继电保护试验-继保护测试仪设置操作

继电保护试验继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以沿称继电保护；电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。1试验概述继电保护装置是实现继电保护功能的设备，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它主要包含着下列主要的环节：①信号的采集，即测量环节；②信号的分析和处理环节；③判断环节；④作用信号的输出环节。在电力系统中，如果一次系统没有故障，而保护发生了误动，那么将影响对用户的可靠供电，若重负荷线路发生误动跳闸，还有可能引起系统振荡事故，破坏系统的安全稳定运行；如果一次系统发生了短路故障，但保护拒动，将扩大事故范围，甚至损坏电力设备。为了使保护真正起到对电力系统的保护与控制作用，必须使保护整体处于良好的运行状态，使得各相关元件及设备特性优良、回路接线正确、定值及动作特性正确。所以必须加强对保护的检验质量。2U/I测试试验测试目的用于对保护装置的电压、电流保护功能，电压、电流继电器进行手动和自动测试。界面左上边是参数设置，左下是实验结果显示栏，右上边是矢量图、线分量、序分量图显示，F2键可以切换显示，下边依次是接点状态模拟显示及注释。测试原理手动方式测试时，首先输出初始电压或电流值，然后由用户控制，按上、下光标键增减变量值，直至保护装置、继电器接点动作后，再按光标键增减变量值，直到保护装置、继电器接点返回。以自动方式测试时，首先输出初始电压或电流值，然后将变量按步时正向逐步变化一个步长（加步长），直至保护装置、继电器接点动作，记录动作值；如果返回方式是“始→终→始”时，程序将变量反向逐步变化一个步长（减步长），直至保护装置、继电器接点返回，记录返回值。测试完毕后，各项试验结果显示在屏幕上，用户可将结果文件存盘。线路联接根据被测保护装置、继电器的类型（电压保护、电流保护；电压型、电流型）、将线圈绕组联接到本装置相应的电压或电流输出端。将被测保护装置的动作接点、被测继电器的动作触点联接到本装置的接点输入。参数说明A．项目设置页1.测试方式：选择本次测试的方式，提供2个选项：自动测试、手动测试。当测试方式为自动测试时，则需设置如下2~8项参数：2.测试项目：选择本次测试的项目，提供3个选项：低电压保护、过电压保护、电流保护3.测试相别：选择所测继电器的相别，提供7个选项：AN、BN、CN、AB、BC、CA和3U0或三相并联。4.变量设置：设置上述测试相别变量的初值及每次变化的步长。5.最大电流：设置电流保护测试时，搜索的最大的电流值，仅在电流保护时须设置，以防止电流过大，损害保护装置或继电器。6.返回方式：选择本次测试的流程，提供2个选项：始→终→始（测量动作值、返回值、动作时间）、始→终（测量动作值、动作时间）。7.每步时间：设置每变化一个步长等待的时间。范围：0－3600秒。8.抖动时间：设置防接点抖动的时间，范围0－3秒。为了防止接点的抖动影响试验结果而设置，只有接点动作超过该时间时，才被确认保护装置、继电器已经动作（或返回）。缺省值：200毫秒。当测试方式为手动测试时，则需设置如下9~11项参数：9.第一变量：设置第一变量及每次变化的步长。10.第二变量：设置第二变量及每次变化的步长。11.第三变量：设置第三变量及每次变化的步长。这第一、第二、第三变量皆可设置为电压幅值、电流幅值、电压相位、电流相位或频率等；而且幅值及相位均可单相、两相或六相任意选择。B．输出设置页设置6相电压，6相电流的幅值、角度及频率。【说明】：在自动测试过程中，对应的测试相别的模拟量输出，将由程序自动计算、更改并输出。而其他的量，则根据本相设置输出。比如：测试低电压保护、AN相，则A相电压的幅值、角度，将由程序计算并输出，而其他电压以及电流的输出，将根据本页中的设置输出。