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HDJB-902L六相微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀做功率方向及阻抗試驗(yàn)方法

閱讀:204        發(fā)布時(shí)間:2021-6-11

功率方向及阻抗測(cè)試模塊主要用來(lái)測(cè)試電力系統(tǒng)中與“方向”有關(guān)的保護(hù),例如功率方向保護(hù),、負(fù)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(cè)試它們的動(dòng)作邊界,、最大靈敏角,以及電壓,、電流的動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間,、動(dòng)作阻抗等。下面僅以“功率方向保護(hù)”為例,,對(duì)這個(gè)測(cè)試模塊的各個(gè)測(cè)試單元進(jìn)行介紹,,主界面如下圖所示:

  1. 即包含功率方向保護(hù)的各種測(cè)試項(xiàng)目,也可以進(jìn)行相間和接地阻抗的各項(xiàng)測(cè)試
  2. 軟件引入了“突變量啟動(dòng)”選項(xiàng),,能滿(mǎn)足需突變量啟動(dòng)的保護(hù)的測(cè)試要求
  3. 采用兩種示圖方式,,使試驗(yàn)的過(guò)程不再神秘抽象

邊界測(cè)試時(shí),能自動(dòng)繪出兩條動(dòng)作邊界

  1. 自動(dòng)計(jì)算最大靈敏角并繪制最大靈敏線(xiàn)

第一節(jié)   界面說(shuō)明
? 測(cè)試項(xiàng)目
?  測(cè)試對(duì)象名稱(chēng)
可選擇的保護(hù)裝置類(lèi)型有“功率方向保護(hù)”,、“負(fù)序功率保護(hù)”,、“負(fù)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(hù)”、“相間阻抗”和“接地阻抗”,。
?  突變量啟動(dòng)
選擇突變量啟動(dòng)時(shí),,試驗(yàn)過(guò)程中每次都是先輸出故障前狀態(tài)量,然后再輸出試驗(yàn)所設(shè)定的電壓電流量,,為了滿(mǎn)足某些保護(hù)對(duì)突變量啟動(dòng)的需要,,此時(shí)需要設(shè)定“故障前時(shí)間”。若不選突變量啟動(dòng),,則“故障前時(shí)間”無(wú)效(自動(dòng)為0),,試驗(yàn)時(shí)每次直接輸出試驗(yàn)所設(shè)定的電壓電流量,并且連續(xù)變化,。
以“測(cè)電壓”為例,,突變量的意義可以用右圖表示。點(diǎn)擊“開(kāi)始試驗(yàn)”按鈕后,,測(cè)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“最大故障時(shí)間”結(jié)束,;后測(cè)試儀短暫停止輸出(當(dāng)“試驗(yàn)間斷時(shí)間”不為0時(shí))。
之后,,測(cè)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(gè)步長(zhǎng)之后的電壓),,并維持至“最大故障時(shí)間”結(jié)束,;后測(cè)試儀短暫停止輸出(當(dāng)“試驗(yàn)間斷時(shí)間”不為0時(shí))。如此循環(huán)輸出,。
這樣,,測(cè)試儀的輸出總是從正常電壓100V突變到故障電壓,。整個(gè)輸出變化過(guò)程如右圖所示:

