? 華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)微機繼電保護測試儀的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的微機繼電保護測試儀在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“微機繼電保護測試儀“高壓設備供應商而努力。

?“交流試驗”模塊是一個(gè)通用型、綜合性測試模塊，它有獨立的4相電壓和3相電流的測試單元以及按序分量輸出測試單元。通過(guò)界面上的3P等按鈕進(jìn)行相互的切換。這些獨立的單元互相調用，能充分滿(mǎn)足電力系統各種條件下的交流試驗測試。它們的共同點(diǎn)是：通過(guò)設置相應的電壓或電流為變量，賦予變量一定的變化步長(cháng)，并且選擇合適的試驗方式（有“手動(dòng)”、“半自動(dòng)”和“全自動(dòng)”三種試驗方式），方便地測試各種電壓電流保護的動(dòng)作值、返回值，以及動(dòng)作時(shí)間和返回時(shí)間等，并自動(dòng)計算出返回系數。鑒于最常用的是“四相電壓和三相電流”的單元，而其它幾個(gè)在使用方法上與此基本相同，所以下面僅以“四相電壓和三相電流”為例進(jìn)行詳細介紹。

l?可以靈活控制輸出4相電壓3相電流，同時(shí)輸出多種組合

l?具有按序分量輸出功能，直接設置序分量數值，自動(dòng)組合出各相電壓、電流輸出，并按序分量進(jìn)行變化輸出

l?各相電壓、電流輸出均可以任意設置幅值和相位，幅值可以設置上限限制

l?各量的幅值和相位、頻率均可以設置變化，變化步長(cháng)均可任意設定

l?Ux可以設置多種輸出方式組合，也可以任意置數

l?可以全自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)變化，且在輸出時(shí)可以任意切換

l?在輸出狀態(tài)可以直接修改幅值、相位、步長(cháng)以及變量的個(gè)數

l?可以直接顯示功率數值，用于校驗功率計量?jì)x表

l?可測量動(dòng)作值、返回值、動(dòng)作時(shí)間、返回時(shí)間

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?第一節 ??界面說(shuō)明

. 交流量設置

? ?l?鍵入電壓、電流的有效值后，按“確認”鍵或將鼠標點(diǎn)至其它位置，被寫(xiě)入的數據將自動(dòng)保留小數點(diǎn)后三位有效數字。電壓的單位默認為V，電流的單位默認為A。設置相位時(shí)，可鍵入-180~360°范圍內的任意角度。若寫(xiě)入的角度超出以上范圍，系統會(huì )將其自動(dòng)轉換至該范圍內。例如輸入“-181°”，則自動(dòng)轉換成“179°”。在矢量圖窗口中能實(shí)時(shí)觀(guān)察到所設置的各個(gè)交流量向量的大小和方向的效果圖。

交流電壓?jiǎn)蜗嘧畲筝敵?20V。當需要輸出更高電壓時(shí)，可將任意兩路電壓串聯(lián)使用，它們的幅值可不同，但相位應反向。例如：設Ua輸出120V、0°，Ub輸出120V、180°，則Uab輸出的有效值為240V。

交流電流單相最大輸出達到為40A。若要輸出更大電流，可將多路電流并聯(lián)使用，并聯(lián)使用時(shí)各相的相位應相同。采用大電流輸出時(shí)，應盡量用較粗、較短的導線(xiàn)，并且輸出的時(shí)間盡可能短。

在上頁(yè)圖中，交流量設置有效值旁邊上的“變”一欄是用于選擇該輸出量是否可變的，如果在某相的有效值或相位后面的“變”欄上點(diǎn)擊鼠標打“√”，則說(shuō)明該輸出相是可以變化的,同時(shí)“步長(cháng)”一欄也由灰色變成高亮色，即“步長(cháng)”允許設置。幅值的變化步長(cháng)最小值為0.001，角度的變化步長(cháng)最小值為0.1。

“上限”一欄是設置各相最大允許輸出的有效值。試驗時(shí)如果擔心某相會(huì )不小心輸出太大而損壞繼電器，可為該相設一“上限值”，則在試驗過(guò)程中該相將永遠不會(huì )超限，可確保繼電器安全。“上限值”在軟件出廠(chǎng)的默認值是電壓電流的最大輸出幅值。

