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高品質(zhì)繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置
繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)概述
繼電保護(hù)裝置是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它主要包含著下列主要的環(huán)節(jié)：①信號(hào)的采集，即測量環(huán)節(jié),；②信號(hào)的分析和處理環(huán)節(jié)；③判斷環(huán)節(jié),；④作用信號(hào)的輸出環(huán)節(jié),。
在電力系統(tǒng)中,，如果一次系統(tǒng)*，而保護(hù)發(fā)生了誤動(dòng),，那么將影響對用戶的可靠供電,，若重負(fù)荷線路發(fā)生誤動(dòng)跳閘，還有可能引起系統(tǒng)振蕩事故,，破壞系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,；如果一次系統(tǒng)發(fā)生了短路故障，但保護(hù)拒動(dòng),，將擴(kuò)大事故范圍,，甚至損壞電力設(shè)備。為了使保護(hù)真正起到對電力系統(tǒng)的保護(hù)與控制作用,，必須使保護(hù)整體處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，使得各相關(guān)元件及設(shè)備特性優(yōu)良,、回路接線正確,、定值及動(dòng)作特性正確,。所以必須加強(qiáng)對保護(hù)的檢驗(yàn)質(zhì)量,。
U或I測試試驗(yàn)
測試目的
用于對保護(hù)裝置的電壓、電流保護(hù)功能,，電壓,、電流繼電器進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)測試。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置,，左下是實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示欄，右上邊是矢量圖,、線分量,、序分量圖顯示，F(xiàn)2鍵可以切換顯示,，下邊依次是接點(diǎn)狀態(tài)模擬顯示及注釋,。
測試原理
手動(dòng)方式測試時(shí)，首先輸出初始電壓或電流值,，然后由用戶控制，按上,、下光標(biāo)鍵增減變量值,，直至保護(hù)裝置,、繼電器接點(diǎn)動(dòng)作后,，再按光標(biāo)鍵增減變量值,，直到保護(hù)裝置,、繼電器接點(diǎn)返回,。
以自動(dòng)方式測試時(shí),，首先輸出初始電壓或電流值,，然后將變量按步時(shí)正向逐步變化一個(gè)步長（加步長）,，直至保護(hù)裝置,、繼電器接點(diǎn)動(dòng)作，記錄動(dòng)作值,；如果返回方式是“始→終→始”時(shí),，程序?qū)⒆兞糠聪蛑鸩阶兓粋€(gè)步長（減步長），直至保護(hù)裝置,、繼電器接點(diǎn)返回,，記錄返回值。
測試完畢后,，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果顯示在屏幕上,，用戶可將結(jié)果文件存盤。
線路聯(lián)接根據(jù)被測保護(hù)裝置,、繼電器的類型（電壓保護(hù),、電流保護(hù),；電壓型、電流型）,、將線圈繞組聯(lián)接到本裝置相應(yīng)的電壓或電流輸出端,。將被測保護(hù)裝置的動(dòng)作接點(diǎn)、被測繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)聯(lián)接到本裝置的接點(diǎn)輸入,。參數(shù)說明
A．項(xiàng)目設(shè)置頁
