手持式繼電保護(hù)測試儀受干擾原因及其防護(hù)第1章 裝置特點與技術(shù)參數(shù)
手持式繼電保護(hù)測試儀受干擾原因及其防護(hù)第1節(jié) 主要特點
1.滿足現(xiàn)場所有試驗要求。本儀器具有標(biāo)準(zhǔn)的六相電壓,六相電流輸出,既可對傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試驗,也可對現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗,特別是對變壓器差功保護(hù)和備自投裝置,試驗更加方便和上乘。
2.各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。
3.經(jīng)典的Windows XP操作界面,人機(jī)界面友好,操作簡便快捷;高性能的嵌入式工業(yè)控制計算機(jī)和10.4寸分辨率為800×600的LED真彩顯示屏,可以提供豐富直觀的信息,包括設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)及各種幫助信息等。
4.本機(jī)Windows XP系統(tǒng)自帶恢復(fù)功能,避免因非法關(guān)機(jī)或誤操作等引起的系統(tǒng)崩潰。
5.配備有超薄型工業(yè)鍵盤和光電鼠標(biāo),可以象操作普通PC機(jī)一樣通過鍵盤或鼠標(biāo)完成各種操作。
6.主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對基波可產(chǎn)生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測試儀的精度。
7.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(wěn)定。
8.采用USB接口直接和PC機(jī)通訊,無須任何轉(zhuǎn)接線,方便使用。
9.可連接筆記本電腦(選配)運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件,無須重新學(xué)習(xí)操作方法。
10.具備GPS同步試驗功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機(jī)相連,實現(xiàn)兩臺測試儀異地進(jìn)行同步對調(diào)試驗。
11.配有獨(dú)立專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),125V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。
12.具有軟件自較準(zhǔn)功能,避免了要打開機(jī)箱通過調(diào)整電位器來校準(zhǔn)精度,從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。
手持式繼電保護(hù)測試儀受干擾原因及其防護(hù)第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)
1.1交流電流源(6*30A)
單相電流輸出(有效值)
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0--30A/相,精度:0.2% ±5mA
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六相并聯(lián)輸出(有效值)
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0--180A/六相同相位并聯(lián)輸出
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相電流長時間允許工作值(有效值)
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10A
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輸出功率
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320VA
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六相并聯(lián)電流輸出功率
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1000VA
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六并電流輸出允許工作時間
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5S
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頻率范圍
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0--1000Hz,精度0.01Hz
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諧波次數(shù)
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2--20次
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相位
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0--360°,精度0.1°
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2.直流電流源
直流電流輸出
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0--±10A/相,精度:0.2% ±5mA
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3.交流電壓源
單相電壓輸出(有效值)
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0--125V/相,精度:0.2% ±5mV
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線電壓輸出(有效值)
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0--250V
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相電壓/線電壓輸出功率
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75VA/100VA
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頻率范圍
