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中試控股技術研究院魯工為您講解：微機六相綜保儀

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。

（1）變壓器接線

保護定值中的變壓器接線類型都是指變壓器一次側的實際接線，一般有：Y / ?-11型、Y / Y（Y0）、Y / ?-1等幾種。對于三卷變，測試時，一般也是取其中的兩卷測試，和兩卷變的測試方法一樣。

（2）高壓側平衡系數

目前，大部分微機保護均采用由保護內部通過計算的方式進行星-三角的數值和相位的自矯正，因此，盡管變壓器是Y / ?-11接線，但其CT采用Y / Y接線，從而使外部接線更加簡單。當然，也有一部分微機保護不這樣，仍然有變壓器的CT接線進行矯正。

因為差動保護的定值單中并沒有高壓側平衡系數，這給測試和計算帶來了不便。我們知道，高壓側平衡系數默認為1，但常常又測得實際值為1.732。按以下方法確定高壓側的平衡系數：

在進行差動門檻和速斷值測試時，如果實測的動作電流等于1.732倍的整定值時，則計算時高壓側平衡系數取1.732，如果實測的動作電流等于整定值時，則計算時高壓側平衡系數取1。

（3）試驗接線方法

當變壓器接線類型為Y / Y（Y0）時，試驗的接線很簡單：測試A相時，測試儀IA接保護高壓側的A相，測試儀的IB接保護低壓側的a相，保護高、低壓側的中性線短接后，接測試儀的IN，不存在補償電流問題。測試變壓器B、C相時，接線與上述類似。

當變壓器接線類型為Y / ?-11時，常見的接線為：測試變壓器A相時，測試儀IA接保護高壓側的A相，測試儀的IB接保護低壓側的a相，測試儀的IC接低壓側的c相，保護高、低壓側的中性線短接后，接測試儀的IN，其中IC作為補償電流。但如果要求測試變壓器的B相或C相時，又該如何接線呢？

由下圖所示向量圖可以看出，高壓側轉換后的電流應為：I'A = ( IA - IB ) / 1.732，I'B = ( IB - IC ) / 1.732，I'C = ( IC - IA ) / 1.732，如果只給高壓側A相通入一個電流，B、C相不加電流，則轉換后的高壓側三相電流為：

I'A = ( IA - IB ) / 1.732 = ( IA - 0) / 1.732 = IA / 1.732；

I'B = ( IB - IC ) / 1.732 = ( 0 - 0 ) / 1.732 = 0；

I'C = ( IC - IA ) / 1.732 = ( 0 - IA ) / 1.732 = - IA / 1.732。

所以高壓側C相上有了電流，并且與A相上的電流大小相等，方向相反。試驗時，為了平衡高壓側C相上的電流，就在低壓側的c相上加一補償電流，并且，所加的補償電流應與加在低壓側a相上的電流大小相等，方向相反。

同理，如果測試變壓器的B相，即只給高壓側的B相加電流，A、C兩相不加電流，依據上述公式得：

I'A = ( IA - IB ) / 1.732 = ( 0 - IB) / 1.732 = -IB /1.732；

I'B = ( IB - IC ) / 1.732 = ( IB - 0 ) / 1.732 = IB /1.732；

I'C = ( IC - IA ) / 1.732 =  ( 0 - 0 ) / 1.732 = 0。

由此看出，高壓側的A相上有了一個大小相等、方向相反的電流，試驗時應補償低壓側的a相。因此，正確的接線為：測試儀IA接保護高壓側的B相，測試儀的IB接保護低壓側的B相，測試儀的IC接低壓側的a相，保護高、低壓側的中性線短接后，接測試儀的IN，其中IC作為補償電流。

考慮到加在低壓側的兩個電流具有“大小相等、方向相反”的特性，試驗時可只需給保護輸入兩路電流。正確的接線為：測試變壓器A相時，測試儀IA接保護高壓側的A相，測試儀的IB接保護低壓側的a相，保護低壓側a、c相負極性端短接，低壓側的c相與保護高壓側的中性線短接后，接測試儀的IN。

