继电保护测试仪ZCJB1600.docx
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继电保护测试仪ZCJB1600
ZCJB-1600
微机继电保护测试仪
产品使用手册
武汉中智诚电力设备有限公司
WuhanZhongZhiChengPowerEquipmentCo.,Ltd
注意事项
1、为防止仪器运行中机身感应静电,试验之前先通过接地端将主机可靠接地。
2、工作电源为AC220V,禁止接入AC380V或其他工作电源。
3、为保证测试的准确性应将保护装置的外回路断开,且将电压的N与电流的N在同一点共地,试验时应注意安全,防止触电事故的发生。
4、电压测试通道严禁短路,电流测试通道严禁开路,严禁将外部的交直流电源引入到仪器的电压源、电流源、开出量输出插孔,否则将损坏仪器。
5、仪器配备的计算机安装有系统保护软件,该软件对C盘做了保护,每次重启后,对C盘做的任何改动都会消失,请勿在C盘保存任何个人文件。
6、在单相或并联输出大电流后,应保证仪器至少有60秒钟的散热,再进行下一次试验,注意保持机箱通风口的空气流动畅通,请不要遮挡通风口,以免影响散热。
7、试验过程中,请不要频繁开关电源,以免对仪器造成损坏或测试精度降低。
8、试验过程中,如遇到异常情况,应立即切断电源。
9、切勿将仪器露天放置而被雨水淋湿。
10、仪器工作异常时,请及时与厂家联系,请勿自行维修。
本公司保留对此说明书修改的权利,届时恕不另行通知。
产品与说明书不符之处,以实际产品为准。
目录
第一章仪器技术参数及特点4
1.1面板说明4
1.2技术参数5
1.3技术特点8
1.4硬件结构9
1.5操作使用10
1.6软件快捷键11
第二章软件使用方法12
2.1递变试验12
2.2状态序列16
2.3谐波22
2.4整组试验26
2.5差动保护34
2.6同期42
2.7线路定值45
2.8距离保护54
2.9阻抗特性60
2.10频率滑差67
2.11常规试验75
2.12时间特性80
附录一:
配置清单88
附录二:
售后服务88
第一章仪器技术参数及特点
1.1面板说明
1234567
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安全性。
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。
7USB接口可以通过USB接口将测试数据存储到U盘中。
1.2技术参数
1.2.1交流电流源
●共用中性点的电流源,电流上升下降时间<100μs
●最大输出功率:
300VA/相
●输出准确度:
0.1A~1A准确度
±5mA
1A~10A准确度
±0.1%
10A~30A准确度
±0.2%
●分辨力:
0.1A~10A分辨力
1mA
10A~30A分辨力
5mA
●单相连续输出时间:
0.1A~10A输出时间
不限时
10A~20A输出时间
≥30秒
20A~30A输出时间
≥5秒
1.2.2交流电压源
●共用中性点的电压源,电流上升下降时间<100μs
●最大输出功率:
≥75VA/相
●输出准确度:
1V~5V准确度
±5mV
5V~120V准确度
±0.1%
●分辨力:
1V~5V分辨力
1mV
5V~120V分辨力
5mV
1.2.3直流电流源
●单相输出范围:
0~±10A
●最大输出功率:
200VA/相
●输出准确度:
±0.1A~±2A准确度
±10mA
±2A~±10A准确度
±0.5%
●分辨力:
5mA
1.2.4直流电压源
●直流电压输出范围:
-150V~+150V
●最大输出功率:
≥100VA
●输出准确度:
±1V~±5V准确度
±20mV
±5V~±150V准确度
±0.5%
●分辨力:
±1V~±5V分辨力
5mV
±5V~±150V分辨力
10mV
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:
10Hz~65Hz
±0.001Hz
65Hz~1000Hz
±0.02Hz
●分辨力:
0.001Hz
●能叠加2~20次任意幅值的谐波及直流
1.2.7计时精度
1ms~1S
±10ms
1S~999999S
±0.2%
1.2.8开入量
●兼容空接点与15V~250V有源接点
●自动识别有源接点的极性
1.2.9开出量
●接点容量:
250VDC,0.5A或250VAC,0.5A
1.2.10同步性
电压电流同步性≤10μS
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%
1.2.14使用环境条件
●环境温度:
-10℃~+40℃
●相对湿度:
≤90%
●大气压强:
80~110kPa
1.3技术特点
微机型继电保护测试仪其主要特点表现为:
●使用易用的WindowsXP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,在输出电流达到最大时,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。
1.4硬件结构
1.4.1.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WindowXP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