3直流测试测试目的可对直流继电器或时间继电器的动作值、返回值及动作时间等参数进行手动或自动测试。界面左上边是参数设置，左下是测试结果显示，而右上边是直流模拟表显示，下边是接点状态模拟显示及注释。测试原理以手动方式试验时，首先输入电压、电流和频率的初始值，用户可按↑↓键增减变量值，若要测试时间，应先敲“F3”键，然后用户按↑↓键增减变量值并开始计时。限时范围为0--3600秒，比如设置20秒，即指若在20秒内被测设备没有动作，则自动解除计时状态。以自动方式试验时，首先输入各参量的初始值，再逐渐加步长改变变量值，其速度据每步时间的设置而定；若继电器或保护装置动作，逐渐减步长改变变量值，直至保护返回，软件将记录其动作值与返回值。期间若变量已加至最大或减至最小而保护未动，软件则自动退出试验。测试完毕后，各项试验结果显示在屏幕上，用户可将结果文件存盘。线路联接：（同U/I测试试验）参数说明1.直流电压：设置的直流电压的初始值和最大值，范围：0--300伏。【注意】：直流电压的输出方式：Udc=Uxy,即Ux端子为正，Uy端子为地。2.直流电流：设置的直流电压的初始值和最大值，范围：-10--10安。【注意】：直流电流的输出方式：Idc=Iz,即Iz端子为正，In端子为负。3.变量选择：选择本次测试的变量，提供2个选项：直流电压、直流电流。4.测试方式：选择本次测试的方式，提供2个选项：手动测试、自动测试。5.变化步长：设置变量的步长。范围:电压0--300伏；电流-10--10安。6.每步时间：设置变量每变化一个步长所用的时间。范围：0--60秒该值越大，相对应的精度就越高。仅当自动方式时，须设置本参数。7.返回方式：（同U/I测试试验）8.动作限时：设置继电器的动作限时。它是指该继电器动作的最大时间须在这个时间之内，若它的值小于动作时间，则关闭计时器或退出试验。范围：0--60秒。9.电压补偿系数：设置一个补偿系数来修正直流电压的精度。范围：0.7--1.43。10.电流补偿系数：设置一个补偿系数来修正直流电流的精度。范围：0.7--1.43。11.抖动时间：（同U/I测试试验）实验举例测试时间继电器时，请尽量使用手动方式。先将直流电压初值设为0V，步长则设为220V（大于动作电压），试验运行后，按下F3键打开计时器，同时按上光标键增加电压至220V，软件将很精确测出动作时间。4阻抗特性测试目的用于自动测试保护装置的阻抗特性、阻抗型继电器（包括阻抗继电器、功率方向继电器等）的动作边界，即Z(φ)动作边界特性。界面左上边是参数设置，左下方是测试过程中电压电流输出显示，而右上边是动作曲线显示，下边依次是接点状态模拟显示及注释。测试原理试验开始后，从起始角度到终止角度以角度步长开始扫描，每条扫描线扫描半径的K%到100%之间进行搜索。一般地，应保证扫描半径的K%位于动作区内，100%位于动作区外，即扫描线必须完全覆盖动作边界。对于一般扫描线上的测试，程序采用二分法原理进行动作边界点搜索，其搜索过程如下：1）测试扫描线起点；2）测试扫描线终点；3）根据起点和终点的动作情况，决定下一步的搜索动作：☆二者动作情况相同，则说明边界点不在此扫描线上，或者可能存在两个以上的边界点，结束本边界点的搜索。☆二者动作情况不同，则说明有动作边界点存在于本扫描线上，进入二分法搜索，逐步逼近边界点，直到满足测试精度后，结束本动作边界的。线路联接：（同U/I测试试验）参数说明A．整定特性页1．特性形状：选择被测试保护的阻抗特性形状。提供2个选择：圆特性（含椭圆）、四边形（四方CSL保护）。2．整定Z1：圆特性的第一个整定阻抗的极坐标形式：幅值、角度。在选择圆特性时须设置。3．R1+jX1：圆特性的第一个整定阻抗的直角坐标形式：电阻、电抗。在选择圆特性时须设置。4．整定Z2：圆特性的第二个整定阻抗的极坐标形式：幅值、角度。