?2. Ux

Ux是特殊相，可設置多種輸出情況：

l?設定為 +3UO、-3UO、+×3UO、-×3UO時(shí)，UX的輸出值由當前輸出的UA、UB、UC組合出3UO成分，然后乘以各自系數得出，并始終跟隨UA、UB、UC 的變化而變化。

l?若選擇等于某相（如UA）的值，則Ux的輸出與相對應相的輸出相同。

l?若選“任意方式”，此時(shí)Ux的輸出和其他3相電壓一樣，可以在輸出范圍內任意輸出，也可以按照一定的步長(cháng)變化其幅值和角度。

3. 序分量、線(xiàn)電壓等參量顯示

在界面的左下腳顯示當前狀態(tài)下的線(xiàn)電壓以及電壓、電流的零序、正序和負序分量。通過(guò)這個(gè)窗口，不僅可以實(shí)時(shí)監視“序分量”以及“線(xiàn)電壓”的變化情況，這部分的數值是完全根據上面所給的各相分量的當前值計算出來(lái)的，不能設置。這個(gè)窗口有利于試驗人員觀(guān)察保護動(dòng)作時(shí)各序分量和線(xiàn)電壓的值，便于根據不同需要來(lái)記錄保護的動(dòng)作值。比如說(shuō)，做低電壓閉鎖過(guò)流的時(shí)候，如果保護定值給的是線(xiàn)電壓，那么保護動(dòng)作時(shí)不但可以從上面很直觀(guān)的看到保護動(dòng)作時(shí)的相電壓的值，而且可以從這個(gè)窗口直接讀出線(xiàn)電壓的值，而不需要試驗人員自行計算。

4. 功率計量?jì)x表顯示按鈕

點(diǎn)擊此按鈕后，將彈出“功率顯示”框，如右圖所示：

在該顯示框中，默認顯示的是二次側的各種幅值、相位、功率等數據。若需顯示一次側的數值，如用于對現場(chǎng)表計進(jìn)行校驗時(shí)，只需選“一次側功率和電流”，并輸入相應的TV和TA變比即可。點(diǎn)選“功率單位為兆級”，可使功率顯示單位由“KW、KVar”自動(dòng)轉換為“MW、MVar”。

5. “測接點(diǎn)動(dòng)作”和“測動(dòng)作和返回”

l?在試驗目的欄中選擇“測接點(diǎn)動(dòng)作”時(shí)，試驗過(guò)程中測試儀收到保護動(dòng)作信號后就自動(dòng)停止試驗，此時(shí)測試儀記錄下保護的動(dòng)作情況。

l?在試驗目的欄中選擇“測動(dòng)作和返回”時(shí)，測試儀能測試保護的動(dòng)作值和返回值，并自動(dòng)計算出返回系數。

6. 手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)方式

（1）手動(dòng)方式 ?

各變量的變化完全由手動(dòng)控制，手動(dòng)按一下工具條上的 ????或 ????鍵或者面板鍵盤(pán)上的“↓”或“↑”鍵，各變量將加、減一個(gè)步長(cháng)量。保護動(dòng)作時(shí)，測試儀發(fā)出“嘀”聲，并記錄下所需記錄的動(dòng)作值。如果還需要測保護的返回值，這時(shí)反方向減小或增加變量至保護接點(diǎn)返回，裝置“嘀”聲消失，記錄下所需記錄的返回值，并自動(dòng)計算出返回系數。

（2）半自動(dòng)方式 ?

該方式下，當選擇“遞增”或“遞減”時(shí)，開(kāi)始試驗后各變量將自動(dòng)按步長(cháng)遞增或遞減，增減的時(shí)間間隔可以設定。當保護動(dòng)作，測試儀自動(dòng)記錄所需記錄的量并維持輸出但暫停變化，同時(shí)彈出一對話(huà)框，請求給定下一步的變化方向是“增加”、“減小”還是直接“停止”試驗，按照試驗的要求選定一個(gè)變化的方向。

（3）?全自動(dòng)方式 ?