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。
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。
1.4.3.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。
1.5操作使用
1.5.1开机步骤
1.将测试仪电源线插入交流220V电源插座上。
2.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。
1.5.5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。
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。
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。
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。
第二章软件使用方法
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基波~20次谐波:
●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最大值或最小值后,如果试验还没有停止,通道继续保持最大或最小输出,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。
2.2状态序列
由用户定义多个试验状态,可对重合闸、多次重合闸、备自投、纵联保护等进行测试。
试验步骤
试验步骤1:
输出设置
三相电流四相电压的测试仪只能使用“3I4U”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:
设置状态参数
在界面右边的“状态参数”属性页中设置当前状态的状态名称、输出频率和各通道的输出类型、幅值、相位。
单击“短路计算”,可进入短路计算公式的参数设置对话框:
●Z:
极坐标形式的幅值。
●Φ:
极坐标形式的角度。
●R:
直角坐标形式的电阻。
●X:
直角坐标形式的电抗。
●Kr、Kx:
用于计算零序补偿系数(Kr/Kx),如果定值所给的参数形式与此不同,可按如下公式进行转换:
Kr=(R0/R1–1)/3
Kx=(X0/X1–1)/3
如果定值单中不是给出电阻和电抗的值,而是正序和零序阻抗,以及正序和零序灵敏角,则应将它们转换成电阻和电抗,再代入上述公式进行计算。
对某些保护以Ko、Φ方式计算的,如果Φ(Z1)=Φ(Z0),即PS1=PS0,则Ko为一实数,此时需设置Kr=Kx=Ko。
●负荷电流:
在额定状态时输出的电流值。
●负荷电流相位:
以电压为参照,负荷电流相对于电压的角度偏移。
●额定电压:
在额定状态时输出的电压值,一般为57.740V。
●短路电流:
短路故障时,流经保护安装处的故障相电流。
●故障类型:
程序提供了11种故障类型,包括A、B、C接地,AB、BC、CA相间短路,AB、BC、CA两相接地,三相短路。
●故障方向:
可设置为正向故障或反向故障。
●短路阻抗倍数:
为nד整定阻抗”,以此值作为短路点阻抗进行模拟。
一般按0.95或1.05倍整定值进行检查。
如果不满足,也可以0.8或1.2倍整定值进行检查。
试验步骤3:
设置状态触发条件
在“状态条件”属性页中设置当前状态的触发条件。
最长状态时间和开入量触发可同时选择作为一种触发条件。
两者为“或”的关系,只要其中一个条件满足,试验将进入到下一状态。
在故障前状态最长状态时间的设定时,一般要大于保护装置的整组复归或重合闸的充电时间。
当满足所设置的触发条件后,试验自动进入到下一状态。
触发条件满足后,测试仪的对该状态的输出要在触发后延时结束后(设置了触发后延时时间),方进入到下一试验状态。
在“状态条件”属性页中还可以设置开入量、开出量和状态插入的位置。
●最长状态时间:
测试仪输出某一状态量的最长状态时间,结束后进入下一状态。
●开入量触发:
测试仪接收到保护动作信号,并满足设置的逻辑关系后,自动进入下一状态。
●按键触发:
单击“下一状态”按键或F4快捷键进入下一状态。
●GPS触发:
将GPS同步时钟装置与主机相连,当下一个整点分钟到时,软件自动输出下一状态。
●开入量:
通过选择开入接点之间的逻辑关系,可以同时记录多接点的保护动作情况。
●开出量:
进入状态后,测试仪各开出量的状态是断开还是闭合。
●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:
状态设置
状态设置完毕后,可以使用Ctrl+I快捷键或在菜单上“试验操作”->“添加状态”在当前状态之前或之后添加新状态。
如果想删除某个已添加的状态,则可先使用鼠标或键盘在左下的状态列表中选择该状态,再使用Ctrl+D快捷键或在菜单上“试验操作”->“删除状态”完成。
在状态列表中选择一个状态,使用Ctrl+M快捷键或在菜单上“试验操作”->“修改状态”,可以将选中状态的参数重新修改为右边属性页中的各个参数。
