六相中保装置测试仪系统描述

一章 仪器技术参数及特点

1.1 六相中保装置测试仪系统描述面板说明

  1    电压源输出端口  UA、UB、UC、UX和共用中性点UN。

  2    机壳接地端口  在测试时应可靠接地，可以提高测试数据的准确性和测试的**性。

  3    电流源输出端口  IA、IB、IC和共用中性点IN。

  4    开关量输入端口  TA、TB、TC、TD、TE、TF、TG、TH共8路独立输入，兼容空接点与15V～250V有源接点，能自动识别有源接点的极性，TN为公共端。

  5    开关量输出端口  4对空接点输出。

  6    液晶显示屏  8.4〞彩色液晶显示屏。

  7    USB接口  可以通过USB接口将测试数据存储到U盘中。

六相中保装置测试仪系统描述1.2 技术参数

1.2.1 交流电流源

六相共用中性点的电流源，电流上升下降时间 ＜100μs

*大输出功率：300VA/相

输出准确度：

分辨力：

单相连续输出时间：

1.2.2 交流电压源

六相共用中性点的电压源，电流上升下降时间 ＜100μs

*大输出功率：≥75VA/相

输出准确度：

分辨力：

1.2.3 直流电压源

直流电压输出范围：-150V～+150V或0～300V

*大输出功率：≥100VA

输出准确度：

分辨力：

1.2.4 直流电流源

单相输出范围：-10A～+10A或0～20A

*大输出功率：200VA/相

输出准确度：

分辨力：5mA

1.2.5 交流电压、电流源角度

相角范围：0°～ 360°

准确度：±0.3°

分辨力：0.1°

1.2.6 交流电压、电流源频率

频率范围：10～1000Hz

输出准确度：

分辨力：0.001 Hz

能叠加2～20次任意幅值的谐波及直流

1.2.7 计时精度

1.2.8 开入量

8路独立开关接点输入，自动识别有源接点的极性

兼容空接点与15V～250V有源接点

1.2.9 开出量

4对可编程开关空接点输出

接点容量：250VDC，0.5A 或 250VAC，0.5A

1.2.10 同步性

电压电流同步性 ≤50μS

1.2.11 供电电源

交流输入电压

额定值：220V ± 10%

基准值：220V ± 2%

交流供电频率：

额定值：50Hz ± 10%

基准值：50Hz ± 2%

1.2.12 使用环境条件

环境温度：－10℃～+40℃

相对湿度：≤90%

大气压强：80～110kPa

六相中保装置测试仪系统描述1.3 技术特点

其主要特点表现为：

使用易用的Windows XP操作系统，人机界面友好，操作简便快捷，为了方便用户使用，定义了大量键盘快捷键，使得操作“一键到位”。

高性能的嵌入式工业控制计算机和大屏幕高分辨力彩色TFT液晶显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态、下一步工作提示及各种帮助信息等。

配备有超薄型工业键盘和触控鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作。

配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护。

无需外接其它设备即可以完成所有项目的测试，自动显示、记录测试数据，完成矢量图和特性曲线的描绘。

采用高性能D/A转换器，产生的波形精度高、线性好，并且具备良好的瞬态响应和幅频特性。在整个测量范围内都能保证波形精度等指标要求。

可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，可变幅值、相角、频率。

功率放大部分采用新型大功率高保真线性功放电路，输出功率大、纹波干扰小，在输出电流达到*大时，波形仍能保证不失真、不削峰。

开入量输入接口能自动适应无源（空接点）、有源，并能自动适应有源输入的极性，在输入电压±250V范围内能正常工作。

可以完成各种复杂的校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，可以实时存储测试数据，显示矢量图，打印报表等。

采用精心设计的机箱结构，体积小，散热良好，重量轻，易携带，流动试验方便。

仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的故障自诊断及闭锁功能。

六相中保装置测试仪系统描述1.4 硬件结构

1.4.1. 高性能工业控制计算机

采用高性能工控机作为控制微机，直接运行Window XP操作系统，装置面板带有大尺寸真彩色TFT显示器、内嵌式工业键盘，装置前面板设有多个USB口可方便地进行数据存取、数据通信和进行软件升级等。

试验的全过程及试验结果均在显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便，操作控制由工业键盘进行，操作简单方便，只需简单的计算机知识，极易掌握。

1.4.2. 数字信号处理器微机

采用高速数字控制处理器作为输出核心，软件上应用双精度算法产生各相任意的高精度波形。由于采用一体结构，各部分结合紧密，数据传输距离短，结构紧凑。由于点数高，波形保真度高，谐波分量小，对低通滤波器的要求很低，从而具有很好的暂态特性、相频特性、幅频特性，易于实现精准移相、谐波叠加，高频率时亦可保证高的精度。

