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中試控股技術研究院魯工為您講解：微機繼保儀(電科院)

ZSJB-9300三相微機繼電保護測試儀

ZSJB-9600六相微機繼電保護測試儀

繼電保護是為保證并聯運行電力系統的穩定性、可靠性，能自動迅速而準確地將故障設備從電力系統切除,保證非故障設備的繼續運行,并防止故障設備繼續遭破壞的一種綜合多功能保護裝置，保障主設備的安全，如:發電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等。繼電保護有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）等，根據試驗要求規定，繼電保護的試驗可根據運行的情況采取臨時檢修和定期檢修。繼電保護測試儀現階段市場上以微機型繼電保護測試儀為主。
微機繼電保護測試儀分為三相微機繼電保護測試儀和六相微機繼電保護測試儀，二次回路中常見的測試項目有繼電保護、互感器、高壓開關、真空開關、電容等，針對這些設備進行繼電保護測試、互感器變比、比差角差測試、高壓開關接觸電阻及動特性測試等。三相及六相繼電保護測試儀廣泛的適用在電力、鐵路、冶金、石油、化工、水利等行業。

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

手持式光數字繼電保護測試儀技術參數
光纖以太網口
3對×100/1000Mbits/s，自適應，LC，多模，1310nm；
IEC61850-9-1/2/LE，Goose，IEEE-1588；
自帶光功率測量；
發送離散度：<0.1μs
接收時標精度：<25ns
1588對時精度：<80ns
光纖串口1對×（2~10Mbits/s），LC，多模，850nm；
IEC60044-7/8，FT3；支持曼碼或異步串口傳輸方式；
發送離散度：<0.1μs
接收時標精度：<25ns
同步接口1對×IRIG-B/PPS光口，LC，多模，850nm
精度：<400ns
硬開入2對，10-250VDC或空接點，自動識別，無極性
硬開出2對，空接點/快速開出，交直流開斷能力：0.5A，250
快速開出時間：<10μs
電以太網口1個，RJ-45,100Mbits/s
USB接口1個，USB存儲設備
屏幕5.7’，電容屏，多點觸控
供電4.2V，3.0A
電池可充電鋰電池，11000mAh
續航時間：>6小時
體積250mm×140mm×44mm
重量：<1Kg

備自投綜合測試儀 產品特點
    備自投綜合測試儀能模擬多達3個電壓級的各種類型主接線的備自投動作行為。可仿真變電站和供電系統在各種運行方式下的一次接線，能夠直觀顯示和向備自投裝置提供各種方式下的線路和開關的電氣信號和位置信號，并可模擬各種運行方式下的異常情況，如：線路失電，主變故障，開關手跳/偷跳等等；在模擬故障的同時還可以自動檢測和記錄備自投裝置的動作過程和相關數據的記錄工作，為設備的長期運行和維護提供依據。
◆備自投綜合測試儀特點
    ● 完整模擬變電站出現的各種故障失電情況，測試備自投裝置的動作過程，對備自投做出全面，準確的評估
    ● 完整輸出更多達8組三相電壓和4組單相電壓，更多達3條支路的三相電流和4條支路的單相電流進行測試
    ● 完整模擬更多達3個電壓級、8段母線電壓和6條支路電流進行測試
    ● 可以模擬多達10個斷路器的位置、跳合閘信號等完整信息
    ●  模擬整個試驗過程中各電壓，電流的變化過程，以及各開關位置信號，跳合閘信號的變化過程，自動記錄各次動作的事故原因、動作內容和動作時間
    ● 界面上非常直接顯示變電站主接線圖，圖形化模擬多種典型接線的各種自投邏輯，清晰直觀
    ●  開放式設計，如有用戶有新型主接線設計，可以非常方便地通過調整軟件增加新類型主接線的測試模塊，實現萬能主接線測試
    ●  所有電壓，電流均由程序數字控制，數字設置，任意調節，高精度輸出
    ● 非常方便地設置各進線和母線在有壓和無壓下的電壓、有流和無流下的電流
    ● 內置嵌入式工控機和Linux操作系統，6.4寸的彩屏，實時顯示主接線狀態和數據
    ●  可測試進線恢復供電時的備自投動作行為，可預設備自投或開關設備拒動或動作不正確情況進行測試
    ●  各項參數、試驗結果自動保存，掉電不丟失

