好地仿真電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程,，超大的電流源輸出功 率及良好的寬頻幅頻特性,，使其不但能對各類微機型保護進行特性和整定值的檢驗， 也適用于常規(guī)電磁型等保護及安全自動裝置的特性及整定值校驗,。不但滿足發(fā)電廠,、 *等基層電力單位調(diào)試繼電保護要求，也適合各級研究部門及高等院校用來研 制和考核各種繼電保護,。 1.2 特點 1. 內(nèi)嵌工控機或外接 PC 機控制,，面板 8.4 吋彩色 LCD 顯示，儀器本體可獨立工作,。 2. 軟件圖形窗口操作界面,，操作簡便，內(nèi)置虛擬鍵盤,，僅用鼠標即可進行操作,。 3.電流電壓放大器：電流、電壓源中無升流器,、升壓器,，而采用直接耦合放大方式， 初級放大回路直接接收 D/A 轉(zhuǎn)換輸出的信號,，不經(jīng)插值處理,。使得電流電壓不但能 輸出直流及 1~1KHZ 的各種波形，而且無附加延時,，保證了輸出響應(yīng)時間及正確的 暫態(tài)波形,，在輸出穩(wěn)態(tài)波形時，由于快速的輸出響應(yīng),，保證了電流電壓的同步性及 相位角,、合閘角的精度,。功率放大回路具有完善的電流、電壓及超溫保護功能,，防止大功率器件在試驗中被損壞,，電流源開路或過載時，自動報警,，相應(yīng)相發(fā)出報警燈光指示,，同時有連續(xù) 報警聲音。電壓源短路或嚴重過載時,，跳開功放,，電源指示燈發(fā)出閃爍的紅光，同 時發(fā)出報警聲,。為防止大電流下*工作而引起電流放大器過熱,，當測試裝置的任 意一相電流大于 10A 時，軟件設(shè)有*功能,，此*不影響正常使用,，主要為防用 戶不合理設(shè)置或操作，引起大電流長時間誤輸出,。 4.電源：儀器使用單相 220V 交流電源,，當面板總電源開關(guān)合上時,，僅產(chǎn)生±5V,， ±15V 電壓給 D/A 板使用，面板電源指示燈發(fā)綠光,。當功放電源開關(guān)按鈕按下（合 上）,，軟件進入應(yīng)用程序后功放軟件開關(guān)也自動合上時，功放直流電源投上,，面板電 源指示燈發(fā)紅光,。前述任意一開關(guān)斷開（軟、硬功放開關(guān)）功放電源斷開,，面板電 源指示燈發(fā)綠光,。 5．電壓電流每相功放電源相互獨立，輸出相互隔離,，各相電壓,、電流之間可靈活 串、并聯(lián)使用,。 6．軟件用 C++編程,，軟件升級快。備有擴展串口及 USB 口,?？膳c其它 PC 機通訊,， 軟件可通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)進行本地升級。 7．試驗結(jié)果可上傳,，也可在線打印,，報表格式與 Excel 兼容。 8．高強度抗振鋁合金機箱,，輕便,、耐磨，抗銹蝕,、抗沖擊,。 1.3 用途 1． 二次調(diào)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，能摸擬各種簡單或復(fù)雜的瞬時性,，*性,，轉(zhuǎn)換性故障，可在基 波上疊加暫態(tài)直流分量,。 3．能隨意疊加各次諧波,，疊加初始角及含量在線可控。 4. 可分相輸出不同頻率交流量,、交直流兩用,。 5. 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．用戶可編程測試單元,，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,。 11．自動與手工測試、靜態(tài)與動態(tài)測試方式任意選擇,，測試定值,、結(jié)果數(shù)據(jù)和曲線 可存檔、打印,。 1.4 技術(shù)指示 1.主機電源 功耗 <2000VA 單相電壓 220V±20% 主保險絲 250V 10A 電源頻率 50HZ±10% 2．