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電力技術

4U3I繼電保護測試儀

時間：2022-11-05

中試控股技術研究院魯工為您講解：4U3I繼電保護測試儀

ZSJB-9300三相微機繼電保護測試儀

ZSJB-9600六相微機繼電保護測試儀

繼電保護是為保證并聯(lián)運行電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，能自動迅速而準確地將故障設備從電力系統(tǒng)切除,保證非故障設備的繼續(xù)運行,并防止故障設備繼續(xù)遭破壞的一種綜合多功能保護裝置，保障主設備的安全，如:發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等。繼電保護有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）等，根據(jù)試驗要求規(guī)定，繼電保護的試驗可根據(jù)運行的情況采取臨時檢修和定期檢修。繼電保護測試儀現(xiàn)階段市場上以微機型繼電保護測試儀為主。
微機繼電保護測試儀分為三相微機繼電保護測試儀和六相微機繼電保護測試儀，二次回路中常見的測試項目有繼電保護、互感器、高壓開關、真空開關、電容等，針對這些設備進行繼電保護測試、互感器變比、比差角差測試、高壓開關接觸電阻及動特性測試等。三相及六相繼電保護測試儀廣泛的適用在電力、鐵路、冶金、石油、化工、水利等行業(yè)。

始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網(wǎng).南方電網(wǎng).內(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

手持式光數(shù)字繼電保護測試儀技術參數(shù)
光纖以太網(wǎng)口
3對×100/1000Mbits/s，自適應，LC，多模，1310nm；
IEC61850-9-1/2/LE，Goose，IEEE-1588；
自帶光功率測量；
發(fā)送離散度：<0.1μs
接收時標精度：<25ns
1588對時精度：<80ns
光纖串口1對×（2~10Mbits/s），LC，多模，850nm；
IEC60044-7/8，F(xiàn)T3；支持曼碼或異步串口傳輸方式；
發(fā)送離散度：<0.1μs
接收時標精度：<25ns
同步接口1對×IRIG-B/PPS光口，LC，多模，850nm
精度：<400ns
硬開入2對，10-250VDC或空接點，自動識別，無極性
硬開出2對，空接點/快速開出，交直流開斷能力：0.5A，250
快速開出時間：<10μs
電以太網(wǎng)口1個，RJ-45,100Mbits/s
USB接口1個，USB存儲設備
屏幕5.7’，電容屏，多點觸控
供電4.2V，3.0A
電池可充電鋰電池，11000mAh
續(xù)航時間：>6小時
體積250mm×140mm×44mm
重量：<1Kg

備自投綜合測試儀產(chǎn)品特點
備自投綜合測試儀能模擬多達3個電壓級的各種類型主接線的備自投動作行為。可仿真變電站和供電系統(tǒng)在各種運行方式下的一次接線，能夠直觀顯示和向備自投裝置提供各種方式下的線路和開關的電氣信號和位置信號，并可模擬各種運行方式下的異常情況，如：線路失電，主變故障，開關手跳/偷跳等等；在模擬故障的同時還可以自動檢測和記錄備自投裝置的動作過程和相關數(shù)據(jù)的記錄工作，為設備的長期運行和維護提供依據(jù)。
◆備自投綜合測試儀特點
● 完整模擬變電站出現(xiàn)的各種故障失電情況，測試備自投裝置的動作過程，對備自投做出全面，準確的評估
● 完整輸出更多達8組三相電壓和4組單相電壓，更多達3條支路的三相電流和4條支路的單相電流進行測試
● 完整模擬更多達3個電壓級、8段母線電壓和6條支路電流進行測試
● 可以模擬多達10個斷路器的位置、跳合閘信號等完整信息
● 模擬整個試驗過程中各電壓，電流的變化過程，以及各開關位置信號，跳合閘信號的變化過程，自動記錄各次動作的事故原因、動作內(nèi)容和動作時間
● 界面上非常直接顯示變電站主接線圖，圖形化模擬多種典型接線的各種自投邏輯，清晰直觀
● 開放式設計，如有用戶有新型主接線設計，可以非常方便地通過調(diào)整軟件增加新類型主接線的測試模塊，實現(xiàn)萬能主接線測試
● 所有電壓，電流均由程序數(shù)字控制，數(shù)字設置，任意調(diào)節(jié)，高精度輸出
● 非常方便地設置各進線和母線在有壓和無壓下的電壓、有流和無流下的電流
● 內(nèi)置嵌入式工控機和Linux操作系統(tǒng)，6.4寸的彩屏，實時顯示主接線狀態(tài)和數(shù)據(jù)
● 可測試進線恢復供電時的備自投動作行為，可預設備自投或開關設備拒動或動作不正確情況進行測試
● 各項參數(shù)、試驗結果自動保存，掉電不丟失