備自投綜合測試儀技術參數
    電壓輸出范圍： 0～120V/相
    電流輸出范圍： 0～6A/相
    電壓輸出精度：＜0.5%
    電壓輸出精度：＜0.5%
    相位精度：       ＜1°
    電源電壓：       220 VAC±10% / 50Hz
    體積：              350*400*150mm3
    重量：              15.5KG
依據《DL/T624-2010繼電保護微機型試驗裝置技術條件》相關的技術規范設計； ? 基于IEC61850通信標準體系，采用計算機技術實現的繼電保護試驗裝置； ? 產品配備高性能功率放大器并基于強大的PowerPC+X86平臺，模塊化設計； ? 實現對合并單元、繼電保護裝置、測控裝置、智能終端的功能和性能進行測試； ? 適用于發電廠、變電站、各類科研單位及設備制造企業。     產品特點 1) 智能測試模塊 支持智能測試模板編輯，測試過程中可任意添加測試項目，并保存為可重復使用的測試工程文件，提高后期定檢、消缺階段的測試效率。 2) 自動測試 具備就地化保護及數字式保護自動測試功能，可一鍵完成單個保護裝置所有的測試項目； 3) 多種掃描模式 支持幅值、相位、頻率、阻抗、向量、序量、功率按照手動或自動的方式進行試驗，并且支持按照遞變、滑差、綜合的方式進行自動變化試驗； 4) 安全及報警 具有過熱過流保護功能，電流源具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能； 5) 虛端子圖形化顯示 支持虛端子圖形化顯示功能，數據流向清晰明了； 6) 報文同時收發 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光數字報文輸出。GOOSE信號可獨立收發，也可與IEC61850-9-2共一個光以太網接口收發； 7) FT3/擴展FT3 支持FT3、FT3擴展及DL/T 282報文輸出，并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART編碼及5M/10M/20M 曼切斯特編碼； 8) 異常測試 具有模擬報文異常功能，可模擬品質異常、發送頻率抖動、延時異常、丟包、失步、序號跳變、檢修模式、狀態虛變等測試； 9) 故障回放 支持故障仿真和COMTRADE格式數據回放功能； 10) MMS服務 具備MMS定值讀寫功能，可讀寫智能IED設備定值等配置信息； 11) 對時與授時 具備同步觸發功能，支持直接接入GPS/BD天線進行對時，也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588對時方式并可支持對外輸出IRIG-B、PPS及PTP 1588授時信號； 12) 報文接收及分析 具備報文接收及分析功能，可將接收到的報文用ZHNPA打開進行分析或導出 13) 單纖模式 光口支持單纖發送、單纖接收，支持光功率測試； 14) 觸摸操作 配備10.4寸高分辨率顯示屏，支持觸摸操作； 15) 無線連接 提供4G遠程測試功能，具備WiFi模塊，方便用戶使用；
智能變電站繼保數模化測試系統，符合以下主要標準： DL/T 860 系列標準《變電站通信網絡和系統》； DL/T 624-2010《繼電保護微機型試驗裝置技術條件》； GBT 7261-2008 《繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法》； IEC 60255-24:2001：《電氣繼電器第24部分：電力系統暫態數據交換的通用格式》；智能變電站繼保數模化測試系統測試儀采用工程化的管理方案對試驗進行管理，1個工程可以僅包含1個試驗項目，也可以包含整個變電站的測試項目；工程管理采用保護設備、保護類型、試驗點的三層模式對試驗進行管理，結構非常清晰；支持模擬量的輸出，且可以同時進行模擬量的輸出及GOOSE報文的收發；提供了多種方式配置SV、GOOSE報文，包括手動設置、網絡偵測、導入SCL文件；光數字報文的收發光口配置十分靈活，同1個光口可以發送多個SV、GOOSE報文，同1個SV、GOOSE報文可以通過多個光口發送。 產品特點 智能測試模塊 支持智能測試模板編輯，測試過程中可任意添加測試項目，并保存為可重復使用的測試工程文件，提高后期定檢、消缺階段的測試效率。 自動測試 具備就地化保護及數字式保護自動測試功能，可一鍵完成單個保護裝置所有的測試項目。 