電流源 三相 3×0~40A 三相并聯(lián) 0~120A 直流 3×0~15A 精度 <0.5%（ AC: 02A~40A DC: 1~15A） 分辯率 0.001A zui 大功 率 交流 400VA/相 直流 200W/相 3．電壓源 四相電壓 4×0~120V zui高輸出電壓 AC:480V DC:480V 精度 <0.5%（AC: 0~120V ） zui 大功 率 單相 4X 80VA/相 U=100W（U=） 分辯率 0.001V 四相直流電壓 4×0~120V 4×80W 4．輸出頻率 范圍 0~1000HZ 誤差 <0.001HZ （10~70HZ ） 分辯率 0.001HZ 5．相位 范圍0~360° 誤差 <0.2° 分辯率 0.1° 6．輸入接點 數(shù)量 5對 類型 空接點,、<250VDC電信號兼容 7．輸出接點 數(shù)量 4對 類型 空接點 空接點容量 24V/3A或250V/0.3A 8.環(huán)境要求 工作溫度 0~80° 存儲、運輸 -25°~80° 濕度 <90% 9． 外型尺寸及重量 尺寸 長 440×寬 280× 高180 mm 重量 約16Kg 1.5 儀器工作原理內(nèi)嵌計算機為具有雙向并口工控機,，內(nèi)存64M,，硬盤容量３２Ｍ，支持 標準 101 鍵盤,，LCD 或 CRT,。 當儀器面板交流電源開關(guān)合上時，計算機啟動,同時儀器產(chǎn)生±5V,、±15V,、25V電壓，這時 D/A 板能正常工作,，測試儀自動進入主菜單,當選擇某一應(yīng)用程序后,，PC 機打開功放電源軟開關(guān)，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(jù)測試項目及所設(shè)置參數(shù),，計算好各種狀態(tài)電流電壓波形數(shù)據(jù)，當軟件 操作試驗時,，PC 機把計算好的數(shù)據(jù)分別送給8路D/A,，D/A轉(zhuǎn)換以后的摸擬信號經(jīng) 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(jīng) 輸入信號端子送到I/O接口芯片， PC機在送數(shù)的同時不斷查詢I/O接口芯片,，據(jù)測 試項目,，調(diào)整傳送的電流電壓數(shù)據(jù)，直至測試完畢,。 測試結(jié)束,，退出應(yīng)用程序回到主菜單時,，功放電源軟開關(guān)自動斷開。 1.6 操作步驟 1．關(guān)閉測試儀電源開關(guān),。將測試導(dǎo)線分別從面板上（儀器面板見圖 1-2）所示的電 壓輸出插孔和電流輸出插孔接至被測試屏或保護裝置上,。將保護動作接點用測試導(dǎo) 線引至測試儀開入端子（面板左上部 N1~N5）。如用外接 PC 機控制,，需用打印電纜 把 PC 機并口和儀器背板上的PC機接口連接,，并把旁邊的選擇開關(guān)置“外”位置 。 否則讓開關(guān)處于默認位置“內(nèi)”,。（此開關(guān)只有在內(nèi)外PC機均沒有進入應(yīng)用程序時 改變才有效,。某一PC進入應(yīng)用程序控制后，則另一PC不能通過選擇開關(guān)來改變控 制權(quán),，需雙方均退出應(yīng)用程序后才能改變控制權(quán),。） 圖 1-2 儀器面板 2．確認接線正確無誤后，連接測試儀電源線（AC220V）,、PS2 鼠標（或鍵盤）,合 上測試儀交流電源開關(guān),。面板電源指示燈發(fā)綠光（如用外接PC機控制 ，開啟PC 機）,，測試儀自動進入主菜單,。 3．按下面板上的功放電源開關(guān)。 4．選擇相應(yīng)功能應(yīng)用程序,，自動打開軟件功放開關(guān),，電源指示燈發(fā)紅光，操作程序,， 開始試驗,。 