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HDJB-1200六相微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀阻抗特性試驗(yàn)方法

時(shí)間:2019-12-4閱讀:647
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阻抗特性

阻抗特性試驗(yàn)單元用于自動(dòng)測(cè)試阻抗型繼電器(包括阻抗繼電器、功率方向繼電器等)的動(dòng)作邊界,即 Z(φ) 動(dòng)作邊界特性。

 

試驗(yàn)原理

根據(jù)阻抗整定特性的不同,程序提供了兩種不同的掃描方式:輻射式,平行式。輻射式掃描一般用于搜索圓形、四邊形等封閉式的動(dòng)作邊界(如阻抗繼電器),而平行式則通常用于直線動(dòng)作邊界特性的掃描(如功率方向繼電器)。

 

  1. 輻射式掃描原理

試驗(yàn)中待測(cè)試的掃描邊界點(diǎn)由掃描角區(qū)域和步長(zhǎng)決定,此處,掃描角度以平行于R 軸為 0°。例:取掃描角區(qū)域?yàn)?0°到 360°,步長(zhǎng)為 30°,則程序自動(dòng)以 0°為起點(diǎn),以360°為終點(diǎn),按逆時(shí)針?lè)较颍扛?30°計(jì)算一條掃描線。各掃描線的起點(diǎn)均為中心阻抗Z ,長(zhǎng)度由掃描半徑?jīng)Q定,每條掃描線與整定邊界特性的交叉點(diǎn)即為測(cè)試時(shí)等待搜索的動(dòng)作邊界點(diǎn)。

如果程序計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某條掃描線的搜索起點(diǎn)或終點(diǎn)的電壓、電流越限,則自動(dòng)忽略該掃描線。

測(cè)試開(kāi)始時(shí),測(cè)試儀首先測(cè)試中心點(diǎn)的動(dòng)作情況。中心點(diǎn)必須動(dòng)作,否則將停止試驗(yàn)。這是因?yàn)檠孛恳粧呙璋霃骄€由半徑端點(diǎn)向中心點(diǎn)搜索被認(rèn)為是從動(dòng)作區(qū)外向動(dòng)作區(qū)內(nèi)搜索,如中心點(diǎn)不動(dòng),搜索勢(shì)必?zé)o法進(jìn)行。中心點(diǎn)動(dòng)作后,沿每條半徑線的搜索是從半徑端點(diǎn)逐點(diǎn)向前推進(jìn)進(jìn)行測(cè)試,在半徑端點(diǎn)處不動(dòng)作,逐點(diǎn)推進(jìn)直至找到動(dòng)作點(diǎn),即為該線的動(dòng)作邊界值,在阻抗平面上打上圓點(diǎn)標(biāo)記,再進(jìn)入下一條線搜索。

在每一個(gè)阻抗點(diǎn),裝置首先進(jìn)入故障前狀態(tài)輸出正常狀態(tài)值,等待“故障前時(shí)間”,再輸出故障狀態(tài)量(此故障量根據(jù)該點(diǎn)阻抗和故障電流計(jì)算得出)。

 

  1. 平行式掃描原理

試驗(yàn)中待測(cè)試的掃描邊界點(diǎn)由起點(diǎn)阻抗Z、掃描線傾角、間距以及掃描線數(shù)目決定,同理,此處掃描線傾角以平行于R 軸為0°。設(shè)置完以上參數(shù)后,程序自動(dòng)以起點(diǎn)阻抗Z 為開(kāi)始,沿R 軸正方向,按“掃描間距”等距離地計(jì)算各掃描

線,掃描線的方向平行于“掃描傾角”方向,掃描線的長(zhǎng)短由“掃描長(zhǎng)度”確定。每條掃描線與整定邊界特性的交叉點(diǎn)即為測(cè)試時(shí)等待搜索的動(dòng)作邊界點(diǎn)。

如果程序計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某條掃描線的搜索起點(diǎn)或終點(diǎn)的電壓、電流越限,則自動(dòng)忽略該掃描線。

 