數字量/模擬量輸出 可對數字化變電站的合并單元、保護、測控裝置、智能終端進行測試，也可對模擬的保護、發變組等裝置進行測試。 模擬量及數字量同時輸出 支持同時進行模擬量的輸出及GOOSE報文的收發。 多種掃描模式 支持幅值、相位、頻率、阻抗、向量、序量、功率按照手動或自動的方式進行試驗，并且支持按照遞變、滑差、綜合的方式進行自動變化試驗。 安全及報警 具有過熱過流保護功能，電流源具備開路保護功能及開路報警功能，電壓源具備過載、短路保護功能。 虛端子圖形化顯示 支持虛端子圖形化顯示功能，數據流向清晰明了。 報文同時收發 支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及GOOSE光數字報文輸出。GOOSE信號可獨立收發，也可與IEC61850-9-2共一個光以太網接口收發。 FT3/擴展FT3 支持FT3、FT3擴展及DL/T 282報文輸出，并且支持2M/4M/6M/8M/10M波特率UART編碼及5M/10M/20M 曼切斯特編碼。 異常測試 具有模擬報文異常功能，可模擬品質異常、發送頻率抖動、延時異常、丟包、失步、序號跳變、檢修模式、狀態虛變等測試。 故障回放 支持故障仿真和COMTRADE格式數據回放功能。 MMS服務 具備MMS定值讀寫功能，可讀寫智能IED設備定值等配置信息。 對時與授時 具備同步觸發功能，支持直接接入GPS/BD天線進行對時，也支持IRIG-B、PPS及PTP 1588對時方式并可支持對外輸出IRIG-B、PPS及PTP 1588授時信號。 硬接點開入及開出 開入量為有源、無源自適應接點，自動識別輸入類型和輸入電壓，通道間相互隔離，極性反接有告警提示。 報文接收及分析 具備報文接收及分析功能，可將接收到的報文用ZHNPA打開進行分析或導出。 單纖模式 光口支持單纖發送、單纖接收，支持光功率測試。 模擬量小信號 配備模擬量小信號接口，支持12路模擬量小信號輸入，可測量-7V~ 7V交流電壓；支持12路模擬量小信號輸出，可輸出-7V~ 7V交流電壓。 觸摸操作 配備10.4寸高分辨率顯示屏，支持觸摸操作。 無線連接 提供遠程測試功能，具備WiFi模塊，方便用戶使用。 關鍵技術高精度報文時間控制技術 智能變電站繼保數模化測試系統系統中報文的發送、接收采用高精度硬件時間控制技術。系統數據運算模塊計算完采樣數據后會將該數據及時通知硬件，硬件在收到該數據后會立即加入環形數據隊列，整個過程精度誤差小于20ns，其性能遠高于標準要求。相同地，系統在收到外部數據后會將數據的時間對應計算出系統的相對坐標，系統狀態管理模塊會根據報文的相對坐標以及報文內容進行數據轉發或者狀態切換，整個過程的響應時間不超過1us。 開放、可擴展的測試配置結構 “智能變電站繼保數模化測試系統”系統采用XML作為配置信息的描述語言。由于XML語言的可擴展特性以及結構化的特點，通過系統定義的信息元素、層次結構含義，使得配置信息具有良好的可伸縮性以及可擴展的特點，容易通過軟件生成和理解。同時，智能變電站繼保數模化測試系統系統通信、數據交換均采用XML作為信息載體，利用XML語言易于序列化的特點，無需根據不同的上位機系統和下位機平臺做額外數據處理，各模塊間可以更加靈活地進行信息配置和高效地進行數據交換。在與其它的系統集成和外部數據交換的過程中，使用XML作為信息描述語言會更加開放和被其它系統所理解，同時在不斷的應用服務持續升級和功能不斷增加的情況下，應用接口始終易于維護和維持統一。 智能變電站繼保數模化測試系統的XML引擎采用非傳統的DOM和SAX技術，使用了系統獨創的“深解析、淺拷貝”技術，在幾乎數據遍歷的速度情況下生成了類似DOM模型的數據結構，使得其成為系統開放、可擴展配置信息結構的關鍵技術。 獨特的并行計算和通信總線技術 “智能變電站繼保數模化測試系統”硬件架構具有高精度時鐘同步技術，在多臺級聯的情況通過內部的時鐘同步技術可以達到±20ns的誤差，通過高精度的時鐘同步調諧和獨特軟件通信總線，使得多臺儀器在較精確的時間范圍內可同步輸出報文，以達到多臺儀器級聯測試。通過級聯方式可以有效地提高測試系統的接口數量和測試規模，并適用于多分支測試和變電站全站仿真以及其它規模較大的測試和試驗。 智能讀寫保護裝置信息 “智能變電站繼保數模化測試系統”首次將MMS協議集成在測試系統中，實現了測試過程中的實時自動讀寫保護裝置定值、設置測試參數、投退裝置軟壓板來配合當前的測試項目，并自動完成整個測試過程。該技術是自動測試的關鍵技術。 

