微机型继电保护测试仪的研制——微处理器系统设计
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产品简介
中试控股技术博士为您解答：近年来随着继电保护的数字化进程，继电保护测试装置趋向具备数字化、高效的数据处理能力、装置模块化、小型化方向发展，国内的主要几家测试仪生产研制厂家不断地推出电压与电流等级更高、信号纯度更好、每周期内点数更多、系统软件功能更加强大的继电保护测试仪器系统。这些测试仪功能性能略有差异，但是都有如下特点：
１．硬件电路上采用一体化模块设计；
２．多采用高速处理器，精度高，速度快。具有故障转换，故障再现功能；
３．拥有ＧＰｓ全球定位系统，可进行同步测试；
４．宽带功率放大器高效率、高可靠，高精度、大功率输出，具有良好的线性特性；
５．基于ｗｉｎｄｏｗｓ的测试软件，图形用户界面友好。
微机型继电保护测试系统，测试对象主要是２２０Ｋｖ及以下高压输电线路的继电保护及安全自动装置。系统通过模拟电力系统的各种故障：输出三相电压、电流或直流试验电压，采用电压、电流由正常运行值突变到故障值等，同时测试继电保护装置对故障的响应状态和响应速度。除了对各种电压、电流、负序、阻抗、方向、差动、重合闸等各类保护装置进行校验外，还能模拟单相接地、两相短路、三相短路等各种故障的发生与切除过程，模拟故障过程中电流电压的变化，从而检验被检保护装置的整体动作性能。
微机型继电保护测试装置主要组成部分包括：信号控制单元、电流电压放大器和开关量输入通道。信号控制单元是一个微机控制的可编程的信号发生器，可模拟电力系统各种常态和故障态的电气量，输出的弱信号，经功放放大成具有一定功率的电流、电压激励信号，开关量输入通道检测被测试继电保护装置的保护动作信号。当前的继电保护微机型测试装置具有以下功能：
1信号发生和开关量单元：要求能够独立产生各种输出电压、电流信号．通过采用高性能数模转换电路，提供高质量的放大器输入端信号；输出直流至所需各种频率的交流电压、电流信号，可以为正弦，方波、三角波等各种波形和电力系统任意混成波形；提供八路开关量输入和输出；
2故障模拟：用于电路中接地短路等运行故障同时还提供模拟故障转换及测试保护装置的动作时间等功能；
3仿真功能：可以进行各种不同类型等仿真实验如将故障记录数据重新转化为模拟量再现电网当时的故障情况；
4阻抗搜索：用于测试和搜索阻抗继电器动作时间和阻抗的关系用数字方法合成试验波形，如正弦波或叠加直流分量和高次谐波，可测试保护继电器的稳态特性或暂态特性。
2.测试仪研发的技术关键
１．良好的系统架构
为了提高测试仪的总体性能，测试仪的许多功能的实现都依赖于硬件电路如系统控制电路、任意信号发生器，译码及读写控制电路、总线驱动的控制、Ｉ，ｏ接口等，所以测试仪的硬件电路非常复杂。可能引起可靠性、电磁兼容性、功耗，设计风险，设计周期、设计费用等方面的问题。
２．ＵＳＢ通讯协议
通讯协议制定的好坏关系到系统测试的准确性和有效性。制定的协议必须保证数据的正确性的同时尽量减少数据的通讯量。ＲＴ型测试仪采用的串口通信方式在大量数据实时传输时，速度已不能满足要求；基于ＵｓＢ通信的方案是本文设计的重点之一。
３．高性能任意波形发生器的ＦＰＧＡ实现
任意波形发生器的实质是通过Ｄ，Ａ转换器产生模拟电力系统故障状态的三相电流和电压信号，信号质量将直接影响测试仪的性能指标。设计具有相位灵活可变、频率稳定且适当可调的任意波形发生器是测试仪的关键。在任意波形发生器的设计中，主要解决的问题有：a全量程范围内实现信号输出的高分辨率；b信号的高稳定度；c信号任意波形、幅度、相位的实现；d信号的谐波叠加等。
