四相电流、四相电压继电保护测试仪-中试控股

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四相电流、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：四相电流、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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负序电流定值校验
该测试项目专门用于检验负序电流保护的定值，如右图所示：
“故障电压”和“故障电压角”是指该故障情况下的电压角度。若选单相接地故障，则指故障的相电压，选相间短路故障，则指故障的线电压。一般“试验时间”应设置得稍大于整定时间。每次只设置一种故障，若需要同时测试多种故障情况，请重复上述操作多次添加。
? Z / T动作阶梯
该测试项目测试各种故障类型下多段距离保护的阻抗与时间的关系，也即阻抗-时间动作特性。如右图所示：
“阻抗变化始值”至“阻抗变化终值”应覆盖需要测试的各段阻抗，试验时间应大于动作时间最长的那一段的整定动作时间。阻抗变化步长的大小直接影响测试的精度。
? 自动重合闸及后加速
本测试项目专门用于检查线路保护的自动重合闸与后加速的动作情况。重合前与重合后的故障类型、短路电流和短路阻抗均可以不同，可以真实模拟电力系统中实际的多重故障情况。
重合前故障的“最大故障时间”应大于设置的短路电流或短路阻抗对应的保护段的整定动作时间，重合后故障的“最大故障时间” 应大于设置的短路电流或短路阻抗对应的加速保护段的加速延时。“重合闸等待时间”应大于重合闸整定时间。
如果需要测试检同期或检无压重合闸的情况，则需要将UX设置为线路抽取电压，并正确设置抽取电压相、开关断开情况下的电压值、电压角差等。详细内容见前述的“UX输出”部分说明。
注意：
线路抽取电压不论是相电压还是线电压，一般都应该在正常状态时是100V。
? 非全相零序保护定值校验
该测试项目用于测试非全相运行状态下，非全相零序保护的动作定值。在分相跳闸情况下，出现第一次单相故障时，保护跳开单相开关且尚未重合，线路允许断时间内两相运行。在此非全相运行状态下又出现发生第二次故障，此时由“非全相零序保护”（又称“不灵敏零序保护”）动作跳开三相开关。这里第一次故障和第二次故障都是单相接地故障，并且前后两次的故障相别不同，如右图所示：
第二次故障的出现时刻可以设定。可选择从第一次跳闸后起算何时出现，也可设定从第一次故障开始时起算何时出现。设定时刻到将自动输出第二次故障。若保护的重合闸功能未退出，则该时刻应设置为重合闸时间未到时。
0.95倍与1.05倍的整定倍数是针对第二次故障时“非全相零序定值”的。所以窗口中的“不灵敏零序定值”必须依照保护实际的整定值设置。第二次故障的“最大故障时间”应大于非全相零序保护的“整定动作时间”。
? 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。
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。点击界面中“提示”按钮可以获得更多提示。
“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。
选择“正向”或“反向”，可测试保护的方向性。
? 最大灵敏角测试
该测试专门用于测试距离保护的“最灵敏阻抗角”。按传统方法进行，阻抗角变化始值、终值设置应分别设置在保护的两动作边界外，且包含最大灵敏角。因为测试点很多，若不知道保护实际动作的边界整定值，为节约时间，在第一次测试时将变化步长设置得大一些，可以测试出大概的边界。然后将阻抗角变化始值、终值设置在已知的两边界附近，并且给定一个合适的变化步长就可以测出精度符合要求的最大灵敏角。
第二节试验指导
? 重合闸及后加速
“重合闸及后加速”试验是线路保护中的一个基本试验，常常用来做开关整组传动试验，用“继保之星”测试仪做“重合闸及后加速”试验时，应注意以下几点：
? 做好重合准备。一方面在保护的控制字中，重合闸功能应投入，也即“重合闸停用”软压板应退；另一方面，检查充电指示灯，或设置故障前时间足够长，保证重合闸充电完成。
? 保护要有后加速功能投入，例如，在控制字中设置“距离II段后加速”。
? 测试时，时间参数应设置正确。重合前的最大故障时间应大于所允许的那段保护的跳闸时间0.2s及以上；重合后的第二次故障最大保持时间应大于所允许的那段后加速保护的动作时间0.2s及以上；从保护跳闸到重合闸动作合闸，其间有一个重合闸等待时间，这个时间应大于保护固有的或整定的重合闸等待时间0.2s及以上。如果上述时间试验前拿不准，可将它们都设置得足够大，比如3 s。这样就能有足够时间让保护动作。

第十一章阻抗特性试验
本测试模块主要是针对距离保护的动作特性，搜索其阻抗动作边界。可以搜索出圆特性、多边形特性、弧形以及直线等各种特性的阻抗动作边界。本测试模块提供了“单向搜索”和“双向搜索”两种不同的搜索方式。如下图所示：
? 可搜索圆、多变形，及其它阻抗特性图
? 依提示设定定参数，由软件能画出大概的图形，方便与搜索的图形对照