1.電壓電流輸出靈活組合  輸出達(dá)4相電壓3相電流,,可任意組合實(shí)現(xiàn)常規(guī)4相電壓3相電流型輸出模式,既可兼容傳統(tǒng)的各種試驗(yàn)方式,,HDJB-702S微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀(觸摸屏操作)也可方便地進(jìn)行三相變壓器差動(dòng)試驗(yàn)和廠用電快切和備自投試驗(yàn),。
2.操作方式  裝置直接外接筆記本電腦或臺(tái)式機(jī)進(jìn)行操作,方便快捷,,性能穩(wěn)定,。
3.新型高保真線(xiàn)性功放  輸出端一直堅(jiān)持采用高保真、高可靠性模塊式線(xiàn)性功放,,而非開(kāi)關(guān)型功放,。不會(huì)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生高,、中頻干擾,而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優(yōu)良,。
4.高性能主機(jī)  輸出部分采用DSP控制,,運(yùn)算速度快,實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理能力強(qiáng),,傳輸頻帶寬,,控制高分辨率D/A轉(zhuǎn)換。輸出波形精度高,,失真小線(xiàn)性好,。采用了大量*技術(shù)和精密元器件材料,并進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,因而裝置體積小,、重量輕、功能全,、攜帶方便,,開(kāi)機(jī)即可工作,流動(dòng)試驗(yàn)非常方便,。
5.軟件功能強(qiáng)大  可完成各種自動(dòng)化程度高的大型復(fù)雜校驗(yàn)工作,,能方便地測(cè)試及掃描各種保護(hù)定值,進(jìn)行故障回放,,實(shí)時(shí)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù),,顯示矢量圖,聯(lián)機(jī)打印報(bào)告等,??煞奖氵M(jìn)行三相差動(dòng)保護(hù)測(cè)試。
6.具有獨(dú)立專(zhuān)用直流電源輸出  設(shè)有一路110V及220V專(zhuān)用直流電源輸出,。
7.接口完整  裝置帶有USB通訊口,,可與計(jì)算機(jī)及其它外部設(shè)備通信。
8.完善的自我保護(hù)功能  散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,,硬件保護(hù)措施可靠完善,,具有電源軟啟動(dòng)功能,軟件對(duì)故障進(jìn)行自診斷以及輸出閉鎖等功能,。
技術(shù)參數(shù)
1.交流電流輸出
輸出精度   0.2級(jí)相電流輸出(有效值)     0~40A 三并電流輸出(有效值)   0~120A
相電流長(zhǎng)時(shí)間允許工作值(有效值) 10A.相電流輸出功率               420VA
三并電流輸出時(shí)輸出功率   900VA,三并電流輸出時(shí)允許工作時(shí)間   10s
頻率范圍(基波)   20~1000H,諧波次數(shù)           1~20 次
直流電流輸出,輸出精度   0.2級(jí)
電流輸出   0~±10A / 每相,,0~±30A / 三并
輸出負(fù)載電壓   20V
3.交流電壓輸出
輸出精度   0.2級(jí)
電壓輸出(有效值)    0~120V
線(xiàn)電壓輸出(有效值)    0~240V
電壓/線(xiàn)電壓輸出功率    80VA / 100VA
頻率范圍(基波) 20~1000Hz
諧波次數(shù)         1~20次
4.直流電壓輸出
輸出精度   0.2級(jí)
相電壓輸出幅值   0~±160V
線(xiàn)電壓輸出幅值   0~±320V
相電壓/線(xiàn)電壓輸出功率   70VA / 140VA

? 測(cè)邊界
自動(dòng)測(cè)試出方向性保護(hù)的兩個(gè)動(dòng)作邊界,并且自動(dòng)計(jì)算出最大靈敏角,。在“顯示動(dòng)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(xiàn)和最大靈敏線(xiàn)。
?  試驗(yàn)參量
選定一個(gè)電壓和一個(gè)電流輸出,其夾角Φ(U,,I)在給定范圍內(nèi)變化,,測(cè)試出左右動(dòng)作邊界。
考慮到保護(hù)一般采用90°接線(xiàn)方式,,所以測(cè)試時(shí)也一般取線(xiàn)電壓和第三相的相電流,,如取電壓UAB,電流IC,。有時(shí)也可以選一相電壓和一相電流進(jìn)行試驗(yàn),,但一般不選線(xiàn)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(duì)稱(chēng),,未被選擇的各相電流均為0,。