在状态列表中选择一个状态,使用Ctrl+L快捷键或在菜单上“试验操作”->“查看状态”,可以把选中状态的各个参数显示在右边的属性页中。
将鼠标移至状态列表,单击鼠标右键会弹出如下图所示的菜单,以上操作也可以通过点击这个弹出菜单来进行操作。
试验步骤5:
GPS设置
当“触发方式”选择了“GPS触发”时,可进行GPS参数设置。
●串口端口:
可根据测试仪的不同,选择“COM1”~“COM4”中的任一串口端口作为GPS同步时钟装置的接口。
●波特率:
可在300、600、1200、2400、4800、9600、19200之间选择一个与GPS同步时钟装置相同的波特率。
●检验方式:
有“无校验”、“奇校验”、“偶校验”三种校验方式可供选择。
●数据位:
可选择8位数据位或7位数据位。
●停止位:
可选择是1位停止位还是2位停止位。
●GPS连接:
当以上参数设置完毕,测试仪同GPS同步时钟装置连接完毕后,测试仪同GPS同步时钟装置进行连接,连接成功后,在“GPS时间”信息栏里将显示从GPS同步时钟装置发出的时间信息。
●GPS对时:
将测试仪的系统时间同GPS卫星时间保持同步,该功能必须在完成GPS连接后才能实现。
当选择“GPS触发”时,点击“开始试验”,测试仪并不会立即输出电压、电流,只有当下一分钟的0秒到时,测试仪才会开始输出下一状态的电压、电流,在该状态设置的“最长状态时间”到后,将进入下一状态。
试验步骤6:
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。
2.3谐波
谐波试验单元可以测试谐波继电器的动作值、返回值,变压器差动谐波制动特性等。
各路电流和各路电压均可以输出基波及谐波(2~20次),并可叠加直流分量。
选择自动试验方式时,自动记录被测保护装置的动作值(返回值)及动作时间。
如果不选择自动方式,输出是以手动方式,按设定的步长增加或减小。
试验步骤
试验步骤1:
输出设置和开入量
试验步骤2:
在界面左部选择当前通道输出的谐波类型
●直流:
幅值(可“+”可“-”)。
●基波:
50.0Hz,幅值、相角。
●2次谐波:
100.0Hz,幅值、相角。
●3次谐波:
150.0Hz,幅值、相角。
●4次谐波:
200.0Hz,幅值、相角。
●5次谐波:
250.0Hz,幅值、相角。
●6次谐波:
300.0Hz,幅值、相角。
●7次谐波:
350.0Hz,幅值、相角。
●8次谐波:
400.0Hz,幅值、相角。
●9次谐波:
450.0Hz,幅值、相角。
●10次谐波:
500.0Hz,幅值、相角。
●11次谐波:
550.0Hz,幅值、相角。
●12次谐波:
600.0Hz,幅值、相角。
●13次谐波:
650.0Hz,幅值、相角。
●14次谐波:
700.0Hz,幅值、相角。
●15次谐波:
750.0Hz,幅值、相角。
●16次谐波:
800.0Hz,幅值、相角。
●17次谐波:
850.0Hz,幅值、相角。
●18次谐波:
900.0Hz,幅值、相角。
●19次谐波:
950.0Hz,幅值、相角。
●
20次谐波:
1000.0Hz,幅值、相角。
在中部的输入框中设置“输出幅值”、“幅值步长”、“输出相位”、“相位步长”,各电压、电流的各次谐波幅值在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示其值,测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小。
变量的变化步长应根据测试的要求选择合适的大小,一般地,步长越小,测试精度越高。
试验步骤3:
设置谐波计算方式
在“参数设置”属性页中可以选择谐波计算的方式。
●幅值计算:
各电压、电流的各次谐波在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示其值,测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小。
●基波百分比计算:
各电压、电流的各次谐波在界面上的“输出幅值”和“幅值步长”等于该相谐波值相对于该相基波值的百分数。
比如,假设当前IA通道中基波电流为2A,其二次谐波为20。
则折算成以“安培”为单位的幅值为:
2×20%=0.4(A)。
变量的幅值步长也以基波的百分比表示。
注意,基波的幅值仍为以“伏特”或“安培”为单位输出的电压、电流数值。
●在“参数设置”属性页中设置试验操作方式,可选择“手动控制”、“自动递增”和“自动递减”三种方式。
●如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式,则可在测试方式中设置保护装置动作后的操作方式,可选择“动作后停止”和“动作后返回”两种方式。
“动作后返回”时,输出量在从起点→终点的变化过程中,一旦程序确认继电器动作,则改变变化方向,向起点返回。
“动作后停止”时,输出量在从起点→终点的变化过程中,一旦程序确认继电器动作,则结束试验。
●如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式,则可在“参数设置”属性页中设置两次变化之间的“间隔
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