備自投綜合測試儀技術參數(shù)
電壓輸出范圍： 0～120V/相
電流輸出范圍： 0～6A/相
電壓輸出精度：＜0.5%
電壓輸出精度：＜0.5%
相位精度：＜1°
電源電壓： 220 VAC±10% / 50Hz
體積： 350*400*150mm3
重量： 15.5KG
依據(jù)《DL/T624-2010繼電保護微機型試驗裝置技術條件》相關的技術規(guī)范設計； ? 基于IEC61850通信標準體系，采用計算機技術實現(xiàn)的繼電保護試驗裝置； ? 產(chǎn)品配備高性能功率放大器并基于強大的PowerPC+X86平臺，模塊化設計； ? 實現(xiàn)對合并單元、繼電保護裝置、測控裝置、智能終端的功能和性能進行測試； ? 適用于發(fā)電廠、變電站、各類科研單位及設備制造企業(yè)。產(chǎn)品特點 1) 智能測試模塊支持智能測試模板編輯，測試過程中可任意添加測試項目，并保存為可重復使用的測試工程文件，提高后期定檢、消缺階段的測試效率。 2) 自動測試具備就地化保護及數(shù)字式保護自動測試功能，可一鍵完成單個保護裝置所有的測試項目； 3) 多種掃描模式支持幅值、相位、頻率、阻抗、向量、序量、功率按照手動或自動的方式進行試驗，并且支持按照遞變、滑差、綜合的方式進行自動變化試驗； 4) 安全及報警具有過熱過流保護功能，電流源具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能； 5) 虛端子圖形化顯示支持虛端子圖形化顯示功能，數(shù)據(jù)流向清晰明了； 6) 報文同時收發(fā) 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光數(shù)字報文輸出。GOOSE信號可獨立收發(fā)，也可與IEC61850-9-2共一個光以太網(wǎng)接口收發(fā)； 7) FT3/擴展FT3 支持FT3、FT3擴展及DL/T 282報文輸出，并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART編碼及5M/10M/20M 曼切斯特編碼； 8) 異常測試具有模擬報文異常功能，可模擬品質(zhì)異常、發(fā)送頻率抖動、延時異常、丟包、失步、序號跳變、檢修模式、狀態(tài)虛變等測試； 9) 故障回放支持故障仿真和COMTRADE格式數(shù)據(jù)回放功能； 10) MMS服務具備MMS定值讀寫功能，可讀寫智能IED設備定值等配置信息； 11) 對時與授時具備同步觸發(fā)功能，支持直接接入GPS/BD天線進行對時，也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588對時方式并可支持對外輸出IRIG-B、PPS及PTP 1588授時信號； 12) 報文接收及分析具備報文接收及分析功能，可將接收到的報文用ZHNPA打開進行分析或?qū)С?13) 單纖模式光口支持單纖發(fā)送、單纖接收，支持光功率測試； 14) 觸摸操作配備10.4寸高分辨率顯示屏，支持觸摸操作； 15) 無線連接提供4G遠程測試功能，具備WiFi模塊，方便用戶使用；
