天皋微機繼電保護測試儀功率方向及阻抗試驗
功率方向及阻抗測試模塊主要用來測試電力系統(tǒng)中與“方向"有關(guān)的保護,，例如功率方向保護,、負序功率方向、零序功率方向,、相間功率方向,、逆功率方向、相間阻抗和接地阻抗等等,，測試它們的動作邊界,、zui大靈敏角，以及電壓,、電流的動作值和動作時間,、動作阻抗等。下面僅以“功率方向保護"為例,，對這個測試模塊的各個測試單元進行介紹,，主界面如下圖所示：
? 即包含功率方向保護的各種測試項目，也可以進行相間和接地阻抗的各項測試
? 軟件引入了“突變量啟動"選項,，能滿足需突變量啟動的保護的測試要求
? 采用兩種示圖方式,，使試驗的過程不再神秘抽象
? 邊界測試時，能自動繪出兩條動作邊界,，自動計算zui大靈敏角并繪制zui大靈敏線
*節(jié) 界面說明
測試項目
測試對象名稱
可選擇的保護裝置類型有“功率方向保護",、“負序功率保護"、“負序功率方向",、“零序功率",、“零序功率方向",、“相間功率方向"、“逆功率保護",、“相間阻抗"和“接地阻抗",。
突變量啟動
選擇突變量啟動時，試驗過程中每次都是先輸出故障前狀態(tài)量,，然后再輸出試驗所設(shè)定的電壓電流量,，為了滿足某些保護對突變量啟動的需要，此時需要設(shè)定“故障前時間",。若不選突變量啟動,，則“故障前時間"無效（自動為0），試驗時每次直接輸出試驗所設(shè)定的電壓電流量,，并且連續(xù)變化,。
以“測電壓"為例，突變量的意義可以用右圖表示,。點擊“開始試驗"按鈕后,，測試儀先輸出正常的電壓，并維持至“故障前電壓"結(jié)束,；后輸出“故障電壓1"（界面上設(shè)置的故障電壓）,，并維持至“zui大故障時間"結(jié)束；后測試儀短暫停止輸出（當“試驗間斷時間"不為0時）,。
之后,，測試儀再次輸出正常的電壓，并維持至“故障前電壓"結(jié)束,；后輸出“故障電壓2"（變量變化了一個步長之后的電壓）,，并維持至“zui大故障時間"結(jié)束；后測試儀短暫停止輸出（當“試驗間斷時間"不為0時）,。如此循環(huán)輸出,。
這樣，測試儀的輸出總是從正常電壓100V突變到故障電壓,。整個輸出變化過程如右圖所示：
測邊界
自動測試出方向性保護的兩個動作邊界,，并且自動計算出zui大靈敏角。在“顯示動作角矢量圖"的顯示方式下,，從主界面右側(cè)的圖中可以很直觀地觀察到兩條邊界線和zui大靈敏線,。
試驗參量
選定一個電壓和一個電流輸出，其夾角Φ（U,，I）在給定范圍內(nèi)變化,，測試出左右動作邊界。
考慮到保護一般采用90°接線方式,，所以測試時也一般取線電壓和第三相的相電流,，如取電壓UAB,，電流IC。有時也可以選一相電壓和一相電流進行試驗,，但一般不選線電流,。注意，所選電壓電流的值可以設(shè)定,，但未被選擇的各相電壓值均等于額定電壓,，角度保持對稱，未被選擇的各相電流均為0,。
設(shè)置Φ（U,，I）的搜索范圍時，首先應了解保護裝置的“zui大靈敏角"的整定值,，要保證設(shè)置的搜索范圍能覆蓋保護實際的兩個動作邊界,，即搜索始值和搜索終值均應設(shè)置在動作區(qū)之外，測試儀從“非動作區(qū)"向“動作區(qū)"搜索,。
搜索開始時保護不動作,，當角度變化到某一值時保護動作，即認為找到一個動作邊界,，并在圖中劃條線,，然后立即轉(zhuǎn)換搜索方向搜索另一個邊界角（備注：此時測試儀輸出的起始角度就是所設(shè)置的“搜索終值"）。當搜索出第二條動作邊界時,，軟件再次劃線。在計算出zui大靈敏線后,，軟件自動在圖中標出zui大靈敏線,。
動作角定義
根據(jù)所測試的保護類型選擇動作角是“試驗相夾角"、“（U0,，I0）"還是“（U2,，I2）"。若是普通功率方向或阻抗繼電器時選“試驗相夾角",，即所選試驗電壓電流的夾角,。若是零序或負序保護時，應選（U0,，I0）或（U2,，I2）。
矢量圖顯示
當選擇“顯示三相電壓,、電流矢量圖"時,，圖中顯示的是各相電壓電流的矢量圖。
