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高壓技術

微機綜保儀（實力大廠）

時間：2023-04-20

中試控股技術研究院魯工為您講解：微機綜保儀（實力大廠）

ZSJB-9300三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

三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。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

參數
交流電流輸出
相電流輸出 0～40A 輸出精度：＜0.1級
三相并聯電流輸出 0～120A
交流電壓輸出
相電壓輸出 0～120V 輸出精度：＜0.1級
線電壓輸出 0～240V

裝置硬件組成
? 控制數字信號處理器微機
本裝置采用高速、高性能數字控制處理器作為控制微機，軟件上應用雙精度算法產生各相任意的高精度波形。由于采用一體結構，各部分結合緊密，數據傳輸距離短，結構緊湊?？朔斯P記本電腦直接控制式測控儀中因數據通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數少的問題。
? D/A轉換和低通濾波
采用高速高位D/A轉換器，保證了全范圍內電流、電壓的精度和線性。
由于D/A分辨率高和擬合密度高，波形失真小，諧波分量小，對低通濾波器的要求很低，從而具有很好的暫態特性、相頻特性、幅頻特性，易于實現精確移相、諧波疊加，高頻率時亦可保證高的精度。
? 電壓、電流放大器
各相電流、電壓不采用升流、升壓器，而采用直接輸出方式，使電流、電壓源可直接輸出從直流到含各種頻率成份的波形，如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態波形等，可以較好地模擬各種短路故障時的電流、電壓特征。
功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件作功率輸出級，結合精心、合理設計的散熱結構，具有足夠大的功率冗余和熱容量。功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護。當電流回路出現過流，電壓回路出現過載或短路時，自動限制輸出功率，關斷整個功放電路，并給出告警信號顯示。為防止大電流下長期工作引起功放電路過熱，裝置設置了大電流下軟件限時。10A及以下輸出時裝置可長期工作，當電流超過10A時，軟件限時啟動，限時時間到，軟件自動關閉功率輸出并給出告警指示。輸出電流越大，限時越短。
? 開入、開出量
開關量輸入電路可兼容空接點和0～250V電位接點。電位方式時，0～6V為合，11～250V為分。開關量可以方便地對各相開關觸頭的動作時間和動作時間差進行測量。
開入部分與主機工作電源、功放電源等均隔離。開入地為懸浮地，所以，開入部分公共端與電流、電壓部分公共端UN、IN等均不相通。
開關量電位輸入有方向性，應將公共端接電位正端，開入端接電位負端，保證公共端子電位高于開入端子?，F場接線時，應將開入公共端接＋KM，接點負端接開入端子。如果接反，則將無法正確檢測。
開出部分為繼電器空接點輸出。輸出容量為DC：220V／0.2A，AC：220V／0.5A。開關量輸出與電壓、電流、開入等各部分均完全隔離。各個開出量的動作過程在各個測試模塊中各有不同，詳細請參看各模塊軟件操作說明。
? 液晶顯示及旋轉鼠標操作
裝置采用320×240點陣高分辨率蘭色背光液晶顯示屏作顯示器。試驗的全過程及試驗結果均在顯示屏上顯示，全套漢字化操作界面，清晰美觀。操作控制由旋轉鼠標和兩個按鍵進行，全部數據及試驗過程均由旋轉鼠標在顯示屏上設定。操作簡單方便，極易掌握。
? 專用直流電源輸出
裝置在機箱底板上裝設有一路專用可調直流電源輸出，分 110V 及 220V 兩檔，可作為現場試驗輔助電源。為該電源還設置了一個電位器，可在 80％－110％范圍內調節。該電源額定工作電流1.5A，可作為保護裝置的直流工作電源，也可作為跳合閘回路電源。該電源如過載或短路，將燒壞相應保險（2A／250V），此時更換此保險管即可。

內置高性能工控機，采用嵌入式工業系統WindowsCE.Net，其簡潔的系統內核具有穩定可靠高效的硬件實時性能，集成化、一體化，無需外接電腦即可輕松完成各種復雜的試驗功能。