該方式下，當選擇“遞增”或“遞減”時(shí)，開(kāi)始試驗后各變量將自動(dòng)按步長(cháng)遞增或遞減，增減的時(shí)間間隔可以設定。當保護動(dòng)作時(shí)，自動(dòng)記錄所需記錄的量。如果已選“僅測接點(diǎn)動(dòng)作”，裝置測得動(dòng)作值后將自動(dòng)停止試驗；如果選擇“測動(dòng)作值和返回值”，在測得動(dòng)作值后，裝置將自動(dòng)轉換方向，反向變化變各量，直到裝置接點(diǎn)返回，從而測量出返回值，記錄下返回值并計算返回系數。

7. 自動(dòng)變化間隔時(shí)間?

自動(dòng)變化間隔時(shí)間是指在自動(dòng)方式時(shí)每一步個(gè)故障變化的間隔時(shí)間，因此我們在設置間隔時(shí)間的時(shí)候必須保證間隔時(shí)間比保護動(dòng)作的時(shí)間長(cháng)，以便保護能夠可靠動(dòng)作。

注意：

1. “手動(dòng)”試驗中，快到保護動(dòng)作值時(shí)，增、減變量的速度不能太快，以保證變量在每個(gè)步長(cháng)停留足夠時(shí)間讓動(dòng)作出口，這樣測得的結果才更準確。

2. 在自動(dòng)試驗中，每變化一步時(shí)，內部計時(shí)器將自動(dòng)清零。在測量繼電器的動(dòng)作時(shí)間時(shí)，若時(shí)間較長(cháng)，請用“手動(dòng)試驗”方式，并緩慢變化。

. 輸出狀態(tài)直接置數改變輸出值

試驗過(guò)程中，軟件允許在輸出狀態(tài)進(jìn)行多種直接更改輸出功能：

（1）在輸出狀態(tài)可以進(jìn)行手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)方式的切換，可以進(jìn)行“遞增”或“遞減”切換、“測接點(diǎn)動(dòng)作”或“測動(dòng)作和返回”切換。在手動(dòng)方式下可以改變“自動(dòng)變化時(shí)間間隔”。

（2）在各種方式下均可隨時(shí)更改哪些量需要變化，點(diǎn)擊對應的“變”框打“√”或取消即可。

（3）在手動(dòng)方式時(shí)，可以同時(shí)將各相輸出改變?yōu)樗枰闹怠＞唧w操作方法是：依次直接鍵入所需改變的各相的幅值和相位值（在未完成前不按“確認”鍵），在各值均輸入完后按“確認”鍵，裝置將立即同步地將各相輸出改變?yōu)殒I入的各值。

9. 開(kāi)入量

“繼保”系列測試儀各開(kāi)入量是共用一個(gè)公共端的。接入保護的動(dòng)作接點(diǎn)的時(shí)候，一端接測試儀公共端，另外一端接開(kāi)入A、B、C、R、a、b、c中任一個(gè)。需要注意的是當接點(diǎn)是帶電位的時(shí)候，一定要把正電位接入公共端。

在本測試模塊中，開(kāi)入量A、B、C、R、a、b、c 均默認有效，互為“或”的關(guān)系，不需要某個(gè)開(kāi)入量時(shí)，可選擇關(guān)閉。試驗時(shí)，保護的跳、合閘接點(diǎn)可接至任一路開(kāi)入量中（在線(xiàn)路保護中，軟件默認開(kāi)入R為重合閘信號接入端）。開(kāi)入公共端（紅色端子）在接有源接點(diǎn)時(shí)，一般接電源的正極端。只要測試儀接收到某路開(kāi)入量的變位信號，即在該開(kāi)入量欄中記錄下一個(gè)時(shí)間。

如果有多路開(kāi)入量變位，各路中將會(huì )記錄各自的時(shí)間。

10. 開(kāi)關(guān)變位確認時(shí)間

各種繼電器和微機保護，其接點(diǎn)的斷開(kāi)與閉合常會(huì )有一定抖動(dòng)。為防止抖動(dòng)對試驗結果造成的影響，常設置一定的“開(kāi)關(guān)變位確認時(shí)間”。一般來(lái)說(shuō)對于常規的繼電器，開(kāi)關(guān)變位時(shí)間設置為20ms，而微機型保護，開(kāi)關(guān)變位時(shí)間設置為5ms就可。

11. 測試結果記錄

界面的右下角為測試結果的“動(dòng)作值”、“返回值”和“返回系數”的記錄區。記錄的內容非常豐富，可以記錄三相電壓、電流，各線(xiàn)電壓，電壓、電流的正序、負序及零序分量，各交流量的相位，以及頻率等。需要記錄哪個(gè)量只需在該量前打勾即可。如右圖所示。

12. 短路計算按鈕??