４．保护动作的识别
继电保护装置的动作信号有电位式、节点式等，还可能有正、负极性之分，测试装置需要能够自动判别保护装置输出的常态和动作标志。
５．电磁兼容（ＥＭＣ）的保证
在设计过程中，需要分析产生干扰的原因和干扰侵入的途径。从而采取有效的软、硬件防范措施，一方面尽量消除电磁干扰、将干扰抑制到能够容忍的水平，提高测试的准确性，另一方面减小系统自身产生的辐射干扰，提高系统的电磁兼容性。
3.测试仪的基本功能和技术指标
3.1.基本功能
测试仪所实现的基本功能有：
１．实现任意周期信号的输出：根据测试的要求，运用软件或硬件的方法，实现各信号通道波形的相位、频率和幅值的任意设定，以及和不同频率信号的混合，构成所希望的电流电压信号。
２．保护动作的识别：测试仪需要能够自动判别保护装置输出的常态和动作标志。
３．软件功能：下位机部分测试监控软件实现满足市场上绝大多数继电保护装置的测试要求。
４．Usb通信的实现：Ｐｃ机和下位机之间ｕｓＢ传输的实现，通信速率不低于１ＭＢ．
3.2.技术指标
根据国家电力总公司颁布的国家电力行业标准‘继电保护微机测试装置技术条件》，继电保护微机测试装置必须满足如下的技术规范和要求。
●模拟故障的输出通道；
能够独立地输出三相电压ｕＡ’ｕＢ、ｕｃ，三相电流Ｉ＾、ＩＢ、ｌｃ，中线电压３ｕｏ；
能够通过一路直流电压输出Ｕｄ
●开关量输出接口的要求：
装置需配备８对开关量输出接口；
开关量的遮断容量不低于250Ｖｍ．３Ａ（Ｄｃ）；
各对开关量输出通道在电气上完全隔离。
●开关量输入接口的要求：
装置需配备８对开关量输入接口；
开关量输入接口的输入阻抗不低于10Ｋ；
电压型或接点型开关量可以自动识别；
开关量输入电压不低于250ｖ（Ｄｃ）：
各开关量输入通道在电气上完全隔离。
●交流电流源的要求：
电流幅值范围为：0-30Ａ
电流幅值的分辨力为：0.00ｌＡ
电流频率变化范围为：0-1000Ｈｚ
电流频率变化分辨力为：0.001Ｈｚ
●交流电压源的要求：
电压幅值范围为：0-75ｖ
电压幅值分辨力为：0.001ｖ
电压频率变化范围为：0-1Ｈｚ
电压频率变化分辨力为：0.001Ｈｚ
●电流与电压的同步性；
不同步时间小于100
产品别称
产品特征
合作：国网武汉高所 • 湖北计量院 • 国网电网研究院 • 广东计量院 • 江苏计量院 • 河北计量院 • 云南计量院 • 四川计量院 • 天津电科院 • 南网院 • 武汉计量 • 北京电科院 • 中国中车
服务理念
湖北中试高测电气控股有限公司始终坚持"精心打造精品、优质回报客户"的宗旨，并严格执行《售后服务承诺书》，我们深信优质、系统、全面、快捷的服务是事业发展的基础。建立完善的销售服务机制，将销售服务工作纳入企业管理范畴，坚持常抓不懈；
主动服务
公司作为领先高新技术企业是电力检测仪器和高压试验设备的研制厂商，是电力、水利、石油、铁路、矿山等相关领域试验解决方案产品的供应商。用心去感知，帮助客户降低成本、提高效率。满足客户的服务期望，不断引导、开发和创造客户消费需求；
差异化服务
公司细分供电系统、发电系统、用电单位和科研院所等，精心设计针对性营销服务方案，打造具有竞争力的客户和业务品牌。秉承"服务为本、诚信经营"的方针，完善服务系统，加强售前、售中、售后服务，对不同地域客户在诸多现场使用产品出现的各种问题及时帮助解决，使用户感到极大方便；