1.測試方式：選擇本次測試的方式,，提供2個(gè)選項(xiàng)：自動(dòng)測試、手動(dòng)測試,。
當(dāng)測試方式為自動(dòng)測試時(shí),，則需設(shè)置如下2~8項(xiàng)參數(shù)：
2.測試項(xiàng)目：選擇本次測試的項(xiàng)目，提供3個(gè)選項(xiàng)：低電壓保護(hù),、過電壓保護(hù),、電流保護(hù)
3.測試相別：選擇所測繼電器的相別，提供7個(gè)選項(xiàng)：AN,、BN,、CN、AB,、BC,、CA和3U0或三相并聯(lián)。
4.變量設(shè)置：設(shè)置上述測試相別變量的初值及每次變化的步長,。
5.大電流：設(shè)置電流保護(hù)測試時(shí),，搜索的大的電流值，僅在電流保護(hù)時(shí)須設(shè)置,，以防止電流過大,，損害保護(hù)裝置或繼電器。
6.返回方式：選擇本次測試的流程,，提供2個(gè)選項(xiàng)：始→終→始（測量動(dòng)作值,、返回值、動(dòng)作時(shí)間）,、始→終（測量動(dòng)作值,、動(dòng)作時(shí)間）。
7.每步時(shí)間：設(shè)置每變化一個(gè)步長等待的時(shí)間,。范圍：0－3600秒,。
8.抖動(dòng)時(shí)間：設(shè)置防接點(diǎn)抖動(dòng)的時(shí)間，范圍0－3秒,。為了防止接點(diǎn)的抖動(dòng)影響試驗(yàn)結(jié)果而設(shè)置,，只有接點(diǎn)動(dòng)作超過該時(shí)間時(shí)，才被確認(rèn)保護(hù)裝置,、繼電器已經(jīng)動(dòng)作（或返回）,。缺省值：200毫秒,。
當(dāng)測試方式為手動(dòng)測試時(shí),，則需設(shè)置如下9~11項(xiàng)參數(shù)：
9.變量：設(shè)置變量及每次變化的步長,。
10.第二變量：設(shè)置第二變量及每次變化的步長。
11.第三變量：設(shè)置第三變量及每次變化的步長,。
這,、第二、第三變量皆可設(shè)置為電壓幅值,、電流幅值,、電壓相位、電流相位或頻率等,；而且幅值及相位均可單相,、兩相或六相任意選擇。
B．輸出設(shè)置頁
設(shè)置6相電壓,，6相電流的幅值,、角度及頻率。
【說明】：在自動(dòng)測試過程中,，對應(yīng)的測試相別的模擬量輸出,，將由程序自動(dòng)計(jì)算、更改并輸出,。而其他的量,，則根據(jù)本相設(shè)置輸出。比如：測試低電壓保護(hù),、AN相,，則A相電壓的幅值、角度,，將由程序計(jì)算并輸出,，而其他電壓以及電流的輸出，將根據(jù)本頁中的設(shè)置輸出,。
直流測試
測試目的
可對直流繼電器或時(shí)間繼電器的動(dòng)作值,、返回值及動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)測試。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置,，左下是測試結(jié)果顯示,，而右上邊是直流模擬表顯示，下邊是接點(diǎn)狀態(tài)模擬顯示及注釋,。
測試原理
以手動(dòng)方式試驗(yàn)時(shí),，首先輸入電壓、電流和頻率的初始值,，用戶可按↑↓鍵增減變量值,，若要測試時(shí)間,，應(yīng)先敲“F3”鍵，然后用戶按↑↓鍵增減變量值并開始計(jì)時(shí),。*范圍為0--3600秒,，比如設(shè)置20秒，即指若在20秒內(nèi)被測設(shè)備沒有動(dòng)作,，則自動(dòng)解除計(jì)時(shí)狀態(tài),。
以自動(dòng)方式試驗(yàn)時(shí)，首先輸入各參量的初始值,，再逐漸加步長改變變量值,，其速度據(jù)每步時(shí)間的設(shè)置而定；若繼電器或保護(hù)裝置動(dòng)作,，逐漸減步長改變變量值,，直至保護(hù)返回，軟件將記錄其動(dòng)作值與返回值,。期間若變量已加至大或減至小而保護(hù)未動(dòng),，軟件則自動(dòng)退出試驗(yàn)。