由上述分析不難發現，加在保護低壓側對應相的電流應與加在高壓側的電流反相，加在低壓側的補償電流由要與加在低壓側對應相的電流反向。所以在測試變壓器A相時，當測試儀IA的電流設為0o，則測試儀IB的電流應為180o，測試儀IC的電流應為0o。

（4）保護的動作方程

假設保護的差動電流為Id，制動電流為Ir，差動門檻定值為Icd，差動速斷定值為Isd，拐點1為Ig1，比例制動系數為K1，拐點2為Ig2，比例制動系數為K2，則國內絕大部分保護的動作方程均為：

Id > Icd   當 Ir < Ig 時；

Id > Icd + K * ( Ir – Ig1 )    當 Ig2 > Ir > Ig1 時；

Id > Icd + K1 * ( Ig2 – Ig1 ) + K2 * （ Ir – Ig2）          當 Ir > Ig2 時；

Id > Isd

比例制動曲線如下圖所示。

以上四個動作方程只要滿足其中一個，保護就會動作出口。

大部分差動保護目前只采用了一個拐點。即便是存在兩個拐點的差動保護，為了測試更方便簡單，往往也可以在試驗前將保護定值中修改定值為：Ig1 = Ig2；K1 = K2。從而按只有一個拐點的方式進行測試。只有一個拐點的比例制動動作方程如下：

Id > Icd + K * ( Ir – Ig )    當 Ir > Ig 時；

對于微機差動保護，實際上比例制動和速斷保護是兩套保護，所以很多保護都設置了控制字，用于投、退這兩種保護。

無任是比例制動保護，還是速斷保護，它們動作出口的時間都非常短，一般在30-60ms之間，而這兩種保護往往又共用一個出口接點，這給測試工作帶來一些不便。測試差動速斷保護時，一般應將“比例制動”保護由控制字退出。如果不退出，或有些保護沒有這種退出功能，則只有在比例制動保護動作后，繼續增加輸出電流，從保護的指示燈或有關報文判斷差動速斷保護是否動作。

（5）高、低壓側電流與差動電流、制動電流的關系

值得注意的是，試驗期間，通過改變測試儀某一相電流至保護動作，此時測試儀輸出的電流并非動作電流或制動電流，更不能受差動繼電器的動作原理影響，認為加在高壓側的就是動作電流，加在低壓側的就是制動電流。微機差動保護并不是直接比較高低壓側的電流大小動作的，而是判斷是否滿足上述的動作方程。那高、低壓側電流與差動電流、制動電流的關系是怎樣的呢？

一般，國內保護的差動電流均采用：Id = | Ih + Il |，可表述為:差動電流等于高、低壓側電流矢量和的絕對值，因此必須注意加在保護高低壓側電流的方向。

制動電流的方程則各個品牌和型號的保護往往不同，國內保護最常見的公式有以下三種：

1.Ir = max{ | Ih |，| Il | }，正確的表述為：制動電流等于高、低壓側電流幅值的最大值；

2.Ir = ( | Ih | + | Il | ) / K ，正確的表述為：制動電流等于1/K倍的高、低壓側電流幅值之和；

3.Ir = | Il | ，正確的表述為：制動電流等于低壓側電流的幅值。

公式2中的K值大部分保護為2，個別保護為1。

另外兩個公式有的保護也會采用：Ir = | Ih - Il | / K ，Ir =（ | Id | - | Ih | - | Il | ）/ K 。

實際上，試驗時記錄下的保護臨界動作時測試儀輸出的IA、IB的電流值都不能等同與上述的高、低壓側電流，因為還得考慮高低壓側的平衡系數。假設測試儀IA輸出給高壓側，IB輸出給低壓側，高低壓側的平衡系數分別為 K1、K2，則高低壓側的電流為：Ih = K1 * IA，Il = K2 * IB。再代入差動電流和制動電流的公式去求出相應的差動電流和制動電流。