5．試驗完畢后，存儲,、打印結(jié)果,，退出應(yīng)用程序，先關(guān)測試儀功放開關(guān),、交流開關(guān),， 然后拆除測試線、電源線,、打印電纜,。 6．用通訊線通過串口與其它 PC 機連接，兩邊運行隨機通迅程序,，可把試驗結(jié)果上 傳,，也可用U盤把試驗結(jié)果傳至PC機 , 再在PC機上或U盤上運行隨機 打印系統(tǒng)程序，可在 Windows Excel下處理試驗報表。 1.7 維護與維修 設(shè)備終身維修,。軟件免費升級,，可訪問公司，下載升級軟件至 PC 機,，用 通訊線通過并口把 PC 機與儀器連接,，兩邊運行隨機通迅程序，把升級軟件下傳至 儀器或用 U 盤把升級軟件拷貝至儀器,。 面板 LCD 為易碎品,，應(yīng)小心輕放，需有專人負責(zé)管理,，在使用過程中必須注 意防震,、防摔。否則,，便攜機液晶屏因摔壞不予保修,。當計算機的硬盤在讀寫時， 禁止關(guān)電源,，以免損壞計算機,。 為了使測試儀的軟硬件性能及可靠性得到不斷的完善 和改進，歡迎廣大用戶對該產(chǎn)品提出寶貴的意見和建議,。對于軟件,，要求增加新測 試功能的用戶，我們將與您一起磋商,，以便滿足您的要求,。 1.8 異常現(xiàn)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,若仍不能排除則與廠家 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(yīng)復(fù)歸,，電源指示燈發(fā)綠光并停止報警聲。再按下功放按鈕,，再繼續(xù)試驗。若彈起面板功放按鈕后,，不能 復(fù)歸自保護信號,，或再次按下按鈕后，自保護再次動作,，應(yīng)考慮是否大電流長時間 輸出,，熱保護動作未復(fù)歸原因，若不是與廠家,。 1.9 注意事項 1． 禁止帶電拔插打印電纜或通訊電纜,，試驗之前,，接地線可靠接地。 2． 電壓回路短路或嚴重過載將跳開功放電源,，電流回路開路或過載將聲光報 警,。此時應(yīng)關(guān)掉電源，仔細檢查接線或負載,。 3．輸入信號：電位信號 2V～250VDC 與空接點兼容,，但電位信號有方向性，正 電位接紅色插孔,，負電位接黑色插孔,，5 對輸入信號之間互相獨立，接電位信 號時,，如圖 1-4 所示： 圖 1-3 電位輸入信號接線示意圖 圖 1-4 接點輸入信號接線示意圖 必須保證電位翻轉(zhuǎn)前后,，輸入信號兩連線之間不懸浮，也即電位非懸浮電位,， 如圖 1-4 接線,，可識別接點兩端電位信號，而圖 1-3 接線,，因 a 點懸浮,，不能識別 a 點電位翻轉(zhuǎn)信號，只能當空接點翻轉(zhuǎn)識別,。 2.1軟件系統(tǒng)簡介 2.1.1 簡介 軟件系統(tǒng)主界面如圖2-1所示,主機開機自動進入主界面后,若要選擇某一應(yīng)用 程序可用光標鍵移動光標,或用鼠標移至要選擇的應(yīng)用程序欄目單擊左鍵,用回車鍵 或再單擊鼠標左鍵運行程序,。按ESC鍵或用鼠標左鍵點擊右下角“退出”欄目退出測 試系統(tǒng),按F1鍵或左鍵點擊右下角“幫助”欄目進入在線幫助系統(tǒng)。也可用鼠標左鍵 點擊右上角退出方塊退出本測試軟件,。 圖2-1軟件系統(tǒng)主界面 2.1.2應(yīng)用程序的基本操作說明 1.選擇并運行某一應(yīng)用程序后進入應(yīng)用程序界面（見圖2-2所示）,，所有程序都可獨 立用鍵盤或鼠標完成所有操作,在應(yīng)用程序主窗口中,一般左上部為電流電壓測試參 數(shù)設(shè)置區(qū)?？捎蒙?、下、左,、右光標鍵移動設(shè)置區(qū)光標,按1,、2、3鍵增大或向前選 擇光標所在欄目參數(shù)值,按Q,、W,、E鍵減小或向后選擇參數(shù)值。