還可以杜絕電腦病毒侵犯，即使誤操作刪除文件也不會破壞操作系統，保證系統安全。

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。

暫態情況下的不平衡電流

（1）中試控股詳細介紹由變壓器勵磁涌流產生

變壓器的勵磁電流僅流經變壓器接通電源的某一側，對差動回路來說，勵磁電流的存在就相當于變壓器內部故障時的短路電流[3]。因此，它必然給縱差保護的正確工作帶來不利影響。正常情況下，變壓器的勵磁電流很小，故縱差保護回路的不平衡電流也很小。在外部短路時，由于系統電壓降低，勵磁電流也將減小。因此，在正常運行和外部短路時勵磁電流對縱差保護的影響常常可忽略不計。但是，在電壓突然增加的特殊情況下，比如變壓器在空載投入和外部故障切除后恢復供電的情況下，則可能出現很大的勵磁電流，這種暫態過程中出現的變壓器勵磁電流通常稱勵磁涌流。

（2）由變壓器外部故障暫態穿越性短路電流產生

縱差保護是瞬動保護，它是在一次系統短路暫態過程中發出跳閘脈沖。因此，必須考慮外部故障暫態過程的不平衡電流對它的影響。在變壓器外部故障的暫態過程中，一次系統的短路電流含有非周期分量，它對時間的變化率很小，很難變換到二次側，而主要成為互感器的勵磁電流，從而使互感器的鐵心更加飽和。

3．變壓器縱差保護中不平衡電流的克服方法

從上面的分析可知，構成縱差保護時，如不采取適當的措施，流入差動繼電器的不平衡電流將很大，按躲開變壓器外部故障時出現的最大不平衡電流整定的縱差保護定值也將很大，保護的靈敏度會很低。若再考慮勵磁涌流的影響，保護將無法工作。因此，如何克服不平衡電流，并消除它對保護的影響，提高保護的靈敏度，就成為縱差保護的中心問題。

（1）由電流互感器變比產生的不平衡電流的克服方法

對于由電流互感器計算變比與實際變比不同而產生的不平衡電流可采用2種方法來克服：一是采用自耦變流器進行補償。通常在變壓器一側電流互感器（對三繞組變壓器應在兩側）裝設自耦變流器，將LH輸出端接到變流器的輸入端，當改變自耦變流器的變比時，可以使變流器的輸出電流等于未裝設變流器的LH的二次電流，從而使流入差動繼電器的電流為零或接近為零。二是利用中間變流器的平衡線圈進行磁補償。通常在中間變流器的鐵心上繞有主線圈即差動線圈，接入差動電流，另外還繞一個平衡線圈和一個二次線圈，接入二次電流較小的一側。適當選擇平衡線圈的匝數，使平衡線圈產生的磁勢能完全抵消差動線圈產生的磁勢，則在二次線圈里就不會感應電勢，因而差動繼電器中也沒有電流流過。采用這種方法時，按公式計算出的平衡線圈的匝數一般不是整數，但實際上平衡線圈只能按整數進行選擇，因此還會有一殘余的不平衡電流存在，這在進行縱差保護定值整定計算時應該予以考慮。

（2）由變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流的克服方法1中試控股詳細介紹變壓器瓦斯保護的范圍

瓦斯保護的范圍是變壓器內部多相短路；匝間短路，匝間與鐵心或外皮短路；鐵心故障（發熱燒損）；油面下降或漏油；分接開關接觸不良或導線焊接不良。

瓦斯保護的優點是不僅能反映變壓器油箱內部的各種故障，而且還能反映差動保護所不能反映的不嚴重的匝間短路和鐵心故障。此外，當變壓器內部進入空氣時也有所反映。因此，是靈敏度高、結構簡單、動作迅速的一種保護。

其缺點是不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護不能作為變壓器各種故障的唯一保護。瓦斯保護抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動就容易誤動作。如果在安裝瓦斯繼電器時未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進水而造成誤動作。

2 瓦斯繼電器的動作原理

當變壓器出現內部故障時，產生的氣體將聚集在瓦斯繼電器的上部，使油面降低。當油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水銀接點接通，發出信號。如果是嚴重故障，油流會沖擊擋板，使之偏轉，并帶動擋板后的連動桿向上轉動，挑動與水銀接點卡環相連的連動環，使水銀接點分別向與油流垂直的兩側轉動，兩水銀接點同時接通，使開關跳閘或發出信號。

常用的瓦斯繼電器有兩種：一是浮子式；二是擋板式。擋板式瓦斯繼電器是將浮子式的下浮子改為擋板結構。兩者的區別是，擋板式的擋板結構不隨油面下降而動作，而是在油的流速達到0.6～1.0m/s時才動作，所以擋板式瓦斯繼電器遇到油面下降或嚴重缺油時，不會造成重瓦斯誤動跳閘。