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中試控股技術研究院魯工為您講解：便攜式綜保儀(電科院)

ZSJB-9600六相微機繼電保護測試儀

整機模塊化設計，進行了大量的優化設計和工藝改進，更加小型化、輕型化，易操作、易維護。
參考標準：GB/T 7261-2016，DL/T 624-2010

六相微機繼電保護測試儀：該產品用于對發電廠、變電站各種繼電保護裝置參數的整定和測試，智能化程度高，測試準確。

能模擬12路電流、電壓的調幅、移相、分相獨立變頻、多態故障模擬、疊加諧波，具有失真告警、錄波數據回放輸出等功能，是確保發電廠、變電站及線路安全運行的重要測試儀器。
測試軟件采用Windows界面，功能齊全，界面友好，能完成各種繼電保護裝置的全面測試，自動生成試驗數據庫和試驗報告，圖文并茂，使用方便，是發電廠、供電局、科研院所、相關企業等單位理想的繼電保護測試裝置。

ZSJB-9600使用說明

第一章    主要特點及技術參數

第一節   主要特點

?         輸出多達6相電壓6相電流，可任意組合實現常規4相電壓3相電流型、6相電壓型、6相電流型，以及12相型輸出模式。

?         高性能的嵌入式工業控制計算機和10.4〞大屏幕高分辨力彩色TFT液晶顯示屏，可以提供豐富直觀的信息，包括設備當前的工作狀態、下一步工作提示及各種幫助信息等；

?         輸出端采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開關型功放，性能卓越。不會對試驗現場產生高、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良。

?         輸出部分采用DSP控制，運算速度快，實時數字信號處理能力強，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量先進技術和精密元器件材料，并進行了專業化的結構設計，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開機即可工作，流動試驗非常方便。

?         可完成各種自動化程度高的大型復雜校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放，實時存儲測試數據，顯示矢量圖，聯機打印報告等。

?       設有一路獨立110V 及 220V專用可調直流電源輸出，方便現場檢驗使用。

?       新一代ZSJB-9600六相微機繼電保護測試儀設有10路開入和8路開出，方便做備自投試驗。輸入接點為空接點和0～250V電位接點兼容，可智能自動識別。

?       提供各種自動測試軟件模塊和GPS同步觸發試驗（選配）等。

?       可以完成各種復雜的校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放。可以實時存儲測試數據，顯示矢量圖，打印報表等；

?         散熱結構設計合理，硬件保護措施可靠完善，具有電源軟啟動功能，軟件對故障進行自診斷以及輸出閉鎖等功能。

第二節   額定參數

額定參數

?  交流電流輸出

6相電流輸出時每相輸出（有效值）    0～30A  

輸出精度   ≤0.5A   ±2mA

           ＞0.5A   0.1%

3相電流輸出時每相輸出（有效值）    0～60A

6相并聯電流輸出（有效值）         0～180A

相電流長時間允許工作值（有效值）   10A

相電流最大輸出功率                                      400VA

6相并聯電流最大輸出時允許工作時間   10s

頻率范圍（基波）                                 0～1000Hz

諧波次數                        1～20 次        

?  直流電流輸出

電流輸出   0～±10A / 每相 ，0～±60A / 6并   輸出精度   0.5級

最大輸出負載電壓                                           20V

?  交流電壓輸出

相電壓輸出（有效值）                                 0～120V    輸出精度   0.1級

線電壓輸出（有效值）                                 0～240V

相電壓 / 線電壓輸出功                                80VA / 100VA

頻率范圍（基波）                                           0～1000Hz

諧波次數                                                             1～20次

?  直流電壓輸出

相電壓輸出幅值                                                         0～±160V    輸出精度   0.5級

