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三相微機繼電保護測試儀工作原理

三相微機繼電保護測試儀工作原理第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。

三相微機繼電保護測試儀工作原理第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

三相微機繼電保護測試儀工作原理第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。

三相微機繼電保護測試儀工作原理第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）。

三相微機繼電保護測試儀工作原理第3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**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。

工作原理

1.原理說明

儀器分為主回路和輔回路兩個回路，主回路采用大旋鈕調節，輔回路采用小旋鈕調節，主回路通過面板上“輸出選擇”按鍵開關控制其輸出的各種量，并且每切換一種輸出的同時，儀器上的數字電壓/電流表可自動其輸出值。輔回路通過輸出開關控制直接調節輸出，測量可外附萬用表測量。

2.主回路原理

輸入的AC220V電源經保險通過輸出控制繼電器K1進入雙碳刷調壓器T1輸入端，通過T1大旋鈕調節的電量進入隔離變壓器T2（兼升流器），升流器分三個抽頭輸出，一個抽頭為AC0～250V輸出，額定電流為3A;該抽頭輸出電壓經整流濾波后可輸出0～350V直流電壓；第2個抽為15V（10A），該抽頭一路經傳感器通過繼電器控制輸出0～10A交流電流，一路經電阻輸出0～500mA交流電流，一路經繼電器轉換可輸出0～10A或0～500mA直流電流；第2個抽頭為10V（100A）大電流端，該抽頭穿過傳感器一次側直接輸出100A電流，該回路帶負載能力較強，但輸出稍有過載，不能長時間處于大電流狀態下。

3.輔回路

與主回路一樣，AC220V電源經保險進入雙碳刷調壓器T1小旋鈕調節的電壓量，通過隔離變壓器T4可直接調節輸出0～20V或0～250V交流電壓或0～350V直流電壓，此回路額定電流為1A。按下輔回路“輸出控制”開關，調節小旋鈕即可輸出。

4.測量回路

由大旋鈕調節的主回路輸出量交流“0～250V”﹑“0～500mA”﹑“0～10A”﹑“0～100A”,直流“0～350V”﹑“0～500mA”﹑“0～10A”通過設備內線路板上繼電器轉換，每切換一個檔，便可所對應的輸出量。其中“0～500mA”檔包括在“0～10A”檔中。使用時，在“0～10A”兩下即是“0～500mA”。