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0--1000Hz,精度:0.001Hz
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諧波次數(shù)
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2--20次
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相位
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0--360°,精度:0.1°
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4.直流電壓源
單相電壓輸出幅值
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0--±150V,精度:0.2% ±5mV
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線電壓輸出幅值
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0--±300V
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相電壓/線電壓輸出功率
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90VA/180VA
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5.開關(guān)量端子
開關(guān)量輸入端子
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8對
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空接點
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1--20mA,24V 裝置內(nèi)部有源輸出
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電位翻轉(zhuǎn)
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無源接點:低阻短接信號
有源接點:0-250V DC
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開關(guān)量輸出端子
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4對,空接點,遮斷容量:110V/2A,125V/1A
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6.其他
時間范圍
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1ms--9999s,測量精度:1ms
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單機(jī)體積重量
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體積 390 x 395 x180mm3,約18Kg
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電源
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AC125V±10%,50Hz,10A
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手持式繼電保護(hù)測試儀受干擾原因及其防護(hù)第2章 裝置硬件結(jié)構(gòu)
第1節(jié) 裝置硬件組成
1.內(nèi)置高性能工業(yè)控制計算機(jī)
本裝置采用高性能工控機(jī)作為控制計算機(jī),配有自還原CF卡,10.4″800×600分辨率LED真彩顯示器。本機(jī)帶高性能專用工業(yè)鍵盤和鼠標(biāo),無須另接外設(shè)就可直接使用,軟件在Windows XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行,操作簡便。裝置面板配有兩個USB接口,可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級等。(多功能接口可升級)
2.DSP數(shù)字信號處理系統(tǒng)
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(shù),使波形頻率和相位精度相當(dāng)高,同時,該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口,使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。
3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換
采用高精度D/A轉(zhuǎn)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(yōu)良。同時控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)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。
4.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(tài)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(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級,結(jié)合精心合理設(shè)計的散熱結(jié)構(gòu),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(hù),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(dāng)電壓回路(在有輸出情況下)發(fā)生短路時,該指示燈發(fā)亮并啟動蜂鳴器報警。大電流限時采用獨(dú)特的硬件,限時電路,克服了傳統(tǒng)的軟件限時的缺點,使大電流使用更**更可靠。
5.開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出
裝置共有開關(guān)量輸入端子8對,開關(guān)量輸出端子4對。開入量、開出量都由光電隔離器和24V直流繼電器組成,其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源,所以在COM端與開入量之間有24V的直流電壓。以下是幾種常見的開入量的接線示意圖:
