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电力技术
三相电流、四相电压继电保护测试仪
时间:2022-11-05

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:三相电流、四相电压继电保护测试仪


ZSJB-9300三相微机继电保护测试仪

ZSJB-9600六相微机继电保护测试仪

继电保护是为保证并联运行电力系统的稳定性、可靠性,能自动迅速而准确地将故障设备从电力系统切除,保证非故障设备的继续运行,并防止故障设备继续遭破坏的一种综合多功能保护装置,保障主设备的安全,如:发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等。继电保护有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)等,根据试验要求规定,继电保护的试验可根据运行的情况采取临时检修和定期检修。继电保护测试仪现阶段市场上以微机型继电保护测试仪为主。
微机继电保护测试仪分为三相微机继电保护测试仪和六相微机继电保护测试仪,二次回路中常见的测试项目有继电保护、互感器、高压开关、真空开关、电容等,针对这些设备进行继电保护测试、互感器变比、比差角差测试、高压开关接触电阻及动特性测试等。三相及六相继电保护测试仪广泛的适用在电力、铁路、冶金、石油、化工、水利等行业。

始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商


手持式光数字继电保护测试仪技术参数
光纤以太网口
3对×100/1000Mbits/s,自适应,LC,多模,1310nm;
IEC61850-9-1/2/LE,Goose,IEEE-1588;
自带光功率测量;
发送离散度:<0.1μs
接收时标精度:<25ns
1588对时精度:<80ns
光纤串口1对×(2~10Mbits/s),LC,多模,850nm;
IEC60044-7/8,FT3;支持曼码或异步串口传输方式;
发送离散度:<0.1μs
接收时标精度:<25ns
同步接口1对×IRIG-B/PPS光口,LC,多模,850nm
精度:<400ns
硬开入2对,10-250VDC或空接点,自动识别,无极性
硬开出2对,空接点/快速开出,交直流开断能力:0.5A,250
快速开出时间:<10μs
电以太网口1个,RJ-45,100Mbits/s
USB接口1个,USB存储设备
屏幕5.7’,电容屏,多点触控
供电4.2V,3.0A
电池可充电锂电池,11000mAh
续航时间:>6小时
体积250mm×140mm×44mm
重量:<1Kg

备自投综合测试仪 产品特点
    备自投综合测试仪能模拟多达3个电压级的各种类型主接线的备自投动作行为。可仿真变电站和供电系统在各种运行方式下的一次接线,能够直观显示和向备自投装置提供各种方式下的线路和开关的电气信号和位置信号,并可模拟各种运行方式下的异常情况,如:线路失电,主变故障,开关手跳/偷跳等等;在模拟故障的同时还可以自动检测和记录备自投装置的动作过程和相关数据的记录工作,为设备的长期运行和维护提供依据。
◆备自投综合测试仪特点
    ● 完整模拟变电站出现的各种故障失电情况,测试备自投装置的动作过程,对备自投做出全面,准确的评估
    ● 完整输出更多达8组三相电压和4组单相电压,更多达3条支路的三相电流和4条支路的单相电流进行测试
    ● 完整模拟更多达3个电压级、8段母线电压和6条支路电流进行测试
    ● 可以模拟多达10个断路器的位置、跳合闸信号等完整信息
    ●  模拟整个试验过程中各电压,电流的变化过程,以及各开关位置信号,跳合闸信号的变化过程,自动记录各次动作的事故原因、动作内容和动作时间
    ● 界面上非常直接显示变电站主接线图,图形化模拟多种典型接线的各种自投逻辑,清晰直观
    ●  开放式设计,如有用户有新型主接线设计,可以非常方便地通过调整软件增加新类型主接线的测试模块,实现万能主接线测试
    ●  所有电压,电流均由程序数字控制,数字设置,任意调节,高精度输出
    ● 非常方便地设置各进线和母线在有压和无压下的电压、有流和无流下的电流
    ● 内置嵌入式工控机和Linux操作系统,6.4寸的彩屏,实时显示主接线状态和数据
    ●  可测试进线恢复供电时的备自投动作行为,可预设备自投或开关设备拒动或动作不正确情况进行测试
    ●  各项参数、试验结果自动保存,掉电不丢失