1.4.3. D/A转换和低通滤波

采用高精度D/A转换器，保证了全范围内电流、电压的精度和线性度，由于D/A分辨力高和波形点数高，D/A转换输出的阶梯波已具有相当好的波形质量，后级仅需较简单的低通滤波器即可滤除高频分量，还原出高质量、高稳定的正弦波，很好地克服了幅值和相位漂移等问题，

1.4.4. 电压、电流放大器

相电流、电压不采用升流、升压器，而采用直接输出方式，使电流、电压源可直接输出从直流到含各种频率成份的波形，如方波、各次谐波叠加的组合波形，故障暂态波形等，可以较好地模拟各种短路故障时的电流、电压特征。

功放电路采用进口大功率高保真模块式功率器件作功率输出级，结合精心、合理设计的散热结构，具有足够大的功率冗余和热容量。功放电路具有完备的过热、过流、过压及短路保护。当电流回路出现过流或开路，电压回路出现过载或短路时，自动限制输出功率，关断整个功放电路，并给出告警信号显示。为防止大电流下长期工作引起功放电路过热，装置设置了大电流下软件限时，限时时间到，软件自动关闭功率输出并给出告警指示。

六相中保装置测试仪系统描述1.5 操作使用

1.5.1 开机步骤

将测试仪电源线插入交流220V电源插座上。

打开测试仪电源。

1.5.2 关机步骤

使用鼠标单击界面左下角处的“开始”->“关机”，在弹出的对话框中选择“确定”即可关闭计算机，在确认计算机关闭后，再关闭面板电源开关。关机时请勿直接关闭面板电源开关，请先关闭计算机的Windows操作系统，然后再关闭电源开关。

1.5.4 交流电流源提高输出电流

当使用电流超过测试仪每相输出的*大电流时，可将测试仪电流源并联使用。并联使用时，应将并联电流通道的输出相位设为相同，此时输出的电流就是并联电流通道输出幅值之和。

1.5.5 交流电压源提高输出电压

当使用电压超过测试仪每相输出的*大电压时，可将两相电压的相位设为相差180°，此时输出的电压就是两相电压通道输出幅值之和。

1.6 软件快捷键

F2 开始/停止试验         在测试仪未输出信号时按下F2键后，测试仪开始输出信号。在试验过程中，按下F2键可停止试验，测试仪停止输出信号。

F3 退出试验              关闭当前试验模块。

F5 手动递增              在试验中每按下一次F5键，输出信号就按照设定的步长增加一次。

F6 手动递减              在试验中每按下一次F6键，输出信号就按照设定的步长减小一次。

Ctrl+1 — Ctrl+6  打开/关闭输出通道      Ctrl+1 ～ Ctrl+3对应UA、UB、UC，

Ctrl+4 ～ Ctrl+6对应IA、IB、

IC。

Ctrl+F1 — Ctrl+F6  打开/关闭输出通道  Ctrl+F1 ～ Ctrl+F3对应Ua、

Ub、Uc，

Ctrl+F4 ～ Ctrl+F6对应Ia、

Ib、Ic。

Tab             将输入焦点移动至下一个输入框。

Shift + Tab     将输入焦点移动至上一个输入框。

F7 读取设置文件  从保存的参数设置文件中导入试验参数。

F8 保存设置文件  将当前设定的试验参数保存到文件中。

F9 保存试验报告  可保存成文本格式的试验报告。

第2章 软件使用方法

2.1  递变试验

递变试验可以测试电压、电流、功率方向等各类交流型继电器的动作值、返回值、灵敏角、动作时间，以及阻抗继电器的记忆时间等。测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器等各类直流型继电器的动作值和返回值。测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器以及时间继电器等各类直流型继电器的动作时间。测试单个常规继电器的动作值、返回值以及动作时间。

试验步骤

试验步骤1：输出设置和开入量

三相电流四相电压的测试仪只能使用“4U3I”的输出方式，六相电流六相电压的测试仪则既可使用“3I4U”的输出方式，也可使用“6I6U”的输出方式。

试验步骤2：设定输出参数

设置输出相为直流或交流：

各输出相的幅值、相位初始值及其变化步长设定：

当需要使用的输出相被选择后，可以设定各输出相的起始参数，比如幅值、相位，接着可以设定幅值的变化步长和相位的变化步长。一旦通道的输出达到*大值或*小值后，如果试验还没有停止，通道继续保持*大或*小输出，不再递增或递减。