帶電位的空接點:
電位翻轉(zhuǎn):
空接點:
6.專用獨(dú)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(hù)裝置的工作電源,不能作直流操作電源使用。+110V、-110V兩端子可輸出125V直流電壓。
手持式繼電保護(hù)測試儀受干擾原因及其防護(hù)第2節(jié) 裝置面板說明
1.LED工作指示:LED閃爍表示等待工作,LED常亮表示正在工作。
2.通訊接口:通信為外接筆記本電腦接口,可通過外接筆記本電腦來控制儀器。網(wǎng)口通訊為選配接口。
3.USB接口:通用接口,可接鼠標(biāo)、鍵盤、U盤等USB2.0設(shè)備。
4.開關(guān)量輸入:用來采集保護(hù)裝置輸出開關(guān)量信號,測量時間或控制信號。
5.開關(guān)量輸出:用來控制其他設(shè)備,無源節(jié)點,容量AC125V/1A。
6.裝置輔助電源:可輸出直流±110V電源,電流輸出2A,可以給保護(hù)裝置供電。
7. 第1組與第2組電流輸出端子:IA、IB、IC,Ia、Ib、Ic,IN為公共端。LED亮表示電流源開路指示。
8. 第1組與第2組電壓輸出端子:UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN為公共端。LED亮表示電壓源短路指示。
9. 觸摸板:類似于筆記本電腦觸摸板,可全方位觸摸控制。左右鍵:左鍵為確認(rèn)鍵,右鍵可查看文件屬性。
10. 鍵盤:用來輸入定值數(shù)據(jù)。
11. 顯示屏:顯示為10.4寸LED液晶屏。
三相繼電保護(hù)校驗儀是一款新開發(fā)的高智能化,多功能繼電保護(hù)校驗儀器。儀器采用單片微機(jī)技術(shù),由自動同期數(shù)字毫秒表,邏輯控制單元,多功能數(shù)顯單元,高精度數(shù)據(jù)采集及處理單元,電流、電壓輸出單元,過載及超量程保護(hù)單元等部分組成,自帶打印及顯示,測試過程全自動,大大提高測量精度及工作效率。儀器具有外形美觀,性能可靠,操作簡便,功能較齊全等優(yōu)點,是校驗繼電保護(hù)裝置理想的儀器。
繼電保護(hù)的干擾因素:
1.雷擊
當(dāng)變電站的接地部件或避雷器遭受雷擊時,由于變電站的地網(wǎng)為高阻抗或從設(shè)備到地網(wǎng)的接地線為高阻抗,都將因雷擊產(chǎn)生的高頻電流在變電站的地網(wǎng)系統(tǒng)中引起暫態(tài)電位的升高,就可能導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動作或損壞靈敏設(shè)備與控制回路。
2.高頻干擾
如果電力系統(tǒng)在隔離開關(guān)的操作速度緩慢,操作時在隔離開關(guān)的兩個觸點問就會產(chǎn)生電弧閃絡(luò),從而產(chǎn)生操作過電壓,出現(xiàn)高頻電流,高頻電流通過母線時,將在母線周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的電場和磁場,從而對相關(guān)二次回路和二次設(shè)備產(chǎn)生干擾,當(dāng)干擾水平超過裝置邏輯元件允許的干擾水平時,將引起繼電保護(hù)裝置的不正常工作,從而使整個裝置的工作邏輯或出口邏輯異常,對系統(tǒng)的穩(wěn)定造成很大的破壞。高頻電流通過接地電容設(shè)備流人地網(wǎng),將引起地電位的升高。
6.輻射干擾
電力系統(tǒng)周圍經(jīng)常會步話機(jī)和移動通信等工具,那么它的周圍將產(chǎn)生強(qiáng)輻射電場和相應(yīng)的磁場。變化的磁場耦合到附近的弱電子設(shè)備的回路中。回路將感應(yīng)出高頻電壓,形成一個假信號源,從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不正確動作。
4.靜電放電干擾
在干燥的環(huán)境下,工作人員的衣物上可能會帶有高電壓,在穿絕緣靴的情況下,他們可以將電荷帶到很遠(yuǎn)的地方,所以當(dāng)工作人員接觸電子設(shè)備時會對其放電,放電的程度依設(shè)備的接地情況,環(huán)境不同而不同,嚴(yán)重時會燒毀電子元件,破壞繼電保護(hù)系統(tǒng)。
5.直流電源干擾
當(dāng)變電所內(nèi)發(fā)生接地故障時,在變電站地網(wǎng)中和大地中流過接地故障電流,通過地網(wǎng)的接地電阻,使接地故障后的變電站地網(wǎng)電位高于大地電位,該電位的幅值決定于地網(wǎng)接地電阻及入地電流的大小,按規(guī)程規(guī)定其zui大值可達(dá)每千安故障電10V。對于直流回路上發(fā)生故障或其它原因產(chǎn)生的短時電源中斷接電源的干擾主要是直流與恢復(fù),因為抗干擾電容與分布電容的影響,直流的恢復(fù)可能極短,也可能較長,在直流電壓的恢復(fù)過程中。電子設(shè)備內(nèi)部的邏輯回路會發(fā)生畸變,造成繼電的暫態(tài)電位差,從而影響整個保護(hù)系統(tǒng)。
相關(guān)防護(hù)措施:
1.協(xié)調(diào)配置保護(hù)人員
在繼電保護(hù)中,調(diào)度、繼保、運(yùn)行人員都會參與到其中。三方必須傲到步調(diào)一致,思想統(tǒng)一。使三方人員合作意識與新型保護(hù)一道跟上去。擺好自己的位置。要明確繼保人員與電網(wǎng)調(diào)度和基層運(yùn)行人員一樣。是電網(wǎng)生產(chǎn)的一線人員,工作一樣,目標(biāo)一樣。
2.對二次設(shè)備實行狀態(tài)監(jiān)測
隨著三相繼電保護(hù)校驗儀的自診斷技術(shù)的發(fā)展,變電站繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。對保護(hù)裝置可通過加載在線監(jiān)測程序,自動測試每一臺設(shè)備和部件。一方面應(yīng)從設(shè)備管理環(huán)節(jié)人手,如設(shè)備的驗收管理,離線檢修資料管理,結(jié)合在線監(jiān)測來診斷其狀態(tài)。另一方面在不增加新的投入的情況下,應(yīng)充分利用現(xiàn)有的測量手段。
3.注重低壓配電線路保護(hù)
10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點是一致性差,還要根據(jù)一般電網(wǎng)保護(hù)配置情況及運(yùn)行經(jīng)驗,利用規(guī)范的保護(hù)整定計算方法,各種情況均可計算,一般均可滿足要求。
4.實行繼電保護(hù)智能化
人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步開始。在新時期,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各工業(yè)領(lǐng)域,也為各工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。