继电保护测试仪基本功能

1.1 主要技术特点

微机型继电保护测试仪其主要特点表现为:

l 经典的Windows XP操作界面，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";

l 高性能的嵌入式工业控制计算机和8.4〞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;

l 配备有超薄型工业键盘和光电鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作;

l 配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护;

l 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;

l 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;

l 采用独特的算法，产生的波形精确，完全不同于曲线拟和的波形产生方法，保证信号为纯正的正弦波;

l 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、相位、频率， 2 ~ 40次谐波;

l 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，每相电压可输出120V、电流可输出40A。在输出电流达到40A时，输出功率可达450VA/相以上，波形仍能保证不失真、不削峰;

l 能提供传统的Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic外，还有第四路电压 Ux输出。Ux可用于多种功能，如用于输出各种3Uo、做线路保护试验时输出线路的同期电压等;

l 具有8个开入量输入和4对空接点开出量输出接口。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;

l 提供各种自动测试软件模块和GPS同步触发试验(选配)等;

l GPS同步触发误差小于50μS;

l 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，进行故障回放。可以实时存储测试数据，显示矢量图，打印报表等;

l 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;

l 仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，并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。

1.2 主要技术指标

1.2.1 交流电流源

l 单相输出:3×40A

l 三相并联:120A

l 最大输出功率:≥450VA/相

l 各相输出电流幅度、频率和相位可以独立调节

l 输出精度:

0.1A~0.5A:±10mA

0.5A~10A:±0.1%

10A~40A:±0.2%

l 分辨力:

0.1A~10A:1mA

10A~40A:10mA

l 连续输出时间:

在 0~10A 范围内，能连续输出

在 10A~20A 范围内，连续输出时间 ≥60秒

在 >20A 范围内，连续输出时间 ≥10秒

1.2.2 交流电压源

l 单相输出:4×120V

l 最大输出功率:≥60VA/相

l 四相有共用中性点的电压源;第四路电压可设置为零序电压或任意设置

l 各相输出幅度、频率、相位可以独立调节

l 输出精度:

1V~5V:±10mV

5V~120V:±0.1%

l 分辨力:

1V~10V:1mV

10V~120V:10mV

1.2.3 直流电流源

l 单相输出:-10A~+10A

l 最大输出功率:≥200VA

l 输出精度:

±0.5A~±1A:±10mA

±1A~±10A:±0.2%

l 分辨力:

±0.5A~±1A:1mA

±1A~±10A:10mA

1.2.4 直流电压源

l 单相输出:-150V~+150V

l 最大输出功率:≥100VA

l 输出精度:

±1V~±10V:±10mV

±10V~±150V:±0.2%

l 分辨力:

±1V~±10V:1mV

±10V~±150V:10mV

1.2.5 交流电压、电流源角度

l 相角范围:0°~ 360°

l 相角精度:±0.2°

l 相角分辨力:0.1°

1.2.6 交流电压、电流源频率

l 频率范围:1~2000Hz

l 频率精度:

1Hz~100Hz:±0.001Hz

100Hz~2000Hz:±0.01Hz

l 频率分辨力:1mHz

l 能输出2~40次任意幅值的谐波

1.2.7 同步性

电压电流同步性 ≤10μS

1.2.8 开入量

l 8路独立开关接点输入

l 兼容空接点与15V~250V有源接点，能够自动识别有源接点的极性

l 计时精度:在小于1S时 ≤1mS

1.2.9 开出量

l 4对可编程开关空接点输出

l 接点容量:

250VDC，0.5A

250VAC，0.5A

1.2.10 供电电源

l 交流输入电压

额定值:220V ± 10%

基准值:220V ± 2%

l 交流供电频率:

额定值:50Hz ± 10%

基准值:50Hz ± 2%

1.2.11 箱体尺寸与重量

l 箱体尺寸:360mm×190mm×420mm(W×H×D)

l 重量:约20kg

1.2.12 使用环境条件

l 环境温度:-10℃~+45℃

l 相对湿度:≤90%

l 大气压强:80~110kPa

1.3 硬件结构

1.3.1. 高性能工业控制计算机

本装置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8.4 " TFT真彩色LCD显示器、外接PC鼠标和内嵌式键盘。装置前面板设有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LCD显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便。操作控制由鼠标和内嵌式键盘进行。操作简单方便，只需简单的计算机知识，极易掌握。

1.3.2. 数字信号处理器微机

装置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，每周波拟合的波形点数超过2000点。克服了笔记本电脑直接控制式测控仪中因数据通信线路长、频带窄导致的输出波形点数少的问题。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，易于实现精确移相、谐波叠加，高频率时亦可保证高的精度。

1.3.3. D/A转换和低通滤波

采用真16位D/A转换器。16位分辨率保证了全范围内电流、电压的精度和线性度。由于D/A分辨率高和波形点数高，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，

1.3.4. 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，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。10A及以下输出时装置可长期工作，当电流超过10A时，软件限时启动，限时时间到，软件自动关闭功率输出并给出告警指示。输出电流越大，限时越短。

1.4 操作使用

1.4.1 开机步骤

1. 将测试仪电源线插入AC220电源插座上。

2. 检查接线(需外接键盘或鼠标)，确认无误后分别打开测试仪电源及外接计算机电源，稍等片刻后将进入选择启动方式界面。

3. 启动 Windows 操作系统后将进入软件功能试验的主界面，进行各种试验工作。

1.4.2 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，然后再关电源开关。

1.4.3 键盘快捷键

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+7 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+7对应Ux;

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，以免重复设置;

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。

1.4.4 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最大电流时，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。

1.4.5 交流电流源提高输出功率

当要求电流源的输出功率大于每相电流的最大输出功率时，可将测试仪电流源串联使用。例如，将IA、IB串联，两相的幅值设为相等，相位差180°，输出功率能提高一倍。

1.4.6 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最大电压时，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。测试仪最大只能支持240V的交流电压。

三相继电保护测试仪又称为微机继保仪、继电保护测试仪、继保测试仪、三相继保测试仪、三相继电保护校验仪、继保校验仪、三相继保校验仪、继保仪、三相继电保护测试仪、继电保护测试仪、微电脑继电保护测试仪。

Three-phase Relay Protection Tester。

三相继电保护测试仪是近十年来发展起来的一个新型智能化测试仪器，以前的继电保护试验工具主要是用调压器和移相器组合而成，体积笨重，精度不高，已不能满足现代继电保护测试仪的校验工作。继电保护测试仪随着科学技术的不断发展，继电保护测试仪已广泛运用于线路保护，主变差动保护，励磁控制等各个领域。

三相继电保护微机型测试装置是保证电力系统安全可靠运行的一种重要测试工具。随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术的飞速发展，应用最新技术成果不断推出新型高性能继电保护测试装置是技术进步的必然趋势。三相继电保护测试仪，它在参照了原电力部颁发的《微机继电保护试验装置技术条件》的基础上，广泛听取上海日行电气有限公司意见，认真总结前几代产品的开发、生产经验，并采用现代最新数字技术、高精密电子器件、微机系统及新线路、新结构研制而出。可独立完成微机保护、继电保护、励磁、计量、故障录波等专业领域内的装置测试，广泛应用于电力、石化、冶金、铁路、航空、军事等行业的科研、生产和电气试验现场。

微机继电保护测试仪器分为主回路和辅回路两个回路，主回路采用大旋钮调节，辅回路采用小旋钮调节，主回路通过面板上"输出选择"按键开关控制其输出的各种量，并且每切换一种输出的同时，仪器上的数字电压/电流表可自动监视其输出值。辅回路通过输出开关控制直接调节输出，测量可外附万用表测量

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