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高壓技術

4U3I繼電保護測試儀（實力大廠）

時間：2023-04-20

中試控股技術研究院魯工為您講解：4U3I繼電保護測試儀（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。克服了筆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。現場接線時，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。

在目前，我局共進行了四十多臺次的繞組變形測試，積累了一定經驗，在現場的測試中，應特別注意以下兩方面的因素對測試結果的影響：

（1）變電站高壓電磁場的干擾。收于該系統的掃頻電壓發生器僅輸出5V左右的正弦波，容易受到高壓電磁場的干擾，如：本局所屬500kV變壓站#2主變低壓側的35kV電抗器開關，造成相間短路，主變B相有載開關瓦斯的動作，跳開三側開關。我們在現場作繞組變形測試時，發現其頻率響應特性曲線極不穩定，并且三相頻率響應特性曲線極不一致，為了防止誤判，我們進行了多臺次的測試，發現其特性曲線雖不穩定，但有規律性，并且三相之間的規律是一致。我們判斷是受到了電磁場的干擾，（在排除了受干擾的特性曲線后，三相頻響曲線較為一致）在結合了其它電氣試驗，油化驗的結果認為該次短路沖擊對主變的繞組沒有造成損害；在測試一臺220kV變壓器時，也觀察到在某些頻率段受到干擾而產生尖峰，甚至在110kV場地也有這種現象，因此在判斷波形是要注意排除：

（2）要注意繞組的直流電阻或測試線與繞組之間的接觸電阻對測試結果的影響：在以上提及的變壓器繞組分布參數等值網絡圖中，是忽略繞組的電阻的，但實際上，繞組的電阻變化，不但對頻率響應特性曲線的幅值產生影響，而且還會影響諧振峰點出現的頻率，容易產生誤判。我們在對一臺220KV變壓器作繞組測試時，造成與原始曲線相差較大，經多次試驗，才發現是測試線與繞組之間的接觸不良。因此，在作判斷時，除了要檢查試驗接線，還要結合變壓器的直流電阻作判斷，看是否由于繞組的內部接觸不良，造成對測試的影響。

下面介紹一下變壓器繞組變形的測試實例：某站#1主變，型號SFZ7-40000/110由于誤操作，10kV母線相間短路，短路電流約8kA。但由于#2主變開關需處理，無法投運，因此只能將#1主變迅速恢復運行。事后，取主變本體油樣作檢查，未發現有異常情況。#2主變開關經處理投運后，將#1主變停下，作常規電氣試驗，吸收比、介損值、繞組直流電阻等項目和以往數據比較，均無異常。按以往的做法，已可認為該次短路沖擊對#1主變沒有造成損害，可以繼續投運。但接著進行繞組變形的測試，發現低壓側面繞bc線圈與ab、ca兩相線圈的頻響特性曲線有相當的差異，經多次測試，均為同一結果（由于該臺變壓器沒有原始數據，只能作三相比較）。為了穩妥起見，我們將#2主變停下，作繞組變形測試（該主變為#1主0變同型號，同期出廠，同時投運，但沒有遭受該次短路的沖擊），其特性曲線三相間較為一致。據此，我們判斷#1主變的低壓繞組線圈發生變形，根據頻率響曲線應判斷為：低壓c相單獨變形或a、b兩相同時變形。決定該主變返廠吊罩檢查。吊芯后，發現低壓繞組a、b相線圈出現鼓包，并伴隨有線圈的扭曲現象。通過繞組變形的測試，可以將變壓器隱藏的、但常規預防性試驗很難檢出的繞組變形故障發現，及時進行處理，避免損壞變壓器的事故發生。

推廣和開展繞組變形測試，可避免不必要的吊芯檢查。如某局一臺220KV變壓器11OkV側開關，相間短路，變壓器遭受出口短路，電氣試驗及油化驗無發現異常情況，由于該廠家多臺同型號變壓器曾發生過近區短路后，變壓器繞組變形較嚴重的情況，因此對該變壓器在遭受這次沖擊后繞組的情況比較懷疑，在作了繞組變形測試后，我們發現該臺變壓器三側繞組三頻率響應特性曲線一致性較好，并與該型號的其它變壓器相比較，亦無異常的情況，判斷其變壓器繞組沒有變形。中試控股并結合電氣試驗和油化驗的結果，認為該變壓器可以繼續投運。從而避免了盲目的吊芯檢查，節省了大量人力、物力。從以上的事例可見，繞組變形的測試，作為一種必要的監督手段，可以保障變壓器的安全運行。

結束

變壓器繞組變形測試技術是近年來才逐步推廣的新技術，但從我們目前開展了這項工作的情況來看，該中試控股技術可以及時發現那些有問題的變壓器，對防止變壓器事故的發生有重要的作用；可避免不必要的吊檢和大修，節省大量的人力、物力，是我們推變壓器狀態檢修的必要的技術保證。但變壓器繞組變形測試畢竟是一種檢測方法，還有待完善和改進的地方，如目前只能定性于判斷繞組是否變形，還不能量化地診斷繞組變形的性質及嚴重程度。電力變壓器內部過熱故障的分析