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六相手持繼電保護(hù)測試儀工作原理及特點(diǎn)第1章 裝置特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)
第1節(jié) 主要特點(diǎn)
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，既可對(duì)傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，也可對(duì)現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn)，特別是對(duì)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10.4寸分辨率為800×600的LED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(duì)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(duì)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），125V（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。
六相手持繼電保護(hù)測試儀工作原理及特點(diǎn)第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)
1.1交流電流源（6*30A）
單相電流輸出（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 |
輸出功率 | 320VA |
六相并聯(lián)電流輸出功率 | 1000VA |
六并電流輸出允許工作時(shí)間 | 5S |
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--±10A/相，精度：0.2% ±5mA |
3．交流電壓源
單相電壓輸出（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
單相電壓輸出幅值 | 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(duì) |
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(duì)，空接點(diǎn)，遮斷容量：110V/2A，125V/1A |
6．其他
時(shí)間范圍 | 1ms--9999s，測量精度：1ms |
單機(jī)體積重量 | 體積 390 x 395 x180mm3，約18Kg |
電源 | AC125V±10%，50Hz，10A |
六相手持繼電保護(hù)測試儀工作原理及特點(diǎn)第2章 裝置硬件結(jié)構(gòu)
第1節(jié) 裝置硬件組成
1.內(nèi)置高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
本裝置采用高性能工控機(jī)作為控制計(jì)算機(jī)，配有自還原CF卡，10.4″800×600分辨率LED真彩顯示器。本機(jī)帶高性能專用工業(yè)鍵盤和鼠標(biāo)，無須另接外設(shè)就可直接使用，軟件在Windows XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行，操作簡便。裝置面板配有兩個(gè)USB接口，可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級(jí)等。（多功能接口可升級(jí)）
2.DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
采用6000系列DSP控制器作為核心，F(xiàn)PGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù)，使波形頻率和相位精度相當(dāng)高，同時(shí)，該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口，使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，同時(shí)采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優(yōu)良。同時(shí)控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路，可實(shí)時(shí)采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實(shí)際輸出的波形，幅值和相位。
4.高精度線性電壓，電流功率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過軟件計(jì)算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流，電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級(jí)，結(jié)合精心合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量，功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護(hù)，電流回路允許開路，不會(huì)損壞裝置。面板有電流開路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時(shí)面板還有電壓過載或短路指示燈，當(dāng)電壓回路（在有輸出情況下）發(fā)生短路時(shí)，該指示燈發(fā)亮并啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。大電流*采用*的硬件，*電路，克服了傳統(tǒng)的軟件*的缺點(diǎn)，使大電流使用更安全更可靠。
5.開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出
裝置共有開關(guān)量輸入端子8對(duì)，開關(guān)量輸出端子4對(duì)。開入量、開出量都由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源，所以在COM端與開入量之間有24V的直流電壓。以下是幾種常見的開入量的接線示意圖：
帶電位的空接點(diǎn)：
電位翻轉(zhuǎn)：
空接點(diǎn)：
6.專用獨(dú)立的直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個(gè)端子輸出，只能作保護(hù)裝置的工作電源，不能作直流操作電源使用。+110V、-110V兩端子可輸出125V直流電壓。
六相手持繼電保護(hù)測試儀工作原理及特點(diǎn)第2節(jié) 裝置面板說明
1.LED工作指示：LED閃爍表示等待工作，LED常亮表示正在工作。
2.通訊接口：通信為外接筆記本電腦接口，可通過外接筆記本電腦來控制儀器。網(wǎng)口通訊為選配接口。
3.USB接口：通用接口，可接鼠標(biāo)、鍵盤、U盤等USB2.0設(shè)備。
4.開關(guān)量輸入：用來采集保護(hù)裝置輸出開關(guān)量信號(hào)，測量時(shí)間或控制信號(hào)。
5.開關(guān)量輸出：用來控制其他設(shè)備，無源節(jié)點(diǎn)，容量AC125V/1A。
6.裝置輔助電源：可輸出直流±110V電源，電流輸出2A，可以給保護(hù)裝置供電。