备自投综合测试仪技术参数
    电压输出范围: 0~120V/相
    电流输出范围: 0~6A/相
    电压输出精度:<0.5%
    电压输出精度:<0.5%
    相位精度:       <1°
    电源电压:       220 VAC±10% / 50Hz
    体积:              350*400*150mm3
    重量:              15.5KG
依据《DL/T624-2010继电保护微机型试验装置技术条件》相关的技术规范设计; • 基于IEC61850通信标准体系,采用计算机技术实现的继电保护试验装置; • 产品配备高性能功率放大器并基于强大的PowerPC+X86平台,模块化设计; • 实现对合并单元、继电保护装置、测控装置、智能终端的功能和性能进行测试; • 适用于发电厂、变电站、各类科研单位及设备制造企业。     产品特点 1) 智能测试模块 支持智能测试模板编辑,测试过程中可任意添加测试项目,并保存为可重复使用的测试工程文件,提高后期定检、消缺阶段的测试效率。 2) 自动测试 具备就地化保护及数字式保护自动测试功能,可一键完成单个保护装置所有的测试项目; 3) 多种扫描模式 支持幅值、相位、频率、阻抗、向量、序量、功率按照手动或自动的方式进行试验,并且支持按照递变、滑差、综合的方式进行自动变化试验; 4) 安全及报警 具有过热过流保护功能,电流源具备开路保护功能及开路报警功能,电压源具备过载、短路保护功能; 5) 虚端子图形化显示 支持虚端子图形化显示功能,数据流向清晰明了; 6) 报文同时收发 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光数字报文输出。GOOSE信号可独立收发,也可与IEC61850-9-2共一个光以太网接口收发; 7) FT3/扩展FT3 支持FT3、FT3扩展及DL/T 282报文输出,并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART编码及5M/10M/20M 曼切斯特编码; 8) 异常测试 具有模拟报文异常功能,可模拟品质异常、发送频率抖动、延时异常、丢包、失步、序号跳变、检修模式、状态虚变等测试; 9) 故障回放 支持故障仿真和COMTRADE格式数据回放功能; 10) MMS服务 具备MMS定值读写功能,可读写智能IED设备定值等配置信息; 11) 对时与授时 具备同步触发功能,支持直接接入GPS/BD天线进行对时,也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588对时方式并可支持对外输出IRIG-B、PPS及PTP 1588授时信号; 12) 报文接收及分析 具备报文接收及分析功能,可将接收到的报文用ZHNPA打开进行分析或导出 13) 单纤模式 光口支持单纤发送、单纤接收,支持光功率测试; 14) 触摸操作 配备10.4寸高分辨率显示屏,支持触摸操作; 15) 无线连接 提供4G远程测试功能,具备WiFi模块,方便用户使用;
智能变电站继保数模化测试系统,符合以下主要标准: DL/T 860 系列标准《变电站通信网络和系统》; DL/T 624-2010《继电保护微机型试验装置技术条件》; GBT 7261-2008 《继电保护和安全自动装置基本试验方法》; IEC 60255-24:2001:《电气继电器第24部分:电力系统暂态数据交换的通用格式》;智能变电站继保数模化测试系统测试仪采用工程化的管理方案对试验进行管理,1个工程可以仅包含1个试验项目,也可以包含整个变电站的测试项目;工程管理采用保护设备、保护类型、试验点的三层模式对试验进行管理,结构非常清晰;支持模拟量的输出,且可以同时进行模拟量的输出及GOOSE报文的收发;提供了多种方式配置SV、GOOSE报文,包括手动设置、网络侦测、导入SCL文件;光数字报文的收发光口配置十分灵活,同1个光口可以发送多个SV、GOOSE报文,同1个SV、GOOSE报文可以通过多个光口发送。 产品特点 智能测试模块 支持智能测试模板编辑,测试过程中可任意添加测试项目,并保存为可重复使用的测试工程文件,提高后期定检、消缺阶段的测试效率。 自动测试 具备就地化保护及数字式保护自动测试功能,可一键完成单个保护装置所有的测试项目。 数字量/模拟量输出 可对数字化变电站的合并单元、保护、测控装置、智能终端进行测试,也可对模拟的保护、发变组等装置进行测试。 