在试验过程中，“初始幅值”、“幅值步长”、“初始相位”和“相位步长“均可在线编辑，极大地提高了试验的灵活性和系统的适用性。

交流输出的频率

只有当用户设置的输出通道中至少有一路不为直流时，用户才可以设置输出频率，频率设置只对交流通道有效。

试验步骤3：试验设置

点击菜单“试验操作”—>“试验设置”或Ctrl+M快捷键，可进入试验设置对话框。

手动控制：试验运行时完全由操作人员来进行手动控制。

自动递增：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递增。

自动递减：试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递减。

动作后停止：开入量接收到动作信号后立即停止试验。

动作后返回：开入量接收到动作信号后向初始值进行递变。

动作后继续：开入量接收到动作信号后不采取任何动作继续进行试验。

连续递变：步长递增或递减是连续变化的。

脉冲递变：每次步长递增或递减之间会输出一个复归状态，此时所有电压、电流输出为0。

复归时间：复归状态输出的时间，一般应大于保护装置的复归时间，以保证保护装置可靠复归。

间隔时间：自动变化时，每次变化之间的时间。

防抖动时间：当保护装置的动作接点闭合或打开时间小于该时间，则接点动作不被确认。

试验步骤4：功率显示

点击菜单“试验操作”—>“功率显示”或Ctrl+P快捷键，可弹出功率显示界面，显示输出的三相电压、电流、功率等，可方便的进行校表试验。

显示一次侧数值：根据输入的高压侧电压U1、高压侧电流I1、低压侧电压U2、低压侧电流I2的数值，在进行校表的时候，软件自动把电压、电流、功率换算成一次侧的电压、电流、功率，便于与表计相对照。

线电压、线电流：选中显示线电压、线电流，但不显示功率，不选中则显示相电压、相电流及每相的功率。

试验步骤5：开始试验

确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。

试验过程中，如果设置的是“手动控制”，则在试验中可用鼠标单击“输出递增”按钮或按键盘上的F5快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递增。单击“输出递减”按钮或按键盘上的F6快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递减。

若有开入量接点状态改变，则程序将在信息栏中显示状态改变的开入量、动作时间、动作时的频率、所使用的输出通道动作时的幅值和相位。

特点

1、嵌入式主机，配备超大规模可编程逻辑器件(CPLD)

主机采用高速高性能嵌入式微机系统配备CPLD，响应速度快，传输频带宽，对基波可产生每周波500点的高密度拟合正弦波，输出波形光滑，无谐波分量。由于输出点数多，且通过**的滤波电路，波形的失真度极小，在谐波输出时，即使对 9次谐波、450Hz也可以达到每周波55点的高密度。而软件具有非常强的人机对话及在线帮助功能，可对任意试验参量实施控制。

2、单机12路D/A同时输出

采用16位高精度DAC芯片，确保拟合波形精度高，线性度好。可同时输出12路模拟信号，满足变压器保护、备用电源自投等全方位测试。

3、高精度线性功放，同时输出6相电压及6相电流

精心设计的电压、电流放大器实现交/直流共享，输出级采用独有的高精度超线性放大技术。精度高，可靠性好，同时输出6相交流电压和6相交流电流，每相交流电压输出高达130V、70VA，交流电流全并输出高达180A。直流电压输出可达300V、130VA。

4、大屏幕LCD，接口完整，主机一体化单机箱结构

本机采用640×480点阵8.0''大屏幕高分辨率图形液晶显示屏，操作界面和试验结果是全中文显示，全部操作过程均在显示屏上设定，显示直观清晰。装置可用自带键盘操作，亦提供外接键盘/鼠标口。还提供2个USB口、2个RS232口，可与外部计算机及其他设备通信。只需交流220V电源，开机即可工作。携带方便，非常适合流动试验及野外工作。

5、辅助直流源(选配)

本机可选配独立的两组直流电源，一组110VDC/1.0A，另一组220VDC/0.6A，开机自动同时输出，可用作保护供电电源，无需通过软件设置和调整。

6、智能型自我保护

采用*新设计的散热结构，保证*好的通风状况。并可同时判断过流、过压、过载、短路、温度过高、数据异常等危及装置本身**的现象，即便是操作错误也不致损坏装置。另外，当危险信号如外部电压通过端子进入测试仪时，装置告警指示灯变红，并自动切断功放。

7、接点丰富、软件功能强大

本装置具有八路开关量输入(A B C R a b c r)和4路开关量输出。输入接点为空接点和0-250V电位接点兼容方式，可智能识别。装置由面板上的23个按键通过大屏幕液晶显示屏进行操作，所有界面均中文显示。能完成现场大多数试验的检定工作。亦可方便地完成ABB、Siemens、AREVA等国外厂家的保护装置试验。

装置立卧式放置均可，可脱机操作，亦可外接PC机操作，测试结果能自动整理、记录成试验报告，以备查阅，亦可使用U盘直接保存且方便传送到外接PC机中编辑、打印等处理。软件升级简单快捷，直接通过U盘升级或外部PC机下传，无需改动任何硬件。

软件辅助计算功能强大，可自动计算正、负、零序电压电流，一、二次侧有功、无功、功率因数。6相电压及6相电流输出可进行备用电源自投切双组试验及变压器三相差动试验，接线非常简便。

8、 铁路专用特殊设计

特殊设计电铁差动试验菜单，根据电铁牵引变压器差动保护的工作原理，自动测试变压器的比例制动特性特性。

9、分相差动试验菜单

根据变压器差动保护的工作原理，自动测试变压器的比例制动特性、谐波制动特性以及直流助磁特性。