在选择圆特性时须设置。5．R2+jX2：圆特性的第二个整定阻抗的直角坐标形式：电阻、电抗。在选择圆特性时须设置。6．整定值R：四边形特性的整定值R值。在选择四边形特性时须设置。7．整定值X：四边形特性的整定值R值。在选择四边形特性时须设置。B．扫描设置页1．中心阻抗Z：辐射式扫描圆圆心Z的极坐标形式，大小，角度。2．R+jX：辐射式扫描圆圆心Z的直角坐标形式，电阻，电抗。3．扫描区域：设置扫描角的起始角度和终止角度。4．步长：扫描从起始角度开始，以角度步长为间距，沿逆时针方向确定需要测试的扫描线。5．扫描半径：辐射式扫描圆的半径，相对于中心阻抗Z。即以Z为圆心，以扫描线半径为半径画圆则构成扫描圆。6．扫描范围：扫描线在扫描半径的K%到100%之间进行搜索。一般地，应保证扫描半径的K%位于动作区内，100%位于动作区外，即扫描线必须完全覆盖动作边界。7．测试精度：动作点和不动作点之间的阻抗大小之差小于该精度时，即可认为二者为同一点，也即动作边界点。8．测试特性：选择测试特性，提供2个选项：静态实验（故障前时间内不送故障前电流，而送故障电流）、动态实验（故障前时间内故障前电流电流以脉冲形式输出，适用于突变量保护装置的测试）。C．故障设置页1．故障类型：待测试的故障类型，提供了7种故障选择：A相接地、B相接地、C相接地、AB相间、BC相间、CA相间、三相短路2．故障方向：选择故障的方向，提供2个选项：正向故障、反向故障。3．故障电流：试验过程中，故障时电流的大小。4．短路合闸角：故障发生时刻电压的角度5．零序补偿：在接地系统中，为了计算零序阻抗需要整定两个补偿系数，即（零序电阻补偿系数Kr）和（零序电抗补偿系数Kx）。具体关系如下：R0=R1（3Kr+1）X0=X1（3Kx+1）6．故障前时间：故障前时间内输出故障前电流和故障前电压7．故障时间：测试电流变化过程中，每扫描点所保持的最大测试时间。一般地，故障时间应大于继电器的动作时间。8．Ux设置：设置试验过程中Ux的输出方式，可以有八种输出方式，分别为（任意方式、+3U0、-3U0、+3√3U0、-3√3U0、UA、UB、UC），如果为任意方式则需设置Ux的幅值及相位。5功率方向测试目的用于对保护装置的功率方向特性、功率方向继电器进行自动测试。界面左上边是参数设置，左下方是实验结果显示，而右上边是矢量图显示，下边依次是接点状态模拟显示及注释。测试原理测试动作边界，程序先测试并记录保护或继电器在参考角度时的状态；然后逆时针方向进行扫描，搜索动作边界一；然后从参考角度顺时针方向进行扫描，搜索动作边界二；最后计算灵敏角，完成动作边界搜索。测试动作电压，以灵敏角（如前面测试了动作边界，得到灵敏角）或参考角度（如前面未得到灵敏角）为角度，从0开始加电压值，搜索动作电压。测试动作电流，同上测试动作电压，从0开始加电流值，搜索动作电流。测试动作时间,初时状态为0，然后送动作电压（额定电压），角度为灵敏角或参考角度，计时，保护动作，得到动作时间。线路联接：（同U/I测试试验）参数说明1.测试相别：（同U/I测试试验）2.测试项目：选择要测试的项目内容，打√者表示选中测试。3.故障电流：设置试验过程中，故障时电流的大小。4.额定电压：设置被测保护或继电器的额定电压。5.角度初值：设置测试时扫描起始的角度，电压超前为正。6.测试精度：试验开始后先进行粗略扫描，找到动作边界后，返回一个步长，以测试精度值继续扫描，找到动作边界。7.故障时间：设置每次故障等待的时间，为保证测试的正确，每步时间的设置应大于继电器的动作时间8.间断时间：设置扫描一个值后等待间隔时间，以便被测保护或继电器可靠返回，间断时间内，测试仪输出额电压及零电流9.防抖时间：（同U/I测试试验）10.Ux设置：设置Ux的输出值，有三种选择，分别为（0、+3U0、+3√3U0）。6IT特性测试目的用于测试反时限过电流继电器的I(