“交流試驗”模塊是一個(gè)非常通用的模塊。當需要模擬更復雜的試驗時(shí)，請點(diǎn)擊工具欄中的短路計算按鈕，將彈出如右圖所示的“短路計算”對話(huà)框，在這個(gè)對話(huà)框中可以設置：

（1）故障類(lèi)型

在下拉菜單中可選擇故障類(lèi)型有：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪贰上喽搪贰⑷喽搪罚蛘呤钦顟B(tài)。其中正常狀態(tài)是指三相電壓為正序額定電壓，三相電流為0A。

（2）故障方向

默認情況下是“正向故障”，對有些方向性保護需模擬反向故障時(shí)，可在下拉菜單中選擇“反向故障”。

（3）額定電壓

系統的額定相電壓。一般額定電壓為57.735V。非故障相電壓為此電壓。

（4）整定阻抗

根據定值單給出的定值類(lèi)型不同，在界面上可按“Z / Ф”或“R / X”兩種方式設置故障阻抗。選擇哪一種方式設置整定阻抗主要是根據定值單來(lái)設置，用哪一種方式設置的時(shí)候，另一種方式的值都會(huì )由計算機自動(dòng)計算得出。

（5）?短路阻抗倍數

上面設置的是定值單中的“整定阻抗”，而試驗時(shí)常常按0.95倍或1.05倍來(lái)進(jìn)行校驗。因此“短路阻抗”＝“倍數值”ד整定阻抗”，用此“短路阻抗”再參與短路計算。做“零序保護”試驗時(shí)，有時(shí)可通過(guò)靈活設置短路阻抗，在不退出距離保護的情況下來(lái)躲開(kāi)距離保護的搶動(dòng)。

（6）計算模型

當選擇“短路電流不變”時(shí)，需要設置一定的短路電流。通過(guò)給定的“短路阻抗”和該“短路電流”計算出相應故障類(lèi)型下的“短路電壓”。當選擇“短路電壓不變”時(shí)，需要設置一定的短路電壓。通過(guò)給定的“短路阻抗”和該“短路電壓”計算出相應故障類(lèi)型下的“短路電流”。做“距離保護”試驗時(shí)，有時(shí)可通過(guò)靈活設置短路電流，在不退出零序保護的情況下來(lái)躲開(kāi)零序保護的搶動(dòng)。

注意:

“短路電壓”在兩相短路時(shí)是指故障線(xiàn)電壓，在其他類(lèi)型短路時(shí)是指故障相電壓。

（7）零序補償系數

在模擬“接地距離保護”試驗時(shí)，必須考慮相應的零序補償系數。軟件給出了三種設置方式，請按照定值單中給出的零序補償系數設置方式對應設置。

設置完以上試驗參數后點(diǎn)擊“確認”按鈕，軟件立即將計算出的短路電壓、電流，以及相應的角度寫(xiě)入“交流試驗”界面中。比如，按上述設置后，計算的結果如右圖所示：3. 按序分量輸出功能

序分量測試界面，如下圖所示：

在界面上直接設置需輸出的電壓電流的各種序分量，不需要象傳統的通過(guò)設置各相電壓電流幅值和相位來(lái)得到各序分量，大大簡(jiǎn)化了操作，甩開(kāi)了傳統的復雜計算，為測試序分量繼電器提供了方便。例如，要輸出三相負序電壓，若在三相交流輸出頁(yè)面，就必須分別設置三相電壓的幅值和相位，而現在只需要將所需輸出的負序電壓值賦予給“U－”，軟件能自動(dòng)計算出測試儀每相應輸出的電壓幅值和相位關(guān)系。