智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)，符合以下主要標準： DL/T 860 系列標準《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》； DL/T 624-2010《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》； GBT 7261-2008 《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》； IEC 60255-24:2001：《電氣繼電器第24部分：電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換的通用格式》；智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)測試儀采用工程化的管理方案對試驗進行管理，1個工程可以僅包含1個試驗項目，也可以包含整個變電站的測試項目；工程管理采用保護設備、保護類型、試驗點的三層模式對試驗進行管理，結構非常清晰；支持模擬量的輸出，且可以同時進行模擬量的輸出及GOOSE報文的收發(fā)；提供了多種方式配置SV、GOOSE報文，包括手動設置、網(wǎng)絡偵測、導入SCL文件；光數(shù)字報文的收發(fā)光口配置十分靈活，同1個光口可以發(fā)送多個SV、GOOSE報文，同1個SV、GOOSE報文可以通過多個光口發(fā)送。產(chǎn)品特點智能測試模塊支持智能測試模板編輯，測試過程中可任意添加測試項目，并保存為可重復使用的測試工程文件，提高后期定檢、消缺階段的測試效率。自動測試具備就地化保護及數(shù)字式保護自動測試功能，可一鍵完成單個保護裝置所有的測試項目。數(shù)字量/模擬量輸出可對數(shù)字化變電站的合并單元、保護、測控裝置、智能終端進行測試，也可對模擬的保護、發(fā)變組等裝置進行測試。模擬量及數(shù)字量同時輸出支持同時進行模擬量的輸出及GOOSE報文的收發(fā)。多種掃描模式支持幅值、相位、頻率、阻抗、向量、序量、功率按照手動或自動的方式進行試驗，并且支持按照遞變、滑差、綜合的方式進行自動變化試驗。安全及報警具有過熱過流保護功能，電流源具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能。虛端子圖形化顯示支持虛端子圖形化顯示功能，數(shù)據(jù)流向清晰明了。報文同時收發(fā) 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光數(shù)字報文輸出。GOOSE信號可獨立收發(fā)，也可與IEC61850-9-2共一個光以太網(wǎng)接口收發(fā)。 FT3/擴展FT3 支持FT3、FT3擴展及DL/T 282報文輸出，并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART編碼及5M/10M/20M 曼切斯特編碼。異常測試具有模擬報文異常功能，可模擬品質(zhì)異常、發(fā)送頻率抖動、延時異常、丟包、失步、序號跳變、檢修模式、狀態(tài)虛變等測試。故障回放支持故障仿真和COMTRADE格式數(shù)據(jù)回放功能。 MMS服務具備MMS定值讀寫功能，可讀寫智能IED設備定值等配置信息。對時與授時具備同步觸發(fā)功能，支持直接接入GPS/BD天線進行對時，也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588對時方式并可支持對外輸出IRIG-B、PPS及PTP 1588授時信號。硬接點開入及開出開入量為有源、無源自適應接點，自動識別輸入類型和輸入電壓，通道間相互隔離，極性反接有告警提示。報文接收及分析具備報文接收及分析功能，可將接收到的報文用ZHNPA打開進行分析或?qū)С觥?單纖模式光口支持單纖發(fā)送、單纖接收，支持光功率測試。模擬量小信號配備模擬量小信號接口，支持12路模擬量小信號輸入，可測量-7V~ 7V交流電壓；支持12路模擬量小信號輸出，可輸出-7V~ 7V交流電壓。