三相繼保分析系統組成及故障處理

三相繼保分析系統組成及故障處理第1章 特點與技術參數

第1節主要特點

1、滿足現場所有試驗要求。既可對傳統的各種繼電器及保護裝置進行試，也可對現代各種微機保護進行各種試驗，特別是對變壓器差動保護和備自投裝置，試驗更加方便和上乘。

型具有標準的四相電壓，三相電流同時輸出，電壓125V、相，電流40A/相。三相電流并聯可達120A。

2、各種技術指標完全達到電力部頒發的DL/T624-1997《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》的標準。

3、單機獨立運行，內置高性能工控機，主頻300--600MHz，內存512M，硬盤4--12G，運行Windows XP操作系統。

4、國內同行業首先采用進口拉絲不銹鋼面板，不銹鋼鍵盤，同時采用觸摸式鼠標，克服了軌跡球鼠標操作不靈活、容易損壞的缺點，并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機整體操作方便自如,經久耐用。

5、主控板采用DSP+FPGA結構,16位DAC輸出,對基波可產生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質量,提高了測試儀的精度。

6、功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩定。

7、采用USB接口直接和PC機通訊，無須任何轉接線，方便使用。

8、可連接筆記本電腦運行。筆記本電腦與工控機使用同一套軟件，無須重新學習操作方法。

9、具備GPS同步試驗功能。裝置可內置GPS同步卡（選配）通過RS232口與PC機相連，實現兩臺測試儀異地進行同步對調試驗。

10、配有獨立專用直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），220V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護裝置使用。

11、具有軟件自校準功能，避免了要打開機箱通過調整電位器來校準精度，從而大大提高了精度的穩定性。

三相繼保分析系統組成及故障處理第2節 技術參數

技術參數

1、交流電流源:

相電流輸出（有效值）：  0--40A/相  精度：0.2%

三相并聯輸出(有效值)： 0--120A/三相同相位并聯輸出

相電流長時間允許工作值(有效值)： 10A

每相*大輸出功率 ：420VA

三相并聯電流*大輸出功率 ：900VA

三并電流*大輸出允許工作時間 ：10s

頻率范圍： 0--1000Hz    精度：0.001Hz

諧波次數： 2--20次      相位：0--360°    精度：0.1°

2、直流電流源:

電流輸出：  0--±20A/相   精度 0.2%

3、交流電壓源:

相電壓輸出（有效值）： 0--125V/相  精度：0.2%

線電壓輸出（有效值）： 0--250V

相電壓/線電壓輸出功率 ： 75VA/100VA

頻率范圍： 0--1000Hz  精度：0.001Hz

諧波次數： 2--20次    相位：0--360°   精度：0.1°

4、直流電壓源:

相電壓輸出幅值：0--±150V   精度：0.2%

線電壓輸出幅值：0--±300V   

相電壓/線電壓輸出功率： 90VA/180VA

5、開關量端子:

開關量輸入端子：  8對

空接點： 1--20mA，110V裝置內部有源輸出

電位翻轉：0--6VDC為低電平  15--250VDC為高電平

開關量輸出端子：4對，空接點  遮斷容量：110V/2A，220V/1A。

6、時間測量范圍: 

范圍：1ms--9999s    測量精度：1ms

7、體積重量:

體積： 365(mm )×400(mm )×195 (mm )   約18Kg

8、電源:

AC220V±10%   50Hz   10A

三相繼保分析系統組成及故障處理第2章 硬件結構

硬件組成

內置高性能工業控制計算機

采用高性能工控機作為控制計算機，配置512M內存，4--12GCF卡，預裝Windows XP操作系統，面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優化鍵盤和觸摸鼠標，不用外接鍵盤和鼠標就可直接使用，裝置面板配有兩個USB接口，可方便地進行數據存取、數據通信和軟件升級等。

DSP數字信號處理系統

采用6000系列DSP控制器作為核心，FPGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術，使波形頻率和相位精度相當高，同時，該系統與工控機通訊直接采用USB2.0接口，使得數據通訊穩定可靠。

D/A和A/D轉換

采用高精度D/A轉換器，同時采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優良。同時控制系統還保留了12路12位A/D轉換電路，可實時采集12路模擬量的輸出波形并通過軟件在屏幕上顯示實際輸出的波形，幅值和相位。

高精度線性電壓，電流功率放大器

電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過軟件計算輸出各種如方波、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做功率輸出級，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，電流回路允許開路，不會損壞裝置。面板有電流開路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時面板還有電壓過載或短路指示燈，當電壓回路（在有輸出情況下）發生短路時，該指示燈亮。大電流限時采用獨特的硬件，限時電路，克服了傳統的軟件限時的缺點，使大電流使用更**和更可靠。

開關量輸入、開關量輸出

共有開關量輸入端子8對，開關量輸出端子4對。

開入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨立的110V工作電源，所以在COM端與開入量之間有110V的直流電壓。

開出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨立的24V工作電源，所以在COM端與開出量之間有24V的直流電壓。

以下是幾種常見的開入量的接線示意圖：

① 帶電位的空接點

② 電位翻轉

③ 空接點

專用獨立的直流電源輸出

裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出，只能作保護裝置的工作電源，不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。