注意:

1. 需要注意的是，這里設置的幅值、變化步長(cháng)和相位都是序分量，是三相電壓或三相電流組合出的各序分量，而不是測試儀單相的實(shí)際輸出。任意改變界面上的序分量值（包括幅值和相位），軟件都能實(shí)時(shí)計算出相應的三相電壓、電流值，其數值在界面左下角的列表區中顯示，測試儀電壓電流輸出端子實(shí)際輸出的電壓電流值即為該量，而非序分量。

2. 界面上的U0、I0、U-、I- 是各序量值，是我們在保護中常用的3U0、3I0、3U-、3I- 的三分之一，這與三相交流試驗界面中左下角結果列表顯示的值是相一致的。試驗時(shí)，首先要區分保護所給定的整定值給的是U0、I0、U-、I- 還是3U0、3I0、3U-、3I-，若是U0、I0、U-、I-，試驗時(shí)可直接按定值設置參數，若是3U0、3I0、U-、I-，應將實(shí)際的整定值除以3，再按新的定值進(jìn)行參數設置。

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二節 ??試驗指導

1. 變壓器復合電壓閉鎖（方向）過(guò)流保護

這是當前大容量變壓器常見(jiàn)的后備保護之一。用“交流試驗”進(jìn)行模擬時(shí)，應注意以下幾點(diǎn)：

（1）如何輸出復合電壓

復合電壓是指低電壓和負序電壓。在閉鎖過(guò)流時(shí)，這兩種電壓是“或”的關(guān)系。也就是說(shuō)，可以理解為是“低電壓閉鎖（方向）過(guò)流”和“負序電壓閉鎖（方向）過(guò)流”兩套保護的組合。一般保護提供了兩組電壓輸入端子，一組用于輸入低電壓（正序電壓），一組用于輸入負序電壓，因此，試驗時(shí)電壓的接線(xiàn)不同。

保護定值單中，“低電壓”和“負序電壓”常常指線(xiàn)電壓，可將其除以1.732，轉換成相電壓，由測試儀輸出三相電壓進(jìn)行試驗。低電壓試驗時(shí)，在“交流試驗”中設置三相電壓相位為：0°、－120°、120°；負序電壓試驗時(shí)，在“交流試驗”中設置三相電壓相位為：0°、120°、－120°；

（2）電壓電流怎樣配合輸出

如果采用三相電壓同時(shí)輸出，則試驗時(shí)可任意取其中一相電流輸出。

如果采用兩相電壓輸出，則需要通過(guò)閱讀保護說(shuō)明書(shū)，查看保護是采用什么接線(xiàn)方式。比如，采用90°接線(xiàn)，則按“UAB，IC”，“UBC，IA”，“UCA，IB”方式進(jìn)行輸出；采用0°接線(xiàn)，常常按“UAB，IA”，“UBC，IB”，“UCA，IC”方式進(jìn)行輸出。

（3）怎樣測試方向更簡(jiǎn)單

假設某保護采用90°接線(xiàn)方式，低電壓定值為60V，試驗時(shí)可在“交流試驗”中進(jìn)行如下設置：UA=60V，相位為0°；UB=0V，相位為0°。這樣，UAB即為60V，0°。然后固定電壓，改變電流IC的相位來(lái)測試兩條動(dòng)作邊界。

（4）最大靈敏角的“正”、“負”是怎樣定義的

保護定義：電壓超前電流的角度為正，反之為負。假設右圖所示的IC為靈敏角指向，UAB為參考方向0°，則該保護的靈敏角即為：－45°，兩動(dòng)作邊界分別為45°、－135°（陰影部分為動(dòng)作區）。

● ?需要測試哪些項目

過(guò)電流值、低電壓值、負序電壓值、動(dòng)作靈敏角等。

2. 怎樣在輸出期間直接置數改變輸出

有些保護要求在輸出故障之前先輸出正常狀態(tài)量（電壓為57.735V，電流為0A），以使保護的“TV斷線(xiàn)”信號消失，或重合閘充電燈亮。還有些保護是通過(guò)突變量起動(dòng)的，要求在試驗期間加上突變量。這些都要求軟件能在試驗期間直接修改數據，改變測試儀的輸出量。