模拟量及数字量同时输出 支持同时进行模拟量的输出及GOOSE报文的收发。 多种扫描模式 支持幅值、相位、频率、阻抗、向量、序量、功率按照手动或自动的方式进行试验,并且支持按照递变、滑差、综合的方式进行自动变化试验。 安全及报警 具有过热过流保护功能,电流源具备开路保护功能及开路报警功能,电压源具备过载、短路保护功能。 虚端子图形化显示 支持虚端子图形化显示功能,数据流向清晰明了。 报文同时收发 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光数字报文输出。GOOSE信号可独立收发,也可与IEC61850-9-2共一个光以太网接口收发。 FT3/扩展FT3 支持FT3、FT3扩展及DL/T 282报文输出,并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART编码及5M/10M/20M 曼切斯特编码。 异常测试 具有模拟报文异常功能,可模拟品质异常、发送频率抖动、延时异常、丢包、失步、序号跳变、检修模式、状态虚变等测试。 故障回放 支持故障仿真和COMTRADE格式数据回放功能。 MMS服务 具备MMS定值读写功能,可读写智能IED设备定值等配置信息。 对时与授时 具备同步触发功能,支持直接接入GPS/BD天线进行对时,也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588对时方式并可支持对外输出IRIG-B、PPS及PTP 1588授时信号。 硬接点开入及开出 开入量为有源、无源自适应接点,自动识别输入类型和输入电压,通道间相互隔离,极性反接有告警提示。 报文接收及分析 具备报文接收及分析功能,可将接收到的报文用ZHNPA打开进行分析或导出。 单纤模式 光口支持单纤发送、单纤接收,支持光功率测试。 模拟量小信号 配备模拟量小信号接口,支持12路模拟量小信号输入,可测量-7V~ 7V交流电压;支持12路模拟量小信号输出,可输出-7V~ 7V交流电压。 触摸操作 配备10.4寸高分辨率显示屏,支持触摸操作。 无线连接 提供远程测试功能,具备WiFi模块,方便用户使用。 关键技术高精度报文时间控制技术 智能变电站继保数模化测试系统系统中报文的发送、接收采用高精度硬件时间控制技术。系统数据运算模块计算完采样数据后会将该数据及时通知硬件,硬件在收到该数据后会立即加入环形数据队列,整个过程精度误差小于20ns,其性能远高于标准要求。相同地,系统在收到外部数据后会将数据的时间对应计算出系统的相对坐标,系统状态管理模块会根据报文的相对坐标以及报文内容进行数据转发或者状态切换,整个过程的响应时间不超过1us。 开放、可扩展的测试配置结构 “智能变电站继保数模化测试系统”系统采用XML作为配置信息的描述语言。由于XML语言的可扩展特性以及结构化的特点,通过系统定义的信息元素、层次结构含义,使得配置信息具有良好的可伸缩性以及可扩展的特点,容易通过软件生成和理解。同时,智能变电站继保数模化测试系统系统通信、数据交换均采用XML作为信息载体,利用XML语言易于序列化的特点,无需根据不同的上位机系统和下位机平台做额外数据处理,各模块间可以更加灵活地进行信息配置和高效地进行数据交换。在与其它的系统集成和外部数据交换的过程中,使用XML作为信息描述语言会更加开放和被其它系统所理解,同时在不断的应用服务持续升级和功能不断增加的情况下,应用接口始终易于维护和维持统一。 智能变电站继保数模化测试系统的XML引擎采用非传统的DOM和SAX技术,使用了系统独创的“深解析、浅拷贝”技术,在几乎数据遍历的速度情况下生成了类似DOM模型的数据结构,使得其成为系统开放、可扩展配置信息结构的关键技术。 独特的并行计算和通信总线技术 “智能变电站继保数模化测试系统”硬件架构具有高精度时钟同步技术,在多台级联的情况通过内部的时钟同步技术可以达到±20ns的误差,通过高精度的时钟同步调谐和独特软件通信总线,使得多台仪器在较精确的时间范围内可同步输出报文,以达到多台仪器级联测试。通过级联方式可以有效地提高测试系统的接口数量和测试规模,并适用于多分支测试和变电站全站仿真以及其它规模较大的测试和试验。 智能读写保护装置信息 “智能变电站继保数模化测试系统”首次将MMS协议集成在测试系统中,实现了测试过程中的实时自动读写保护装置定值、设置测试参数、投退装置软压板来配合当前的测试项目,并自动完成整个测试过程。该技术是自动测试的关键技术。 