其中1,、Q, 2,、W, 3,、 E分別為微調(diào),、細調(diào),、粗調(diào)鍵,。也可用鼠標左鍵選擇某一欄目,再點擊光標所在欄目（或 回車）進入本欄目參數(shù)設(shè)置區(qū),若參數(shù)設(shè)置區(qū)為彈出窗口,則用鼠標選擇參數(shù)后,點擊 “確認”區(qū)（或按回車鍵） 完成修改,若放棄選擇則點擊“取消”區(qū)（或按Esc鍵） ； 若進入某欄目參數(shù)置區(qū)后,顯示輸數(shù)光標,則要求用鍵盤輸入數(shù)字, 在此過程可用退 格鍵刪除前面輸入有誤的數(shù)字,，輸完后用回車鍵確認,。 對于用黑體字標示的欄目,表示不能在主窗口中進行設(shè)置,需要通過相應(yīng)的控制 欄目進入次級窗口設(shè)置（或此欄目在所選擇的測試項目中無效）,若通過某一控制欄 目進入次級窗口對參數(shù)進行設(shè)置,則進入次級窗口后,鼠標或鍵盤的操作方法與主窗 口參數(shù)設(shè)置區(qū)的操作一樣,設(shè)置后按ESC鍵或用鼠標點擊右上角的 “退出”方塊返回 主窗口。 圖2-2應(yīng)用程序界面 2.一般控制欄設(shè)計在主窗口左中部或右方,包括“開始試驗” ,、“存儲參數(shù)” ,、“結(jié)果處理” 、“控制參數(shù)”等等,可單擊鼠標左鍵運行這些欄目或按其下方的提示鍵 用鍵盤操作,一般按F10鍵開始試驗,按ESC鍵退出本程序,返回至測試系統(tǒng)主界面,按 F1鍵進入本應(yīng)用程序使用說明,按F2存儲本次設(shè)置的所有試驗參數(shù),以備下次調(diào)用, 保證同樣的測試條件……,。 對大部分自動測試的程序在測試過程中可按ESC鍵或F10鍵中途退出試驗,。對 于所有手工測試程序,用F10鍵切換開始試驗與結(jié)束試驗, 也可用鼠標點擊“停止試驗”處或按Esc鍵結(jié)束試驗。 3.測試完畢后,測試結(jié)果數(shù)據(jù)顯示在結(jié)果區(qū)中,一般設(shè)計在主窗口的右下部或中部, 其上方往往設(shè)計為測試曲線或輸出的電流電壓波形圖顯示區(qū),?？蛇x擇“結(jié)果處理” 欄目進入次級窗口, 見圖2-3所示，查看詳細的測試結(jié)果數(shù)據(jù)和曲線,。 進入測試結(jié)果次級窗口后,首先顯示本次測試的數(shù)據(jù)結(jié)果,如果一頁顯示不完,可 翻頁;若有曲線的測試項目,zui后把曲線顯示出來,結(jié)束顯示后,進入本窗口的右邊, 在此處有四個欄目,可對此測試項目的結(jié)果進行存儲信息的編輯,、存儲、打印以及調(diào) 閱以前的測試報告,。對測試報告,程序自動取文件名為當前日期,后綴為000,可用編 輯功能修改此文件名,以防重名,若要查閱,整理以前的測試報告,可選擇“歷史”功 能,。選擇“打印”后,若外接PC與打印機已聯(lián)機,即可以打印這份測試報告,在打印中 途可用ESC鍵或鼠標右鍵中斷打印。本測試軟件系統(tǒng)本機報告的打印,要求用具有LQ 方式或LQ仿真方式的打印機打印,。如在工控機中運行,，也可把測試數(shù)據(jù)通過通迅線 或U 盤從儀器傳給外接PC機，運行本儀器打印軟件系統(tǒng),，在WINDOWS系統(tǒng)下編輯,、打 印測試報表。 4．定值及結(jié)果存貯：選擇“存儲參數(shù)”后,把本次測試參數(shù)形成一文件存入本測試軟件系統(tǒng)安裝目錄的分目錄user＿d下,而測試結(jié)果存入另一名為user＿j的分目錄 下,在這一級目錄中,取應(yīng)用程序執(zhí)行文件名為一目錄名,形成又一級子目錄,在此子 目錄下,取測試時日期為文件名,000為擴展名形成一文件,存儲測試定值或報告;在“定值管理”或“結(jié)果處理”窗口中,也可用“歷史”功能調(diào)出或刪除這些定值或報 告,用“編輯”功能修改定值或報告的一些信息,。