7. 第1組與第2組電流輸出端子：IA、IB、IC，Ia、Ib、Ic，IN為公共端。LED亮表示電流源開路指示。
8. 第1組與第2組電壓輸出端子：UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN為公共端。LED亮表示電壓源短路指示。
9. 觸摸板：類似于筆記本電腦觸摸板，可觸摸控制。左右鍵：左鍵為確認(rèn)鍵，右鍵可查看文件屬性。
10. 鍵盤：用來輸入定值數(shù)據(jù)。
11. 顯示屏：顯示為10.4寸LED液晶屏。
繼電保護(hù)測試儀以稱為：微機(jī)繼電保護(hù)校驗(yàn)儀，微機(jī)繼保儀、繼電保護(hù)測試儀、三相繼電保護(hù)測試儀、繼保測試儀、三相繼保測試儀、三相繼電保護(hù)校驗(yàn)儀、繼保校驗(yàn)儀、三相繼保校驗(yàn)儀、繼保儀。
現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)已廣泛運(yùn)用于線路保護(hù)，主變差動(dòng)保護(hù)，勵(lì)磁控制等各個(gè)領(lǐng)域。變電站綜合自動(dòng)化已成為主流。繼電保護(hù)測試儀是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的一種重要測試工具。
現(xiàn)代微機(jī)繼電保護(hù)測試儀可分為兩種形式，一種是采用傳統(tǒng)的OCL功放，體積大，重量在25Kg左右，比較笨重，功放管工作在放大區(qū)，時(shí)間長了容易損壞，且動(dòng)態(tài)范圍窄，精度不高。另一種是采用開關(guān)電源，功放采用數(shù)字功放，體積小，重量輕，效率高，是繼電保護(hù)測試儀的發(fā)展方向。
繼電保護(hù)測試儀是在總結(jié)國內(nèi)外同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見，充分運(yùn)用現(xiàn)代微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的一種新型小型化微機(jī)繼電保護(hù)測試儀，它采用流行的DSP和開關(guān)放大器技術(shù)，單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行功能已十分強(qiáng)大，再配以PC軟件，使其能聯(lián)接電腦運(yùn)行，功能錦上添花，而其體積和重量只有傳統(tǒng)測試儀的一半，*設(shè)計(jì)理念使該款測試儀達(dá)到了*水平。
一、繼電保護(hù)測試儀器的工作原理：
繼電保護(hù)測試儀器分為主回路和輔回路兩個(gè)回路，主回路采用大旋鈕調(diào)節(jié)，輔回路采用小旋鈕調(diào)節(jié)，主回路通過面板上“輸出選擇"按鍵開關(guān)控制其輸出的各種量，并且每切換一種輸出的同時(shí)，儀器上的數(shù)字電壓/電流表可自動(dòng)監(jiān)視其輸出值。輔回路通過輸出開關(guān)控制直接調(diào)節(jié)輸出，測量可外附萬用表測量。
1）繼電保護(hù)測試儀器主回路原理
輸入的AC220V電源經(jīng)保險(xiǎn)通過輸出控制繼電器K1進(jìn)入雙碳刷調(diào)壓器T1輸入端，通過T1大旋鈕調(diào)節(jié)的電量進(jìn)入隔離變壓器T2，升流器分三個(gè)抽頭輸出，一個(gè)抽頭為AC0-250V輸出，額定電流為3A；該抽頭輸出電壓經(jīng)整流濾波后可輸出0-350V直流電壓；第二個(gè)抽為15V（10A），該抽頭一路經(jīng)傳感器通過繼電器控制輸出0-10A交流電流，一路經(jīng)電阻輸出0-500mA交流電流，一路經(jīng)繼電器轉(zhuǎn)換可輸出0-10A或0-500mA直流電流；第二個(gè)抽頭為10V（100A）大電流端，該抽頭穿過傳感器一次側(cè)直接輸出100A電流，該回路帶負(fù)載能力較強(qiáng)，但輸出稍有過載，不能長時(shí)間處于大電流狀態(tài)下。熱繼電器校驗(yàn)儀
2）繼電保護(hù)測試儀器輔回路
繼電保護(hù)測試儀器輔回路與主回路一樣，AC220V電源經(jīng)保險(xiǎn)進(jìn)入雙碳刷調(diào)壓器T1小旋鈕調(diào)節(jié)的電壓量，通過隔離變壓器T4可直接調(diào)節(jié)輸出0-20V或0-250V交流電壓或0-350V直流電壓，此回路額定電流為1A。按下輔回路“輸出控制"開關(guān)，調(diào)節(jié)小旋鈕即可輸出。
二、微機(jī)繼電保護(hù)測試儀的主要特點(diǎn)：
1、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，裝置由旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)通過大屏幕液晶顯示屏進(jìn)行操作，全套中文顯示，可對(duì)現(xiàn)場各種繼電器，保護(hù)及安全自動(dòng)裝置進(jìn)行檢定，并可模擬各種大型復(fù)雜的瞬時(shí)性、*性、轉(zhuǎn)換性故障進(jìn)行整組試驗(yàn)。
2、聯(lián)接電腦運(yùn)行，通過Windows98平臺(tái)上的全套中文操作軟件，可進(jìn)行各種大型復(fù)雜及自動(dòng)化程度更高的校準(zhǔn)工作，可方便地測試及掃描各種保護(hù)定值，可實(shí)時(shí)存貯測試數(shù)據(jù)，顯示矢量圖，繪制故障波形，聯(lián)機(jī)打印報(bào)告等。
3、液晶顯示采用320×240點(diǎn)陣圖形模塊，操作界面均中文顯示，顯示直觀清晰。
4、“傻瓜式"操作，采用*“旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)"控制器，免去復(fù)雜的鍵盤操作，不需要計(jì)算機(jī)知識(shí)都可操作，簡便易學(xué)。
5、整機(jī)采用開關(guān)電源及開關(guān)放大器技術(shù)，體積小，重量輕，僅重11.6公斤。
6、模塊化設(shè)計(jì)，所有插件之間*獨(dú)立，只需更換插件即可實(shí)現(xiàn)硬件的維護(hù)和升級(jí)。
7、隨意配置，如配置成6相電流，5相電壓+2相電流等。
8、用戶可通過軟件對(duì)測試儀精度進(jìn)行校準(zhǔn)
9、可對(duì)Comtrade格式的故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。
10、按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)有電源功率因數(shù)校正電路，使裝置效率高達(dá)95%以上。
11、供電電壓下降到120V時(shí)，仍保證裝置正常工作。
12、功放采用硬件保護(hù)方式，保證裝置的可靠性。
三、繼電保護(hù)測試儀器的異常現(xiàn)象及處理
1.電流某相插孔間報(bào)警燈亮，并有報(bào)警聲：此相電流開路或負(fù)載超過實(shí)際輸出范圍，檢查接線及負(fù)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(bào)警聲：彈開功放按鈕，檢查電壓回路有否短路或嚴(yán)重過載。
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(hù)信號(hào)應(yīng)復(fù)歸，電源指示燈發(fā)
綠光并停止報(bào)警聲。再按下功放按鈕，再繼續(xù)試驗(yàn)。若彈起面板功放按鈕后，不能復(fù)歸自保護(hù)信號(hào)，或再次按下按鈕后，自保護(hù)再次動(dòng)作，應(yīng)考慮是否大電流長時(shí)間輸出。
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