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短路计算方法

电压恒定方式
在这种方式下直接设置故障相电压。在试验时,无论故障电流多大,测试仪输出的故障相电压维持不变。“故障相电压角”指故障时故障电压与故障电流夹角。
阻抗恒定方式
在这种方式下,在试验时,由故障电流和故障阻抗计算故障相电压。
? 工频变化量阻抗元件定值校验
该测试项目用于测试工频变化量阻抗继电器的动作行为,可对某些线路保护的工频变化量距离保护的定值进行校验,如右图所示。
本模块允许同时校验两段定值,并且一次性模拟所有故障类型。试验时,只需要勾选需要测试的项目,然后按定值单将各种定值参数依次进行设置即可。
M的值默认情况下有0.9和1.1两种设置,一般地,M=0.9时,保护应可靠不动作,M=1.1时,保护应可靠动作。设置M=1.2时,可以测出保护的动作时间。
“短路电流”参数应设置得大一些,建议10~20A,因为短路电流太小,根据上述公式计算出来的电压可能为负值。试验时,“距离保护”压板应投入。
试验参数设置与距离保护的设置基本相同,请参考其说明。
? 矢量图
试验期间点击“矢量图”按钮,从打开的矢量图窗口中能观察到电压、电流矢量的幅值和相位的实时矢量图。如右图。


第二节   试验指导
正确接线
分相跳闸时,保护的跳A、跳B、跳C和重合闸信号分别接到测试仪的开入端子A、B、C、R;三跳时,跳闸信号接入开入A、B、C任何端子,重合闸接入R端子。
投退压板
做哪个项目试验,请投入与该项目有关的保护压板。
选择测试项目,并设置各项目试验参数。一般触发方式按默认的“时间控制”方式。
开始试验后软件自动回到第一页,按列表中的试验数据顺序逐次进行试验,如右图所示。
如果同时测试接地距离和零序保护,试验期间,做接地距离保护测试时,软件会提示“请退出零序保护压板,投入距离保护压板”,做零序保护测试时,软件会提示“请退出距离保护压板,投入零序保护压板”。 
试验结束后,按软件提示保存试验报告。
0.95倍和1.05倍是默认的两个测试边界点。0.95倍时,距离保护本段应可靠动作,零序保护本段应可靠不动作;1.05倍时,距离保护本段应可靠不动作,零序保护应可靠动作。另外,0.8倍和1.2倍是在用0.95倍和1.05倍测试不满足上述动作要求时,降低保护动作要求,对保护整定值的“容忍性”测试,如果仍不能正确动作,请检查保护原因并与保护厂家联系解决。
测试期间如发现本应II段或III段保护动作的,而测试仪记录下的动作时间为I段动作时间,请检查重合闸后加速是否误动作了,若是,请先退出重合闸后加速压板或控制字再进行测试。
测试时,如果保护的跳闸A、B、C分别接至测试仪的开入A、B、C,而试验期间总会偶尔听见测试仪发出长鸣报警声,而实际上测试仪未能记录下保护的动作时间。这时,请检查此种情况下的故障相总与哪一相有关。例如,AC相间故障时出现过,BC相间故障时也出现过,则可初步判定,测试仪未能接收到保护跳闸C传来的开关变位信号,请检查保护侧跳闸C是否接触良好。也可将保护跳闸A、B、C三根信号线短接,一起接到测试仪的开入A中。
如果想让保护在某一定值倍数下,本段保护不动作时让下一段保护动作,请将该段的“最大故障时间”设置为大于其下一段保护动作时间0.2s及以上。
如果做接地距离保护试验,请按整定值清单给出的零序补偿系数类型和数值正确设置零序补偿系数。
 