線電壓輸出幅值                                                         0～±320V

相電壓/ 線電壓輸出功率                                       70VA / 140VA

?  開關量

10路開關量輸入

空接點                                             1～20mA，24V

電位接點接入  “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V

8對開關量輸出          DC：220 V／0.2 A；AC：220 V／0.5 A

?  時間測量范圍

0.1ms ～ 9999s ，    測量精度 ＜0.1mS

?  體積重量

480×360×200mm3 ，19kg

在繼電保護的整定計算中，一般都要考慮電力系統的大與小運行方式。大運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統的等值阻抗小，通過保護裝置的短路電流為大的運行方式。

小的運行方式是指在上述同樣的短路情況下，系統等值阻抗大，通過保護裝置的短路電流為小的運行方式。
中試控股技術博士為您解答：何謂近后備保護?近后備保護的優點是什么?
近后備保護就是在同一電氣元件上裝設A、B兩套保護，當保護A拒絕動作時，由保護B動作于跳閘。當斷路器拒絕動作時，保護動作后帶一定時限作用于該母線上所連接的各路電源的斷路器跳閘。

近后備保護的優點是能可*地起到后備作用，動作迅速，在結構復雜的電網中能夠實現選擇性的后備作用。

獨創動態跟蹤技術，采用高性能DSP、FPGA、24位DA和高精度線性功放技術，輸出每周波1600點的高精度波形

能快速準確靈活的控制響應模擬輸出電力系統故障模型各種瞬時變化的暫態波形，使模擬量輸出全量程、從直流到1kHz都能全面保證瞬時變化特性和高精度，對超高壓繼電保護測試工作的準確性具有特別重要的意義。

功率方向及阻抗測試模塊主要用來測試電力系統中與“方向”有關的保護，例如功率方向保護、負序功率方向、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，測試它們的動作邊界、最大靈敏角，以及電壓、電流的動作值和動作時間、動作阻抗等。下面僅以“功率方向保護”為例，對這個測試模塊的各個測試單元進行介紹，主界面如下圖所示：

?       即包含功率方向保護的各種測試項目，也可以進行相間和接地阻抗的各項測試

?       軟件引入了“突變量啟動”選項，能滿足需突變量啟動的保護的測試要求

?       采用兩種示圖方式，使試驗的過程不再神秘抽象

?       邊界測試時，能自動繪出兩條動作邊界，自動計算最大靈敏角并繪制最大靈敏線

第一節   界面說明

? 測試項目

?  測試對象名稱

可選擇的保護裝置類型有“功率方向保護”、“負序功率保護”、“負序功率方向”、“零序功率”、“零序功率方向”、“相間功率方向”、“逆功率保護”、“相間阻抗”和“接地阻抗”。

?  突變量啟動

選擇突變量啟動時，試驗過程中每次都是先輸出故障前狀態量，然后再輸出試驗所設定的電壓電流量，為了滿足某些保護對突變量啟動的需要，此時需要設定“故障前時間”。若不選突變量啟動，則“故障前時間”無效（自動為0），試驗時每次直接輸出試驗所設定的電壓電流量，并且連續變化。

以“測電壓”為例，突變量的意義可以用右圖表示。點擊“開始試驗”按鈕后，測試儀先輸出正常的電壓，并維持至“故障前電壓”結束；后輸出“故障電壓1”（界面上設置的故障電壓），并維持至“最大故障時間”結束；后測試儀短暫停止輸出（當“試驗間斷時間”不為0時）。

之后，測試儀再次輸出正常的電壓，并維持至“故障前電壓”結束；后輸出“故障電壓2”（變量變化了一個步長之后的電壓），并維持至“最大故障時間”結束；后測試儀短暫停止輸出（當“試驗間斷時間”不為0時）。如此循環輸出。

這樣，測試儀的輸出總是從正常電壓100V突變到故障電壓。整個輸出變化過程如右圖所示：

? 測邊界

自動測試出方向性保護的兩個動作邊界，并且自動計算出最大靈敏角。在“顯示動作角矢量圖”的顯示方式下，從主界面右側的圖中可以很直觀地觀察到兩條邊界線和最大靈敏線。

?  試驗參量

選定一個電壓和一個電流輸出，其夾角Φ（U，I）在給定范圍內變化，測試出左右動作邊界。

考慮到保護一般采用90°接線方式，所以測試時也一般取線電壓和第三相的相電流，如取電壓UAB，電流IC。有時也可以選一相電壓和一相電流進行試驗，但一般不選線電流。注意，所選電壓電流的值可以設定，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。