當選擇“顯示動作角矢量圖"時,，圖中只顯示所選定動作角的電壓量和電流量,。如選（U2,，I2），則只顯示U2和I2的值和角度,。這種顯示方式,，便于直觀地觀察到動作邊界的搜索過程。
測電流
測動作電流的方法是：電壓和夾角固定,，電流由小到大按步長遞增,，直到保護動作，測出動作電流值,。試驗中Φ（U,，I）夾角一般應設(shè)置為保護的zui大靈敏角。如右圖所示：
試驗時,，選取一個線電壓,，為非變量；選取第三相電流,，為變量,。電流的變化范圍應包含保護的整定動作電流。軟件對角度的定義是：電壓超前電流的角度為正,。所以設(shè)置角度時應注意正,、負角。一般,，當角度為zui大靈敏角或接近zui大靈敏角時,，保護動作zui靈敏，測出的動作電流也趨于一個定值,。當設(shè)置的角度接近兩個動作邊界或稍微超出邊界,，測出的動作電流可能偏大或不動作。
測電壓
測動作電壓方法是：電流和夾角固定,，電壓由小到大按步長遞增,，直到保護動作，測出動作電壓值,。試驗中Φ（U,，I）夾角一般應設(shè)置為保護的zui大靈敏角。
試驗時,，選取一相電流,，為非變量；選取另外兩相的線電壓,，為變量,。電壓的變化范圍應包含保護的整定動作電壓。軟件對角度的定義是：電壓超前電流的角度為正,。所以設(shè)置角度時應注意正,、負角,。一般，當角度為zui大靈敏角或接近zui大靈敏角時,，保護動作zui靈敏,，測出的動作電壓也趨于一個定值。當設(shè)置的角度接近兩個動作邊界或稍微超出邊界,，測出的動作電壓可能偏大或不動作,。
測動作時間
測動作時間的方法是：直接給保護加一個動作電壓和動作電流，并且電壓與電流的夾角應設(shè)置在動作區(qū)內(nèi),，是靈敏角,。保護動作即記錄下動作時間。
測阻抗
測動作阻抗的方法與上面的“測電壓",、和“測電流"很相似,，也是通過單獨改變電壓或電流使保護動作。所不同的是,，該單元記錄的是保護的動作阻抗值,，而不是動作電壓或動作電流。如下圖所示：
Φ（U,，I）的夾角要保證在保護動作區(qū)內(nèi),，一般取zui大靈敏角。
阻抗值是根據(jù)動作時的電壓電流值計算得出的,，注意如果是接地阻抗時,，要考慮零序補償系數(shù)的問題，這種情況必須正確設(shè)置零序補償系數(shù),，默認值為0.667,。
第二節(jié) 試驗指導
微機保護對角度的定義
一般，微機保護對角度的定義為：電壓超前電流的方向為正,，反之為負。并且,，常常默認電壓的角度為0°,，即電流的角度是以電壓為參考的。右圖所示為某功率方向保護的動作特性,。其zui大靈敏角為－45°,，兩個動作邊界分別為：－135°≤Φ≤45°。這與X/Y坐標里的角度概念正好相反,。
圖中,，陰影部分為保護的動作區(qū)，對應著兩個動作邊界：45°和－135°,。試驗設(shè)置試驗參數(shù)時,，應保證兩個搜索邊界分別大于45°和小于－135°,，也即在非動作區(qū)。然后將由非動作區(qū)向動作區(qū)搜索,。
動作邊界的搜索
在測試保護的zui大靈敏角時,，若不知道其實際的動作邊界，可采用以下方法進行探求：
將“測邊界"頁面中的“Ф（U,，I）搜索范圍從"設(shè)置為0°,，開始試驗。若保護不動作,，再將該參數(shù)該為30°,，以次類推。假設(shè)當Ф（U,，I）為20°時保護不動作,，在0°時動作，則說明保護的一條動作邊界在0°～20°之間,。用同樣的方法找出保護動作的另一條邊界的大致范圍,，假設(shè)為－130°～－120°。
在軟件界面上設(shè)置搜索角時應注意,，軟件總是從“Ф（U,，I）搜索范圍從"這個角度開始按步長增加，測試出一條動作邊界后,，再從“到"這個角度開始按步長減小,。所以，假設(shè)“Ф（U,，I）搜索步長"設(shè)置為1°（正值）,，則以上面的數(shù)據(jù)為例時，“Ф（U,，I）搜索范圍從"應設(shè)為-130°,，“到"應設(shè)為20°。
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