高效服务
高效的服务为公司迎来效益，同时我们以服务促发展，以客户为中心的服务体系，建立健全营销渠道，优化服务流程，改善支撑手段，赢得了广大客户的信任，产品和服务赢得至高市场荣誉；
优质服务
公司推崇5S服务理念，引领服务先进理念，以亲和、细致的服务感动客户，尊重客户，理解客户，持续提供超越客户期望的产品与服务，竭尽所能诚信天下，做客户们永远的伙伴。
服务流程
我们严格执行《售后服务承诺书》，我们深信优质、系统、全面、快捷的服务是事业发展的基础。经过多年的不断探索和进取，我们形成了"以客户为核心、以质量为企业的第一生命"的服务理念。并以严格的管理、先进的技术创建国内一流的服务企业为目标，制定了规范管理制度，严格过程控制，保证产品质量，达到顾客满意的质量方针，坚持"用户第一"的原则，构建良好的销售服务体系，为客户提供优质的售前、售中及售后服务!
1. 尊敬的的用户，不论您有何种需求：只要您拨打湖北中试高测电气控股有限公司统一服务热线 027-83982728 剩下的事有我们来做；
2. 我们的服务专员将会给您提供专业的产品咨询和技术解答；
3. 了解您的诉求，建立产品服务记录，并与您协商确定售后服务方式；
4. 如有需要，我们会第一时间安排专业的技术工程师按与您约定的时间准时到达试验现场；
5. 工程师将向您详细地讲解产品的工作原理和实验操作步骤；
6. 工程师将现场指导您完成整个试验过程，并对您提出的技术问题给予专业的解答；
7. 工程师还会为您购买的武汉中试产品进行全面检测，如有故障，将一并解决；
8. 服务完成后请您对我们的服务提出宝贵的意见或建议，服务信息将同步到售后服务中心；
9. 售后服务中心将积极跟进服务进度，并定期跟踪回访。
售后服务承诺书
一、售前服务承诺
1. 提供专业咨询。在2小时之内答复您提出的专业技术问题；
2. 提供详细资料。在4小时之内将您所需要的技术资料邮出，并争取您能在两日内收到；
3. 提供合理报价。在2小时之内为您提供合理报价；
4. 提供考察接待。随时接待您的考察，并尽力为您的考察工作提供各种便利条件。
二、售中服务承诺
1. 采用全国统一的《工业品买卖合同》与您签订合同和技术协议；
2. 自觉遵守合同法的规定，确保合同及技术协议顺利履行；
3. 竭力按时按量为您提供优质产品，并采用最优运输方式，确保您收到货物完好无缺；
4. 积极与使用人员沟通，尊重用户安排，为用户提供周到的技术支持；
5. 按合同的规定为您提供送检、安装、调试及培训等服务；
6. 无论合同大小，所有客户在价格及服务方面都是公平的。
三、售后限时服务承诺
1. 我们将按照客户的要求提供相关的技术培训和技术资料；
2. 产品有质量问题，三年免费保修，终生维护，有合同约定的按合同约定；
3. 我们保证在15分钟内进行电话指导，由您自行排除设备的简单故障；
4. 对于10公斤以下的仪器，在两日内排除故障或提供新的设备供您暂时使用，直到损坏设备修好为止；
5. 对于10公斤以上的仪器，在三日内排除故障或提供新的设备供您暂时使用，直到损坏设备修好为止；
6. 我们对所销售的设备3年免费维护，终生维修，长期提供备品备件，软件免费升级，有合同约定的除外。
服务相关说明
1. 我公司愿为用户提供各种技术咨询，当好参谋，并提供有关技术资料，如产品样本、图片、产品说明书；
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