型：【輔助直流電壓輸出端子】設計在測試儀的后面板上。

三相繼保分析系統組成及故障處理第2節 面板說明

一、整體結構

二、前后面板介紹

1、8.4″液晶顯示屏。

2、不銹鋼鍵盤。

3、觸摸式鼠標。

4、電壓短路告警指示燈，電流開路告警指示燈。

5、USB接口，USB1為數據交換用，USB2為外接筆記本電腦用。

6、USB切換開關，當切換開關撥向左邊時，為連接工控機通訊；當切換開關撥向右邊時，為外接筆記本電腦通訊。

7、DSP控制板復位按鈕，當軟件顯示發送數據失敗或無設備連接時，按此按鈕，使DSP板復位，同時屏幕右下方可出現USB設備的標記。

8、主機電源開關。為工控機的工作電源。

9、功放電源開關。當需要輸出電流、電壓時，可開啟此電源開關。

10、輔助直流電壓輸出端子。

11、裝置接地端。

12、裝置電源輸入插座，AC220±10%，保險10A。

13、散熱柵格。

14、風扇出風孔。

15、電流、電壓輸出端子（在裝置左側板）。

16、開關量輸入、輸出端子（在裝置上蓋板上）。

三相繼保分析系統組成及故障處理第三章  快速入門

第1節  試驗注意事項

1、內置了工控機和Windows操作系統，請勿過于頻繁地開關主機電源。

2、裝置面板或背板裝有USB插口，允許熱撥插USB口設備（如U盤等），但注意撥插時一定要在數據傳輸結束后進行。

3、為了保證工控機內置的Windows操作系統能穩定可靠運行，請不要隨意刪除或修改硬盤上的文件和桌面上的圖標，請不要隨意操作、更改、增加、刪除、使用內置Windows系統，以免導致操作系統損壞。使用USB盤拷貝數據時請一定保證U盤干凈無病毒，也請不要利用U盤在本系統中安裝其它軟件程序。

4、外接鍵盤或鼠標時，請勿插錯端口，否則Windows操作系統不能正常啟動。

5、請勿在輸出狀態直接關閉電源，以免因關閉時輸出錯誤以致保護誤動作。

6、開入量兼容空接點和電位（0－250VDC），使用帶電接點時，接點電位優異（正極）應接入公共端子COM端。

7、使用本儀器時，請勿堵住或封閉機身的通風口，一般將儀器站立放置或打開支撐腳稍傾斜放置。

8、禁止將外部的交直流電源引入到測試儀的電壓、電流輸出插孔。否則，測試儀將被損壞。

9、如果現場干擾較強或**要求較高，試驗之前，請將電源線（3芯）的接地端可靠接地或裝置接地孔接地。

10、如果在使用過程中出現界面數據出錯或設備無法連接等問題，可以這樣解決：向下觸按復位按鈕鍵，使DSP復位；或退出運行程序回到主菜單，重新運行程序，則界面所有數據均恢復至默認值。

第2節  開/關機步驟

一、開機步驟

1、首先將測試儀電源線插入AC220V電源插座上，開啟主機電源，工控機啟動Windows XP操作系統，啟動完畢后，主機自動進入測試儀軟件主界面。

2、然后開啟功放電源開關，接好電流、電壓回路，有必要也要接好開入量，選擇相應軟件模塊進行試驗。

注意事項：

①當連接電流回路時，可能會出現打火現象，這是正常的，不必擔心。電流回路有20V左右的直流電壓。當回路短接后，此電壓自動消失。如果想不出現打火現象，可關閉功放電源開關，再接電流回路的線，接好以后再開啟功放電源開關，這樣就可避免出現打火現象。

②檢查接線是否正確。當電流開路指示燈亮起紅燈時，說明該相電流回路接線有誤；當電壓短路指示燈亮起紅燈時，說明該相電壓回路接線有誤。電壓短路指示燈是不能自行恢復正常的。當電壓回路排除故障后，應關閉功放電源，暫停20秒后再開啟功放電源，這時，電壓短路燈沒有亮起紅燈，則說明接線正確。

二、 關機步驟

1、首先關閉功放電源開關。

2、然后關閉測試軟件菜單。在【開始】欄里點擊【關機】，當Windows操作系統提示【可以**關機了】后，再關閉主機電源，并撥下相關測試連接線，*后將儀器裝入包裝箱。

第三節  鍵盤、鼠標操作使用方法

一、鍵盤功能及使用方法

型裝置的鍵盤和鼠標如所示：

鍵盤按鍵的紅色字體為第1功能，黑色字體為第2功能。第1功能以輸入阿拉伯數字為主，第2功能以輸入26個英文字母為主。【Fn】為功能切換鍵，當【Fn】按下一次，Fn指示燈發亮，表示目前使用第2功能，當再按下一次【Fn】時，Fn指示燈滅，表示目前使用第1功能，默認狀態是第1功能狀態。

二、鼠標使用方法

用中指在觸摸板上移動，可使鼠標移動，用食指點擊左鍵或右鍵，表示選中某菜單。也可雙擊觸摸面板，直接進入菜單選項。

第四節 繼電保護試驗項目索引

1、繼電器類試驗

2、微機型保護裝置試驗

繼電保護常見的故障分析：開關保護設備的選擇不當。開關保護設備的選擇是非常重要的一項工作，現在的多數配電都在高負荷密集的地區建立起開關站，也就是采用變電所—開關站—配電變壓器的供電輸電的模式。在未實現繼電保護自動化的開關站內，我們應當更多地采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護的設備。

電流互感飽和故障。電流互感器的飽和對電力系統繼電保護的影響是非常之大。隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容，如果發生短路，則短路電流會很大。如果是系統在靠近終端設備區的位置發生短路時，電流可能會達到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態短路情況下，越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數增大而增大，當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。在線路短路時，由于電流互感器的電流出現了飽和，而再次感應的二次電流小或者接近于零，也會導致定時限過流保護裝置無法展開動作。當在配電系統的出口線過流保護拒絕動作時而導致配電所進口線保護動作了，則會使整個配電系統出現斷電的狀況。

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