第十章    线路保护试验
这个测试模块汇聚了线路保护各个试验项目的定值校验。进行某项目测试之前,要注意及时进行软压板的投退,以防试验受到其他因素影响。该模块提供了阻抗定值、零序电流定值、负序电流定值的校验以及z/t动作阶梯、自动重合闸及后加速、非全相零序保护定值校验、工频变化量阻抗元件定值校验、最大灵敏角测试等八个测试项目。
? 在一个测试模块中汇集了几乎所有的高、低压线路保护测试项目
? 能校验检同期重合闸、非全相、工频变化量阻抗等复杂的保护功能


第一节   界面说明
? 测试项目
先选中一个测试项目,然后点击“添加”按钮,在打开的对话框中设置该测试项目的试验参数,选择“确认”后,试验数据将添加到下面的参数窗口。然后可以再选中另外一个测试项目,进行同样的参数设置和添加操作。一次试验可以添加多个测试项目,试验时按参数列表的顺序依次分别进行测试。
当需要删除参数列表中某一行的试验参数,可以先选中这一行,然后点击“删除选定行”按钮;若需要删除参数列表中全部的试验参数,可以直接点击“删除所有行”按钮。
通过点选“R-X”、“Z-T”来改变右图的坐标,实现不同的显示方式。 
? 试验参数
在试验参数页中设置各个测试项目的一些公共试验参数。
?  零序补偿系数
只有故障类型为“接地短路”时,才需要设置零序补偿系数。有“KL”、“Kr和Kx”、“Z0/Z1”三种表达方式供选择。不同厂家的保护,零序补偿系数可能不同,设置时请查阅保护的使用说明书或者从保护装置的定值菜单中查找零序补偿系数的表达方式。
?  故障触发方式
试验时每次都是先输出故障前量,再进入故障态的,这可以满足某些保护需要突变量启动的要求,这时需要设置“故障前时间”和故障触发方式。本模块提供了“时间控制”、“按键触发”、“开入c触发”和“GPS触发”四种触发方式。
时间控制    
默认情况下选择这种触发方式。试验时先输出故障前量,即电压57.735V,电流0A,等待“故障前时间”结束后,即输出设置的故障量,等待保护动作。保护动作则立即结束本轮测试,若保护未动,故障量持续输出至所设置的“最大故障时间”到时,即自动结束本轮,进入试验间断时间,装置不输出。然后循环进入下一轮试验。
其它触发    
其它三个触发方式的工作原理相同,只是触发的方式不同而已。“按键触发”定义为键盘上的任意键触发,“开入c触发”是由测试仪上的开入量c变位触发,“GPS触发”是由通信口所接的“分脉冲”触发。
?  PT、CT安装位置
根据现场PT安装情况进行设置。PT安装在“母线侧”时,开关断开后电压不消失,即测试仪不停止给保护输出电压,而是输出额定电压;PT安装在“线路侧”时,开关断开后电压消失,即测试仪停止给保护输出电压。CT中性点“指向线路”时,IA、IB、IC为极性端,IN为非极性端,CT中性点“指向母线”时,与上述相反,此时测试仪输出的电流方向相反。
?  UX输出
根据需要设置第四相电压UX的输出值,可以设定为 +3U0、-3U0、+ ×3U0、- ×3U0或线路抽取电压等多种方式。
当选择“抽取电压”时,下面的“抽取电压值”栏呈正常有效显示。此功能一般是为了做重合闸的检同期和检无压试验。