設(shè)置Φ(U,I)的搜索范圍時(shí),,首先應(yīng)了解保護(hù)裝置的“最大靈敏角”的整定值,,要保證設(shè)置的搜索范圍能覆蓋保護(hù)實(shí)際的兩個(gè)動(dòng)作邊界,即搜索始值和搜索終值均應(yīng)設(shè)置在動(dòng)作區(qū)之外,,測(cè)試儀從“非動(dòng)作區(qū)”向“動(dòng)作區(qū)”搜索,。
搜索開(kāi)始時(shí)保護(hù)不動(dòng)作,當(dāng)角度變化到某一值時(shí)保護(hù)動(dòng)作,,即認(rèn)為找到一個(gè)動(dòng)作邊界,,并在圖中劃條線(xiàn),然后立即轉(zhuǎn)換搜索方向搜索另一個(gè)邊界角(備注:此時(shí)測(cè)試儀輸出的起始角度就是所設(shè)置的“搜索終值”),。當(dāng)搜索出第二條動(dòng)作邊界時(shí),,軟件再次劃線(xiàn)。在計(jì)算出最大靈敏線(xiàn)后,,軟件自動(dòng)在圖中標(biāo)出最大靈敏線(xiàn),。
?  動(dòng)作角定義
根據(jù)所測(cè)試的保護(hù)類(lèi)型選擇動(dòng)作角是“試驗(yàn)相夾角”、“(U0,,I0)”還是“(U2,,I2)”。若是普通功率方向或阻抗繼電器時(shí)選“試驗(yàn)相夾角”,,即所選試驗(yàn)電壓電流的夾角,。若是零序或負(fù)序保護(hù)時(shí),應(yīng)選(U0,,I0)或(U2,I2)。
?  矢量圖顯示

當(dāng)選擇“顯示三相電壓,、電流矢量圖”時(shí),,圖中顯示的是各相電壓電流的矢量圖。

當(dāng)選擇“顯示動(dòng)作角矢量圖”時(shí),,圖中只顯示所選定動(dòng)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(dòng)作邊界的搜索過(guò)程,。

? 測(cè)電流
測(cè)動(dòng)作電流的方法是:電壓和夾角固定,,電流由小到大按步長(zhǎng)遞增,直到保護(hù)動(dòng)作,,測(cè)出動(dòng)作電流值,。試驗(yàn)中Φ(U,I)夾角一般應(yīng)設(shè)置為保護(hù)的最大靈敏角,。如右圖所示:
試驗(yàn)時(shí),,選取一個(gè)線(xiàn)電壓,為非變量,;選取第三相電流,,為變量。電流的變化范圍應(yīng)包含保護(hù)的整定動(dòng)作電流,。軟件對(duì)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(shí)應(yīng)注意正、負(fù)角,。一般,,當(dāng)角度為最大靈敏角或接近最大靈敏角時(shí),保護(hù)動(dòng)作靈敏,,測(cè)出的動(dòng)作電流也趨于一個(gè)定值,。當(dāng)設(shè)置的角度接近兩個(gè)動(dòng)作邊界或稍微超出邊界,測(cè)出的動(dòng)作電流可能偏大或不動(dòng)作,。
? 測(cè)電壓
測(cè)動(dòng)作電壓方法是:電流和夾角固定,,電壓由小到大按步長(zhǎng)遞增,直到保護(hù)動(dòng)作,,測(cè)出動(dòng)作電壓值,。試驗(yàn)中Φ(U,I)夾角一般應(yīng)設(shè)置為保護(hù)的最大靈敏角,。
試驗(yàn)時(shí),,選取一相電流,,為非變量;選取另外兩相的線(xiàn)電壓,,為變量,。電壓的變化范圍應(yīng)包含保護(hù)的整定動(dòng)作電壓。軟件對(duì)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(shí)應(yīng)注意正,、負(fù)角。一般,,當(dāng)角度為最大靈敏角或接近最大靈敏角時(shí),,保護(hù)動(dòng)作靈敏,測(cè)出的動(dòng)作電壓也趨于一個(gè)定值,。當(dāng)設(shè)置的角度接近兩個(gè)動(dòng)作邊界或稍微超出邊界,,測(cè)出的動(dòng)作電壓可能偏大或不動(dòng)作。
? 測(cè)動(dòng)作時(shí)間
測(cè)動(dòng)作時(shí)間的方法是:直接給保護(hù)加一個(gè)動(dòng)作電壓和動(dòng)作電流,,并且電壓與電流的夾角應(yīng)設(shè)置在動(dòng)作區(qū)內(nèi),,最好是靈敏角。保護(hù)動(dòng)作即記錄下動(dòng)作時(shí)間,。
? 測(cè)阻抗
測(cè)動(dòng)作阻抗的方法與上面的“測(cè)電壓”,、和“測(cè)電流”很相似,也是通過(guò)單獨(dú)改變電壓或電流使保護(hù)動(dòng)作,。所不同的是,,該單元記錄的是保護(hù)的動(dòng)作阻抗值,而不是動(dòng)作電壓或動(dòng)作電流,。如下圖所示:
Φ(U,,I)的夾角要保證在保護(hù)動(dòng)作區(qū)內(nèi),一般取最大靈敏角,。