設置Φ（U，I）的搜索范圍時，首先應了解保護裝置的“最大靈敏角”的整定值，要保證設置的搜索范圍能覆蓋保護實際的兩個動作邊界，即搜索始值和搜索終值均應設置在動作區之外，測試儀從“非動作區”向“動作區”搜索。

搜索開始時保護不動作，當角度變化到某一值時保護動作，即認為找到一個動作邊界，并在圖中劃條線，然后立即轉換搜索方向搜索另一個邊界角（備注：此時測試儀輸出的起始角度就是所設置的“搜索終值”）。當搜索出第二條動作邊界時，軟件再次劃線。在計算出最大靈敏線后，軟件自動在圖中標出最大靈敏線。

?  動作角定義

根據所測試的保護類型選擇動作角是“試驗相夾角”、“（U0，I0）”還是“（U2，I2）”。若是普通功率方向或阻抗繼電器時選“試驗相夾角”，即所選試驗電壓電流的夾角。若是零序或負序保護時，應選（U0，I0）或（U2，I2）。

?  矢量圖顯示

當選擇“顯示三相電壓、電流矢量圖”時，圖中顯示的是各相電壓電流的矢量圖。

當選擇“顯示動作角矢量圖”時，圖中只顯示所選定動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作邊界的搜索過程。

? 測電流

測動作電流的方法是：電壓和夾角固定，電流由小到大按步長遞增，直到保護動作，測出動作電流值。試驗中Φ（U，I）夾角一般應設置為保護的最大靈敏角。如右圖所示：

試驗時，選取一個線電壓，為非變量；選取第三相電流，為變量。電流的變化范圍應包含保護的整定動作電流。軟件對角度的定義是：電壓超前電流的角度為正。所以設置角度時應注意正、負角。一般，當角度為最大靈敏角或接近最大靈敏角時，保護動作最靈敏，測出的動作電流也趨于一個定值。當設置的角度接近兩個動作邊界或稍微超出邊界，測出的動作電流可能偏大或不動作。

? 測電壓

測動作電壓方法是：電流和夾角固定，電壓由小到大按步長遞增，直到保護動作，測出動作電壓值。試驗中Φ（U，I）夾角一般應設置為保護的最大靈敏角。

試驗時，選取一相電流，為非變量；選取另外兩相的線電壓，為變量。電壓的變化范圍應包含保護的整定動作電壓。軟件對角度的定義是：電壓超前電流的角度為正。所以設置角度時應注意正、負角。一般，當角度為最大靈敏角或接近最大靈敏角時，保護動作最靈敏，測出的動作電壓也趨于一個定值。當設置的角度接近兩個動作邊界或稍微超出邊界，測出的動作電壓可能偏大或不動作。

? 測動作時間

測動作時間的方法是：直接給保護加一個動作電壓和動作電流，并且電壓與電流的夾角應設置在動作區內，最好是靈敏角。保護動作即記錄下動作時間。

? 測阻抗

測動作阻抗的方法與上面的“測電壓”、和“測電流”很相似，也是通過單獨改變電壓或電流使保護動作。所不同的是，該單元記錄的是保護的動作阻抗值，而不是動作電壓或動作電流。如下圖所示：

Φ（U，I）的夾角要保證在保護動作區內，一般取最大靈敏角。

阻抗值是根據動作時的電壓電流值計算得出的，注意如果是接地阻抗時，要考慮零序補償系數的問題，這種情況必須正確設置零序補償系數，默認值為0.667。

第二節   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，對應著兩個動作邊界：45°和－135°。試驗設置試驗參數時，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。然后將由非動作區向動作區搜索。

? 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），則以上面的數據為例時，“Ф（U，I）搜索范圍從”應設為-130°，“到”應設為20°。