线路重合闸时,不象发电机同期并网那样要求频率、电压和相位同时满足要求。跳闸后,断路器两端的两个系统并不是完全独立的,所以它们的频率往往摆开的幅度不大,只要满足“电压相近”和“相位相近”这两个条件就可以重合。
首先要选择一个参考相,这个参考相要与保护定值中控制字的设置应一致,否则试验不会成功。
开关断开后幅值    是开关断开状态线路抽取电压的幅值,默认为100V,可以设置为其他值,以测试在该电压时能否检同期重合。
开关断开后相位差    是开关断开状态线路抽取电压与母线侧电压的相位差值。默认差值为0°,可以设置为其他值,以测试在该角差下能否检同期重合。
? 开入量
在“输入开关量”页面中,选择A、B、C、R作为跳闸和重合闸开关量。若选“分相跳闸”方式,则A、B、C、R分别为跳A、跳B、跳C和重合闸。如果选择“三相跳闸”方式,则A、B、C均为跳闸,R为重合闸。开关动作时软件记录跳、合闸的动作时间。
? 阻抗定值校验
该测试项目是用来校验距离保护各段在各种短路状态下的动作整定值。
将保护装置定值单中的各个试验参数,如各段阻抗整定值、试验电流、整定时间、试验时间等填入相应栏中。整定时间在试验过程中不起作用,一般试验时间应设置得稍大于保护的整定时间。前四段为正方向故障,还增加了两段反向故障,以满足不同的故障情况。
阻抗定值可以以阻抗值和阻抗角方式输入,也可以以电阻R和电抗X的方式输入,由选择项“整定阻抗以R、X表示”来切换。
有四种试验阻抗倍数供选择,一般选0.95倍和1.05倍。0.95倍时,距离保护应可靠动作,1.05倍时,距离保护应可靠不动作。当在这两种倍数下保护动作不正确,请检查0.8倍和1.2倍时保护的动作情况。短路阻抗 = 阻抗整定值×设定倍数。当然倍数值也可修改,以检查保护在哪种倍数下动作正确。
一次可以同时选择多种故障类型。参数设置完成后点击“确认”按钮,各种故障下各段的测试参数将依次添加在主界面的试验参数列表中。
注意:
有些保护平行四边形特性保护其定值以电抗XX1-XX4、XD1-XD4方式等给出的,则仅设置电抗X分量,其电阻R分量应设为0。
? 零序电流定值校验
做完阻抗定值校验后,请退出距离保护压板并投入零序保护压板,否则容易造成两种保护抢动的现象。选择“零序电流定值校验”测试项目后,单击“添加”按钮,弹出的对话框如右图所示:
“启动值”栏用于测试保护的启动电流。保护是否启动往往可以从保护的启动指示灯上观察到。也常常用来替代I段,从而由“启动值”、“I段”、“Ⅱ段”一起构成保护的I、Ⅱ、Ⅲ三段,
这里的“故障方向”可以根据需要进行选择,在“正向”或“反向”的方框内单击可以相互切换。
默认情况下选择0.95倍和1.05倍两种试验电流倍数。0.95倍时,保护应可靠不动作,1.05倍时,保护应可靠动作。短路电流 = 零序电流定值×设定倍数。
请参照上文“阻抗定值校验”来进行试验。

 

 

 

 

 

 

 

 

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