測試完畢后,，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果顯示在屏幕上,，用戶可將結(jié)果文件存盤。
線路聯(lián)接：（同U/I測試試驗(yàn)）
參數(shù)說明
1.直流電壓：設(shè)置的直流電壓的初始值和大值,，范圍：0--300伏,?！咀⒁狻浚褐绷麟妷旱妮敵龇绞剑篣dc=Uxy,即Ux端子為正，Uy端子為地。
2.直流電流：設(shè)置的直流電壓的初始值和大值,，范圍：-10--10安?！咀⒁狻浚褐绷麟娏鞯妮敵龇绞剑篒dc=Iz,即Iz端子為正,，In端子為負(fù)。
3.變量選擇：選擇本次測試的變量，提供2個(gè)選項(xiàng)：直流電壓,、直流電流,。
4.測試方式：選擇本次測試的方式，提供2個(gè)選項(xiàng)：手動(dòng)測試,、自動(dòng)測試。
5.變化步長：設(shè)置變量的步長,。范圍:電壓0--300伏,；電流-10--10安。
6.每步時(shí)間：設(shè)置變量每變化一個(gè)步長所用的時(shí)間,。范圍：0--60秒該值越大，相對應(yīng)的精度就越高。僅當(dāng)自動(dòng)方式時(shí),，須設(shè)置本參數(shù),。
7.返回方式：（同U/I測試試驗(yàn)）
8.動(dòng)作*：設(shè)置繼電器的動(dòng)作*。它是指該繼電器動(dòng)作的大時(shí)間須在這個(gè)時(shí)間之內(nèi),，若它的值小于動(dòng)作時(shí)間,，則關(guān)閉計(jì)時(shí)器或退出試驗(yàn)。范圍：0--60秒,。
9.電壓補(bǔ)償系數(shù)：設(shè)置一個(gè)補(bǔ)償系數(shù)來修正直流電壓的精度,。范圍：0.7--1.43。
10.電流補(bǔ)償系數(shù)：設(shè)置一個(gè)補(bǔ)償系數(shù)來修正直流電流的精度,。范圍：0.7--1.43,。
11.抖動(dòng)時(shí)間：（同U/I測試試驗(yàn)）
實(shí)驗(yàn)舉例
測試時(shí)間繼電器時(shí)，請盡量使用手動(dòng)方式,。先將直流電壓初值設(shè)為0V,，步長則設(shè)為220V（大于動(dòng)作電壓），試驗(yàn)運(yùn)行后,，按下F3鍵打開計(jì)時(shí)器,，同時(shí)按上光標(biāo)鍵增加電壓至220V，軟件將很測出動(dòng)作時(shí)間,。
阻抗特性
測試目的
用于自動(dòng)測試保護(hù)裝置的阻抗特性,、阻抗型繼電器（包括阻抗繼電器、功率方向繼電器等）的動(dòng)作邊界,，即Z(φ)動(dòng)作邊界特性,。
界面左上邊是參數(shù)設(shè)置，左下方是測試過程中電壓電流輸出顯示,，而右上邊是動(dòng)作曲線顯示,，下邊依次是接點(diǎn)狀態(tài)模擬顯示及注釋。
測試原理
試驗(yàn)開始后,，從起始角度到終止角度以角度步長開始掃描,，每條掃描線掃描半徑的K%到100%之間進(jìn)行搜索。一般地,，應(yīng)保證掃描半徑的K%位于動(dòng)作區(qū)內(nèi),，100%位于動(dòng)作區(qū)外，即掃描線必須*覆蓋動(dòng)作邊界。
對于一般掃描線上的測試,，程序采用二分法原理進(jìn)行動(dòng)作邊界點(diǎn)搜索,，其搜索過程如下：
1）測試掃描線起點(diǎn)；
2）測試掃描線終點(diǎn),；
3）根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的動(dòng)作情況,，決定下一步的搜索動(dòng)作：
☆ 二者動(dòng)作情況相同，則說明邊界點(diǎn)不在此掃描線上,，或者可能存在兩個(gè)以上的邊界點(diǎn),，結(jié)束本邊界點(diǎn)的搜索。
