SH660B六相微機(jī)繼電保護(hù)測試儀的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(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,對這個(gè)測試模塊的各個(gè)測試單元進(jìn)行介紹,主界面如下圖所示:
即包含功率方向保護(hù)的各種測試項(xiàng)目,也可以進(jìn)行相間和接地阻抗的各項(xiàng)測試
軟件引入了“突變量啟動(dòng)"選項(xiàng),能滿足需突變量啟動(dòng)的保護(hù)的測試要求
采用兩種示圖方式,使試驗(yàn)的過程不再神秘抽象
邊界測試時(shí),能自動(dòng)繪出兩條動(dòng)作邊界
自動(dòng)計(jì)算最大靈敏角并繪制最大靈敏線
第一節(jié) 界面說明
? 測試項(xiàng)目
? 測試對象名稱
可選擇的保護(hù)裝置類型有“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,為了滿足某些保護(hù)對突變量啟動(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“測電壓"為例,突變量的意義可以用右圖表示。點(diǎn)擊“開始試驗(yàn)"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“最大故障時(shí)間"結(jié)束;后測試儀短暫停止輸出(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)步長之后的電壓),并維持至“最大故障時(shí)間"結(jié)束;后測試儀短暫停止輸出(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)輸出變化過程如右圖所示:
? 測邊界1.滿足現(xiàn)場所有試驗(yàn)要求。本儀器具有標(biāo)準(zhǔn)的六相電壓,六相電流輸出,電壓125V/相,電流30A/相。六相并聯(lián)可達(dá)180A。既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn),也可對現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn),特別是對變壓器差功保護(hù)和備自投裝置,試驗(yàn)更加方便。
2.各種技術(shù)指標(biāo)*達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。
3.經(jīng)典的Windows XP操作界面,人機(jī)界面友好,操作簡便快捷;高性能的嵌入式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和8.4寸分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,可以提供豐富直觀的信息,包括設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)及各種幫助信息等。
4.本機(jī)Windows XP系統(tǒng)自帶恢復(fù)功能,避免因非法關(guān)機(jī)或誤操作等引起的系統(tǒng)崩潰。
5.配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標(biāo),可以象操作普通PC機(jī)一樣通過鍵盤或鼠標(biāo)完成各種操作。
6.主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對基波可產(chǎn)生每周2000點(diǎn)的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測試儀的精度。
7.功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。
8.采用USB接口直接和PC機(jī)通訊,無須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。
9.可連接筆記本電腦(選配)運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件,無須重新學(xué)習(xí)操作方法。
10.具備GPS同步試驗(yàn)功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)測試儀異地進(jìn)行同步對調(diào)試驗(yàn)。
11.配有獨(dú)立專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),220V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。
12.具有軟件自較準(zhǔn)功能,避免了要打開機(jī)箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
1.交流電流源
相電流輸出(有效值) | 0--30A/相,精度:0.2% ±5mA |
六相并聯(lián)輸出(有效值) | 0--180A/六相,同相位并聯(lián)輸出 |
相電流長時(shí)間允許工作值(有效值) | 10A |
每相最大輸出功率 | 320VA |
六相并聯(lián)電流最大輸出功率 | 1000VA |
六并電流最大輸出允許工作時(shí)間 | 10s |
頻率范圍 | 0--1000Hz ,精度0.01Hz |
諧波次數(shù) | 2--20次 |
相位 | 0--360°,精度0.1° |
2.直流電流源
直流電流輸出 | 0--±20A/相,精度:0.2% ±5mA |
3.交流電壓源
相電壓輸出(有效值) | 0--125V/相,精度:0.2% ±5mV |
線電壓輸出(有效值) | 0--250V |
相電壓/線電壓輸出功率 | 75VA/100VA |
頻率范圍 | 0--1000Hz,精度:0.001Hz |
諧波次數(shù) | 2--20次 |
相位 | 0--360°,精度:0.1° |
4.直流電壓源
相電壓輸出幅值 | 0--±150V 精度:0.2% ±5mV |
線電壓輸出幅值 | 0--±300V |
相電壓/線電壓輸出功率 | 90VA/180VA |
5.開關(guān)量端子
開關(guān)量輸入端子 | 8對 |
空接點(diǎn) | 1--20mA,24V 裝置內(nèi)部有源輸出 |
電位翻轉(zhuǎn) | 無源接點(diǎn):低阻短接信號(hào) 有源接點(diǎn):0-250V DC |
開關(guān)量輸出端子 | 4對,空接點(diǎn),遮斷容量:110V/2A,220V/1A |
6.其他
時(shí)間范圍 | 1ms--9999s,測量精度:1ms |
體積重量 | 體積 570 (mm)×250 (mm)×580 (mm),約32Kg |
電源 | AC220V±10%,50Hz,10A |
?
自動(dòng)測試出方向性保護(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和最大靈敏線。
? 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,測試出左右動(dòng)作邊界。
考慮到保護(hù)一般采用90°接線方式,所以測試時(shí)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(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(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,測試儀從“非動(dòng)作區(qū)"向“動(dòng)作區(qū)"搜索。
搜索開始時(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,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。在計(jì)算出最大靈敏線后,軟件自動(dòng)在圖中標(biāo)出最大靈敏線。
? 動(dòng)作角定義
根據(jù)所測試的保護(hù)類型選擇動(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)選擇六相微機(jī)繼電保護(hù)測試儀“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)作邊界的搜索過程。
? 測電流
測動(dòng)作電流的方法是:電壓和夾角固定,電流由小到大按步長遞增,直到保護(hù)動(dòng)作,測出動(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),測出的動(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,測出的動(dòng)作電流可能偏大或不動(dòng)作。
? 測電壓
測動(dòng)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(hù)動(dòng)作,測出動(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,測出的動(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,測出的動(dòng)作電壓可能偏大或不動(dòng)作。
? 測動(dòng)作時(shí)間
測動(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。
? 六相微機(jī)繼電保護(hù)測試儀測阻抗
測動(dòng)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(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。
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