觸摸操作配備10.4寸高分辨率顯示屏，支持觸摸操作。無線連接提供遠程測試功能，具備WiFi模塊，方便用戶使用。關鍵技術高精度報文時間控制技術智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)系統(tǒng)中報文的發(fā)送、接收采用高精度硬件時間控制技術。系統(tǒng)數(shù)據(jù)運算模塊計算完采樣數(shù)據(jù)后會將該數(shù)據(jù)及時通知硬件，硬件在收到該數(shù)據(jù)后會立即加入環(huán)形數(shù)據(jù)隊列，整個過程精度誤差小于20ns，其性能遠高于標準要求。相同地，系統(tǒng)在收到外部數(shù)據(jù)后會將數(shù)據(jù)的時間對應計算出系統(tǒng)的相對坐標，系統(tǒng)狀態(tài)管理模塊會根據(jù)報文的相對坐標以及報文內(nèi)容進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)或者狀態(tài)切換，整個過程的響應時間不超過1us。開放、可擴展的測試配置結構 “智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)”系統(tǒng)采用XML作為配置信息的描述語言。由于XML語言的可擴展特性以及結構化的特點，通過系統(tǒng)定義的信息元素、層次結構含義，使得配置信息具有良好的可伸縮性以及可擴展的特點，容易通過軟件生成和理解。同時，智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)系統(tǒng)通信、數(shù)據(jù)交換均采用XML作為信息載體，利用XML語言易于序列化的特點，無需根據(jù)不同的上位機系統(tǒng)和下位機平臺做額外數(shù)據(jù)處理，各模塊間可以更加靈活地進行信息配置和高效地進行數(shù)據(jù)交換。在與其它的系統(tǒng)集成和外部數(shù)據(jù)交換的過程中，使用XML作為信息描述語言會更加開放和被其它系統(tǒng)所理解，同時在不斷的應用服務持續(xù)升級和功能不斷增加的情況下，應用接口始終易于維護和維持統(tǒng)一。智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)的XML引擎采用非傳統(tǒng)的DOM和SAX技術，使用了系統(tǒng)獨創(chuàng)的“深解析、淺拷貝”技術，在幾乎數(shù)據(jù)遍歷的速度情況下生成了類似DOM模型的數(shù)據(jù)結構，使得其成為系統(tǒng)開放、可擴展配置信息結構的關鍵技術。獨特的并行計算和通信總線技術 “智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)”硬件架構具有高精度時鐘同步技術，在多臺級聯(lián)的情況通過內(nèi)部的時鐘同步技術可以達到±20ns的誤差，通過高精度的時鐘同步調(diào)諧和獨特軟件通信總線，使得多臺儀器在較精確的時間范圍內(nèi)可同步輸出報文，以達到多臺儀器級聯(lián)測試。通過級聯(lián)方式可以有效地提高測試系統(tǒng)的接口數(shù)量和測試規(guī)模，并適用于多分支測試和變電站全站仿真以及其它規(guī)模較大的測試和試驗。智能讀寫保護裝置信息 “智能變電站繼保數(shù)模化測試系統(tǒng)”首次將MMS協(xié)議集成在測試系統(tǒng)中，實現(xiàn)了測試過程中的實時自動讀寫保護裝置定值、設置測試參數(shù)、投退裝置軟壓板來配合當前的測試項目，并自動完成整個測試過程。該技術是自動測試的關鍵技術。