首先選擇“手動(dòng)”試驗方式，在試驗輸出狀態(tài)下，依次直接修改所需改變的各相的參數（幅值或相位）。按“確認”鍵之前，盡管界面上的數據已經(jīng)修改，但測試儀實(shí)際輸出的電壓電流還是修改前的。全部修改完后按“確認”鍵，測試儀的各相輸出立即同時(shí)改變?yōu)樾薷暮蟮闹怠Ｓ捎谶@種改變是各相同步改變的，所以能適應某些突變量起動(dòng)的保護的輸出要求。

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有時(shí)會(huì )發(fā)現：界面上的“步長(cháng)”參量不能修改。其實(shí)，這是因為當前狀態(tài)下該交流量是非變量，只要在“變”欄點(diǎn)擊鼠標，使其變?yōu)樽兞浚蜁?huì )發(fā)現：剛才還灰色顯示的步長(cháng)欄變成了激活狀態(tài)。軟件允許修改步長(cháng)參數了。

如果當前采用的是“半自動(dòng)”或“全自動(dòng)”試驗方式，可在試驗輸出狀態(tài)下選擇為“手動(dòng)”試驗方式，此時(shí)測試儀的輸出不再變化（并沒(méi)有停止輸出，而是維持在當前值輸出）。然后按上述方式改變試驗參數。

在“半自動(dòng)”或“全自動(dòng)”試驗方式下，如果當前按“遞增”變化，而要改為按“遞減”，同樣可在試驗輸出狀態(tài)下直接點(diǎn)選“遞減”來(lái)實(shí)現。3. 交流試驗測試時(shí)應注意事項

（1）在測試常規繼電器時(shí)，“開(kāi)關(guān)變位確認時(shí)間”應設置得大一點(diǎn)，比如20ms左右；若測試的返回值誤差過(guò)大，可能是由于繼電器接點(diǎn)抖動(dòng)過(guò)大，這時(shí)可以選擇“手動(dòng)”方式來(lái)完成；在測試繼電器的動(dòng)作時(shí)間時(shí)，測試儀輸出的交流量應大于保護的啟動(dòng)值，以保證保護可靠動(dòng)作。

（2）在測試多段式過(guò)流保護時(shí)，一般是一段一段地分別進(jìn)行試驗。也就是說(shuō)，做Ⅰ段定值的時(shí)候，把Ⅱ段、Ⅲ段都退出，然后逐步升電流直到保護動(dòng)作。在這種方式下測出的動(dòng)作時(shí)間往往是不準確的。測動(dòng)作時(shí)間時(shí)，最好是直接由測試儀輸出1.2倍及以上的整定動(dòng)作值（低電壓保護為0.8倍及以下）,保證保護能夠啟動(dòng)動(dòng)作，這樣測出來(lái)的動(dòng)作時(shí)間就比較準確。

（3）測試距離保護時(shí)，短路阻抗在小于整定定值的時(shí)候保護才會(huì )出口，所以一般取定值的0.95倍來(lái)做試驗，可保證保護能夠可靠出口；在模擬接地距離故障的時(shí)候，零序補償系數一定要設置正確；

（4）?校驗零序電流定值時(shí)，要注意區分定值單里給出的是3I0的定值，還是I0的定值。如果是I0的定值，在測試模塊的左下角會(huì )有顯示，如果是3 I0的定值，則將左下角顯示的I0的值乘3，看是不是和定值一樣。對于距離和零序保護定值的校驗，后面有專(zhuān)門(mén)的校驗模塊，測試會(huì )更方便，關(guān)于這部分軟件已在后面介紹。

（5）測試低周保護時(shí)，選擇頻率可變。頻率變化的步長(cháng)根據精度的要求來(lái)設置，最好是選擇“自動(dòng)”的方式來(lái)完成，因為低周有df/dt的閉鎖值，用手動(dòng)方式的話(huà)不好控制。頻率從50開(kāi)始下降一直降到保護動(dòng)作為止，需要注意的是，間隔時(shí)間應該大于保護的動(dòng)作時(shí)間。