阻抗值是根據(jù)動(dòng)作時(shí)的電壓電流值計(jì)算得出的,,注意如果是接地阻抗時(shí),要考慮零序補(bǔ)償系數(shù)的問(wèn)題,,這種情況必須正確設(shè)置零序補(bǔ)償系數(shù),,默認(rèn)值為0.667。

 

第二節(jié)   試驗(yàn)指導(dǎo)
? 微機(jī)保護(hù)對(duì)角度的定義
一般,,微機(jī)保護(hù)對(duì)角度的定義為:電壓超前電流的方向?yàn)檎?,反之為?fù)。并且,,常常默認(rèn)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(hù)的動(dòng)作特性,。其最大靈敏角為-45°,,兩個(gè)動(dòng)作邊界分別為:-135°≤Φ≤45°,。這與X/Y坐標(biāo)里的角度概念正好相反。
圖中,,陰影部分為保護(hù)的動(dòng)作區(qū),,對(duì)應(yīng)著兩個(gè)動(dòng)作邊界:45°和-135°,。試驗(yàn)設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)時(shí),,應(yīng)保證兩個(gè)搜索邊界分別大于45°和小于-135°,也即在非動(dòng)作區(qū),。然后將由非動(dòng)作區(qū)向動(dòng)作區(qū)搜索,。
? 動(dòng)作邊界的搜索
在測(cè)試保護(hù)的最大靈敏角時(shí),若不知道其實(shí)際的動(dòng)作邊界,,可采用以下方法進(jìn)行探求:
將“測(cè)邊界”頁(yè)面中的“Ф(U,,I)搜索范圍從”設(shè)置為0°,開(kāi)始試驗(yàn),。若保護(hù)不動(dòng)作,,再將該參數(shù)該為30°,以次類(lèi)推,。假設(shè)當(dāng)Ф(U,,I)為20°時(shí)保護(hù)不動(dòng)作,在0°時(shí)動(dòng)作,,則說(shuō)明保護(hù)的一條動(dòng)作邊界在0°~20°之間,。用同樣的方法找出保護(hù)動(dòng)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(shí)應(yīng)注意,,軟件總是從“Ф(U,I)搜索范圍從”這個(gè)角度開(kāi)始按步長(zhǎng)增加,,測(cè)試出一條動(dòng)作邊界后,,再?gòu)?ldquo;到”這個(gè)角度開(kāi)始按步長(zhǎng)減小。所以,,假設(shè)“Ф(U,,I)搜索步長(zhǎng)”設(shè)置為1°(正值),則以上面的數(shù)據(jù)為例時(shí),,“Ф(U,,I)搜索范圍從”應(yīng)設(shè)為-130°,“到”應(yīng)設(shè)為20°,。

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