☆ 二者動(dòng)作情況不同,，則說明有動(dòng)作邊界點(diǎn)存在于本掃描線上,，進(jìn)入二分法搜索，逐步逼近邊界點(diǎn),，直到滿足測試精度后,，結(jié)束本動(dòng)作邊界的。
線路聯(lián)接：（同U/I測試試驗(yàn)）
參數(shù)說明
A．整定特性頁
1．特性形狀：選擇被測試保護(hù)的阻抗特性形狀,。提供2個(gè)選擇：圓特性（含橢圓）,、四邊形（四方CSL保護(hù)）。
2．整定Z1：圓特性的個(gè)整定阻抗的坐標(biāo)形式：幅值,、角度,。在選擇圓特性時(shí)須設(shè)置。
3．R1+jX1：圓特性的個(gè)整定阻抗的直角坐標(biāo)形式：電阻,、電抗。在選擇圓特性時(shí)須設(shè)置,。
4．整定Z2：圓特性的第二個(gè)整定阻抗的坐標(biāo)形式：幅值,、角度。在選擇圓特性時(shí)須設(shè)置,。
5．R2+jX2：圓特性的第二個(gè)整定阻抗的直角坐標(biāo)形式：電阻,、電抗。在選擇圓特性時(shí)須設(shè)置,。
6．整定值R：四邊形特性的整定值R值,。在選擇四邊形特性時(shí)須設(shè)置。
7．整定值X：四邊形特性的整定值R值,。在選擇四邊形特性時(shí)須設(shè)置,。
B．掃描設(shè)置頁
1．中心阻抗Z：輻射式掃描圓圓心Z的坐標(biāo)形式，大小,，角度,。
2．R + j X：輻射式掃描圓圓心Z的直角坐標(biāo)形式，電阻，電抗,。
3．掃描區(qū)域：設(shè)置掃描角的起始角度和終止角度,。
4．步長：掃描從起始角度開始，以角度步長為間距,，沿逆時(shí)針方向確定需要測試的掃描線,。
5．掃描半徑：輻射式掃描圓的半徑，相對于中心阻抗Z,。即以Z為圓心,，以掃描線半徑為半徑畫圓則構(gòu)成掃描圓。
6．掃描范圍：掃描線在掃描半徑的K%到100%之間進(jìn)行搜索,。一般地,，應(yīng)保證掃描半徑的K% 位于動(dòng)作區(qū)內(nèi)，100%位于動(dòng)作區(qū)外,，即掃描線必須*覆蓋動(dòng)作邊界,。
7．測試精度：動(dòng)作點(diǎn)和不動(dòng)作點(diǎn)之間的阻抗大小之差小于該精度時(shí)，即可認(rèn)為二者為同一點(diǎn),，也即動(dòng)作邊界點(diǎn),。
8．測試特性：選擇測試特性，提供2個(gè)選項(xiàng)：靜態(tài)實(shí)驗(yàn)（故障前時(shí)間內(nèi)不送故障前電流,，而送故障電流）,、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)（故障前時(shí)間內(nèi)故障前電流電流以脈沖形式輸出，適用于突變量保護(hù)裝置的測試）,。
C．故障設(shè)置頁
1．故障類型：待測試的故障類型,，提供了7種故障選擇：A相接地、B相接地,、C相接地,、AB相間、BC相間,、CA相間,、三相短路
2．故障方向：選擇故障的方向，提供2個(gè)選項(xiàng)：正向故障,、反向故障,。
3．故障電流：試驗(yàn)過程中，故障時(shí)電流的大小,。
4．短路合閘角：故障發(fā)生時(shí)刻電壓的角度
5．零序補(bǔ)償：在接地系統(tǒng)中,，為了計(jì)算零序阻抗需要整定兩個(gè)補(bǔ)償系數(shù)，即（零序電阻補(bǔ)償系數(shù)Kr）和（零序電抗補(bǔ)償系數(shù)Kx）,。具體關(guān)系如下：
R0=R1（3Kr+1）
X0=X1（3Kx+1）
6．故障前時(shí)間：故障前時(shí)間內(nèi)輸出故障前電流和故障前電壓
7．故障時(shí)間：測試電流變化過程中,，每掃描點(diǎn)所保持的大測試時(shí)間,。一般地，故障時(shí)間應(yīng)大于繼電器的動(dòng)作時(shí)間,。
8．Ux設(shè)置：設(shè)置試驗(yàn)過程中Ux的輸出方式,，可以有八種輸出方式，分別為（任意方式,、+3U0,、-3U0、+3√3U0,、-3√3U0,、UA、UB,、UC）,，如果為任意方式則需設(shè)置Ux的幅值及相位。