第一节界面说明
? 测试项目
每次试验只能选择“阻抗边界搜索”、“Z（Ｉ）特性曲线”或“Z（V）特性曲线”中的一个项目进行试验。
● 故障类型提供了各种故障类型，用于测试各种类型距离保护。对接地型距离继电器应选择单相接地故障，对相间型距离保护，应选择相间故障。
● 计算模型有“电流不变”和“电压不变”两种计算模型。选择“电流不变”时，在下面的方框内可以设置短路电流，软件根据短路电流和短路阻抗计算出相应的短路电压；选择“电压不变”时，在下面的方框内可以设置短路电压，软件根据短路电压和短路阻抗计算出相应的短路电流。
● 搜索方式有“单相搜索”和“双向搜索”两种方法。详细介绍请参考“差动保护”章节的相关说明。“分辨率”只对双向搜索方式有效，它决定了双向搜索方式的测试精度。
● 故障触发方式在“时间控制”触发方式下，软件按“故障前延时”—“最大故障时间”—“测试间断时间”这样的顺序循环测试，详细说明请参考“线路保护”章节的有关说明。
● 故障方向依据保护定值菜单进行设置，适用于方向性阻抗保护。
● 零序补偿系数若做接地距离继电器的试验，要注意正确设置零序补偿系数，请参考“线路保护”章节的有关说明。
? 搜索阻抗边界
选择“搜索阻抗边界”测试项目时，需设置放射状扫描线，如右图所示。扫描线的设置参照以下方法：
● 扫描中心扫描中心应尽可能设置在保护的理论阻抗特性图的中心位置附近。扫描中心可以直接输入数据，也可以用鼠标直接点击选择扫描中心。修改扫描中心后，坐标系的坐标轴将自动调整，以保证扫描圆始终在图形中心位置，即扫描中心在图形中心。
● 扫描半径扫描半径应大于保护阻抗整定值的一半，以保证扫描圆覆盖保护的各个动作边界。搜索时是从非动作区（扫描线外侧点）开始扫描。试验期间，如果发现在扫描某条搜索线的外侧起点时，保护就动作了，则说明这条扫描线没有跨过实际的阻抗边界，即整个搜索线都在动作区内，不符合“每条搜索线都应一部分在动作区内，另一部分在动作区外”的原则。这时，请适当增大“扫描半径”。
● 扫描步长只对“单向搜索”方式有效，直接影响“单向搜索”方式时的测试精度。
● 扫描范围默认情况下都是按100%的范围扫描。设置适当的扫描范围，往往可以躲过别的段阻抗保护误动作。例如，设扫描范围为80%，搜索线如右图所示。
● 搜索角度通过设置起始角度、终止角度以及角度步长来设置系列搜索线。如果角度步长设置得很小，虽然搜索出的点很多，有利于提高边界搜索精度，但也会大量增加试验时间，实际测试时请选择适当的角度步长。
● 自动设置扫描参数在整定参数页中，设定好整定阻抗值后，软件将根据整定阻抗值自动计算出扫描中心位置和扫描半径的经验值。该值如果仍有不合适，可以在此基础上进行调整。
? 整定参数
不需要在“整定参数”页面中绘出理论阻抗边界图形也可以进行试验。但是如果有理论图，测试人员较易确定搜索的中心点和搜索线的长度。也方便于对试验结果进行比较。下面简要说明画图的方法。
绘制多边形选择“多边形”特性，并选择数据输入方式是 “R-X”还是“Z-Φ”方式。然后在角点1栏设置第一个角点的坐标值（R1，X1）。一般第一个角点设为（0，0）。第一个角点设置完毕，单击“添加”按钮，按相同的方法设置第二个角点，此时，可以从右侧的图中看到这两个点构成的一条线。按照保护的相关定值参数，依次添加多个角点。设置参数时，R和X都可以设置为负数。各角点添加完后点击“画图”按钮，至此软件即绘出了理论的阻抗边界曲线以及相应的误差曲线（以虚线表示）。此时可用鼠标移至图形的中心位置点击鼠标左键，以设置扫描中心点，如右图所示。
绘制圆在上图中选择“圆”特性，在下面的表格中设置“整定阻抗”、“阻抗角度”以及“偏移量”等参数。右图中将实时显示其图形。用鼠标选中图形的中心，并在“搜索阻抗边界”页面中设置足够大的搜索半径及相应步长。如右图所示。

? 特性曲线
在“测试项目”界面中选择“Z（I）特性曲线”测试项目，用于检验电流与阻抗的关系。参照右图所示。
参数设置在“Z（I）特性曲线”界面中，按照定值单依据提示分别设置搜索线的原点、搜索线长度与角度，以及加入的电流的始值与终值，从右图中能观察到实时效果图。
本试验的方法过程很像做差动继电器试验。如果把这里的阻抗比做差动试验的“制动电流”，则这里的电流就相当于“动作电流”。试验时，阻抗初始值为0，按一定的搜索步长增加。测试在每一个阻抗值下，保护的动作电流。测试完毕，软件会自动绘制出相应的曲线。“Z（V）特性曲线”参照“Z（I）特性曲线”。

第十二章差动保护试验
差动试验单元根据微机型或集成电路型变压器、发电机以及电动机差动保护的特点进行设计，用于自动测试其比率制动特性、谐波制动特性以及动作时间特性等。
? 自动搜索比例制动特性曲线和谐波制动特性曲线
? 任意设置定点进行比例制动测试和谐波制动测试，可以测试动作时间
? 以预先绘出比例制动和谐波制动特性理论曲线及误差范围
? 设置多种比例制动和谐波制动的制动电流和动作电流算法
? TA的二次电流校正可以为高侧调整、低侧调整或外部接线调整（此时软件中选择“不调整”）
? 谐波制动可以选2～7次谐波
? 基波和谐波可两侧分离输出也可一侧叠加输出
? 可直接设置平衡系数，也可根据变压器参数自动计算，可用于标么值差动保护测试
? 可输出3路电流进行单相差动测试，也可输出6路电流进行高低侧全6相差动测试