中試控股產(chǎn)品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業(yè)以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

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。其最大靈敏角為－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
在測試保護的最大靈敏角時，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，假設為－130°～－120°。
在軟件界面上設置搜索角時應注意，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“Ф（U，I）搜索步長”設置為1°（正值），則以上面的數(shù)據(jù)為例時，“Ф（U，I）搜索范圍從”應設為-130°，“到”應設為20°。
第七章同期試驗
該測試模塊用于準同期裝置測試，也可用于線路檢同期、檢無壓的同期重合閘保護。
? 能測試同期各項動作值、電壓閉鎖值、頻率閉鎖值、導前角及導前時間、調(diào)壓脈寬、調(diào)頻脈寬
? 能進行自動準同期裝置的自動調(diào)整試驗
? 可以測試自動準同期裝置，也可測試同期類各種繼電器（如同步繼電器）
? 可以測試線路檢同期、檢無壓的同期重合閘保護
? 可以自動測試，也可手動測試

第一節(jié) 界面說明
? 測試項目
? 同期動作值
用于測試同期電壓差、頻率差、角度差的動作值。其右側的下拉菜單有“調(diào)電壓”、“調(diào)角度”和“調(diào)頻率”三個選項。選中其中一項后，再設置界面下端的“變電壓（頻率、角度）步長”。開始試驗后，可按所設置的變化步長手動增減相應的量至同期接點動作，即測出相應的同期動作值。用該功能也可對線路檢同期或檢無壓的重合閘保護進行測試。
上述三個參量中，當要測試某一個時，應該總是預先讓其它兩個參量滿足同期條件，通過改變需測試的參量的值，最終使同期裝置完全滿足同期要求而動作。
下面以測試同期電壓值為例來說明試驗的方法：
先設定“調(diào)電壓”，設待并側電壓V1為90V，不滿足同期條件。設待并側頻率F1和相位Φ1滿足同期條件（可設與系統(tǒng)側頻率很接近的49.9Hz、相位任意，也可設為頻率相等50Hz、相位相等0°），同時設置一定的“變電壓步長”。點擊“添加”按鈕，將所設置的參數(shù)添加進測試數(shù)據(jù)區(qū)中。開始試驗后，手動按步長增▲（或減▼）鍵，改變電壓至同期裝置動作。
試驗期間，如果頻率不相等，可以觀察到“待并側”和“差值”欄中的角度在不斷地變化。如果按下按鈕欄里的“同步指示器”按鈕，從打開的同步窗口中更能觀察到待并側電壓矢量在不斷地旋轉(zhuǎn)且長度在變化。如果兩側頻率相等，待并側電壓矢量不會旋轉(zhuǎn)，僅長度變化。當同期三個條件：電壓、頻率和相角均滿足要求（待并側與系統(tǒng)測兩電壓矢量接近到允許范圍時），同期裝置將會發(fā)出口信號。測試儀記錄下動作時的壓差、頻差和角差。
注意：
手動改變待并側電壓和角度值的方法是點擊軟件上的▲、▼鍵，手動改變待并側頻率值的方法也是一樣，將鼠標移至按鈕欄中會有提示。
軟件固定系統(tǒng)側電壓的頻率為50Hz，角度為0°，系統(tǒng)側的電壓默認為100V，但允許調(diào)整。待并側電壓由測試儀的UA輸出，系統(tǒng)側電壓由測試儀的UC。
? 電壓閉鎖值
試驗前先設置待并側的電壓和頻率滿足裝置的同期條件，但電壓也有一定差值，頻率有一定差值，可以使兩側角差能周期性拉開和擺攏。試驗開始后，由于兩側電壓的幅值和頻率滿足同期條件，每當角度擺入動作范圍內(nèi)，同期裝置發(fā)出合閘命令（從裝置的動作指示燈中能觀察到）。手動或自動增、減待并側電壓至同期裝置閉鎖（在動作角差內(nèi)不再動作）。自動變化時測試儀每次都朝電壓差增大的方向改變待并側電壓，使壓差逐步增大到同期裝置不再動作（動作閉鎖），即測得壓差閉鎖值。
? 頻率閉鎖值
試驗前先設置待并側與系統(tǒng)側的電壓和頻率滿足裝置的同期條件，但頻率有一定差值可以使兩側角差能周期性拉開和擺攏。試驗開始后，由于兩側電壓的幅值和頻率滿足同期條件，每到角度擺入動作范圍內(nèi)，同期裝置發(fā)出合閘命令。手動或自動增、減待并側頻率至同期裝置閉鎖（在動作角差內(nèi)不再動作）。自動變化時測試儀每次都朝頻率差增大的方向改變待并側頻率，使頻差逐步增大到同期裝置不再動作（動作閉鎖），即測得頻差閉鎖值。
? 導前角及導前時間
試驗前先設待并側與系統(tǒng)側的電壓相等，頻率不滿足同期條件。試驗開始后，由于頻差較大，在角度旋轉(zhuǎn)中，同期裝置不發(fā)合閘命令。手動或自動增、減待并側電壓的頻率。當待并側頻率處于臨界允許動作值，且角度擺入動作范圍內(nèi)時，同期裝置第一次動作發(fā)合閘命令。測試儀將計算并記錄下頻差剛滿足同期條件時的導前角和導前時間。