中試控股產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

 零序保護
僅投零序保護壓板，在“線路保護”模塊的“零序電流定值校驗”測試項中測試。保護動作時報文為：“零序XX段”。觀察報文中的測試相是否與當前模擬的故障相一致。
零序I、II段動作時，保護應單跳，III段動作時，保護三跳。
?  重合閘及后加速
如模擬的是零序保護，則僅投零序保護壓板，如模擬的是距離保護，則僅投距離保護壓板，在“線路保護”模塊的“自動重合閘及后加速”測試項中測試。設置重合前后的兩次故障，可將各種時間參數都設得大一些，如3s或5s，由測試儀根據所接收的保護信號自行控制試驗過程，且故障前時間應大于保護充電時間。
如模擬接地距離故障，還應注意零序補償系數設置正確。
?  TV短線相過流或TV短線零序過流
投零序壓板，在“交流試驗”中輸出大于整定值的單相電流，或模擬零序故障。在“TV短線”信號燈滅之前應輸出故障。兩種試驗均報“TV短線過流”。
（2）RCS-978變壓器差動保護
 
?  制動特性
說明：上述曲線實際上有三個拐點，Ig1=0，Ig2=0.5Ie，Ig3=6Ie
?  試驗接線
因本保護為低壓側轉角，與常見的高壓側轉角的變壓器保護不同。
6個電流輸出
Y/ Y兩側試驗（以下簡稱為I側、II側）
I側、II側三相均以正極性接入，I、II側的對應相電流互錯180°。用“交流試驗”各在I側、II側加入電流I*（標么值，I*倍額定電流，其基值為對應側的額定電流），裝置應無差流。
例如，I*取0.5，實際應在Y側加入0.5*Ie1（Ie1為I側的額定電流）三相電流，在II側加入0.5*Ie2（Ie2為△側的額定電流）三相電流，裝置應無差流。
Y/△-11兩側試驗（以下簡稱為I側、III側）
I側、III側三相均以正極性接入，I側電流應超前III側的對應相電流150°。用“交流試驗”各在I側、III側加入電流I*（標么值，I*倍額定電流，其基值為對應側的額定電流），裝置應無差流。
例如，I*取1，實際應在I側加入1*Ie1（Ie1為Y側的額定電流）三相電流，在III側加入1*Ie2（Ie2為△側的額定電流）三相電流，裝置應無差流。
3個電流輸出
Y/ Y兩側試驗（以下簡稱為I側、II側）
當進行I、II側（為Y/Y接線）試驗時，在任意一側A相加入電流I*，根據裝置的調相位方法有（以下公式中的電流均為矢量）：
IA’=IA-I0；     IB’=IB-I0；      IC’=IC-I0
又因為：|3I0’|=|IA+IB+IC|=I*
所以：|IA’|=2I*/3
|IB’|=I*/3
|IC’|=I*/3
即B、C兩相都會受到影響，為了避免此影響，以使試驗更容易進行，I、II側采用的接線方式均為：電流從A相極性端進入，流出后進入B相非極性端，由B相極性端流回測試儀。這樣：
|3I0’|=|IA+IB+IC|=| I*+（-I*）+0|=0
所以：|IA’|= I*
|IB’|=-I*
|IC’|=0
I、II側加入的電流相角為180°，大小為I*，裝置應無差流。
Y/△-11兩側試驗（以下簡稱為I側、III側）
在進行I、III試驗時，采用的接線方式為：I側電流從A相極性端進入，流出后進入B相非極性端，由B相極性端流回測試儀；III側電流從A相極性端進入，由A相非極性端流回測試儀。這樣I側有：
|IA’|= I*
|IB’|=-I*
|IC’|=0
III側為：
|Ia’|=|（Ia-Ic）|/1.732 =I*/1.732；
|Ib’|=|（Ib-Ia）|/1.73 =I*/1.7322；
|Ic’|=|（Ic-Ib）|/1.732 =0
I、III側加入的電流相相角為180°，I側大小為I*，III側為1.732 I*，裝置應無差流。
接線圖如下：
              
測試儀輸出三路電流，IC為補償電流    測試儀輸出兩路電流，自行補償
? 平衡系數
計算變壓器各側一次額定電流
 I1n=Sn/（1.732*U1n）
式中Sn為變壓器最大額定容量，U1n為變壓器計算側額定電壓。
計算變壓器各側二次額定電流
I2n=I1n/nLH
式中I1n為變壓器計算側一次額定電流，nLH為變壓器計算側TA變比。
計算變壓器各側平衡系數
Kph=Kb*I2n-min/ I2n，其中Kb=min（I2n-max/I2n-min，4）
式中I2n為變壓器計算側二次額定電流，I2n-min為變壓器各側二次額定電流值中的最小值，I2n-max為變壓器各側二次額定電流值中的最大值。
? 試驗方法
下面僅討論Y/△-11側的試驗，且只說明比例制動試驗方法。為方便說明，現假設某變壓器參數及其計算值為：