試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)步驟1:設(shè)置輸出和開(kāi)入量

  1. UA UB UC Ua:測(cè)試儀使用UA、UB、UC、UX(或Ua)進(jìn)行電壓輸出。
  2. Ua Ub Uc UA:測(cè)試儀使用Ua、Ub、Uc、UA(輸出UX)進(jìn)行電壓輸出,當(dāng)使用六相電壓的測(cè)試儀時(shí),選擇該選項(xiàng)才有效。
  3. IA IB IC:測(cè)試儀使用IA、IB、IC進(jìn)行電流輸出。
  4. Ia Ib Ic:測(cè)試儀使用Ia、Ib、Ic進(jìn)行電流輸出,當(dāng)使用六相電流的測(cè)試儀時(shí),選擇該選項(xiàng)才有效。

 

試驗(yàn)步驟2:掃描設(shè)置

  1. 掃描方式:輻射式掃描比較適用于封閉型的動(dòng)作邊界特性掃描;平行式掃描比較適用于直線式邊界特性的掃描。
  1. 搜索方式:可選擇雙向逼近和單向逼近兩種搜索方式。

1、雙向逼近,即對(duì)分搜索方式,先測(cè)試搜索起點(diǎn)(在非動(dòng)作區(qū))和終點(diǎn)(在動(dòng)作區(qū))的動(dòng)作情況之后,取二者的中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,如果動(dòng)作,則將該點(diǎn)取代終點(diǎn),如果不動(dòng)作,則將該點(diǎn)取代起點(diǎn),再取起點(diǎn)和終點(diǎn)之中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,如此不斷推進(jìn),一直搜索至所取后兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)之間差值在“搜索精度”范圍之內(nèi)才認(rèn)為找到動(dòng)作邊界點(diǎn)。雙向搜索可以搜索到較精確的動(dòng)作邊界點(diǎn),搜索速度也更快捷。

2、單向逼近,從起點(diǎn)開(kāi)始,按所設(shè)置步長(zhǎng)從變化初值向變化終值的方向一步一步進(jìn)行搜索,當(dāng)搜索至某個(gè)點(diǎn)時(shí)保護(hù)動(dòng)作,則認(rèn)為搜索到動(dòng)作點(diǎn),打下一個(gè)點(diǎn)后結(jié)束該條搜索線的搜索并進(jìn)入下一條搜索線搜索。

  1. 搜索精度:當(dāng)設(shè)置為“雙向逼近”的搜索方式時(shí),它是搜索的后兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)之間距離,只有小于該距離才停止搜索。當(dāng)設(shè)置為“單向逼近”的搜索方式時(shí),該值表示搜索阻抗的步長(zhǎng)。
  2. 掃描范圍:為了加快動(dòng)作邊界的搜索,各掃描線上的搜索起點(diǎn)應(yīng)盡可能地接近邊界點(diǎn),為此程序提供了掃描范圍的設(shè)置,邊界點(diǎn)只在每條掃描線掃描半徑的(100 - 掃描范圍)%到之間進(jìn)行搜索。一般地,應(yīng)保證掃描半徑的(100 - 掃描范圍)%位于動(dòng)作區(qū)內(nèi),位于動(dòng)作區(qū)外,即掃描線必須*覆蓋動(dòng)作邊界。
  3. 坐標(biāo)半徑:阻抗圖顯示的坐標(biāo)正半軸、負(fù)半軸長(zhǎng)度。
  4. 掃描半徑:掃描半徑應(yīng)大于保護(hù)阻抗整定值的一半,以保證掃描圓覆蓋保護(hù)的各個(gè)動(dòng)作邊界。搜索時(shí)是從非動(dòng)作區(qū)(掃描線外側(cè)點(diǎn))開(kāi)始掃描。試驗(yàn)期間,如果發(fā)現(xiàn)在掃描某條搜索線的外側(cè)起點(diǎn)時(shí),保護(hù)就動(dòng)作了,則說(shuō)明這條掃描線沒(méi)有跨過(guò)實(shí)際的阻抗邊界,即整個(gè)搜索線都在動(dòng)作區(qū)內(nèi),不符合“每條搜索線都應(yīng)一部分在動(dòng)作區(qū)內(nèi),另一部分在動(dòng)作區(qū)外”的原則。這時(shí),請(qǐng)適當(dāng)增大“掃描半徑”。
  5. 起始角度:掃描角的起始角。
  6. 終止角度:掃描角的終止角,終止角和起始角沿逆時(shí)針?lè)较蛩鼑膮^(qū)域即為掃描角區(qū)域。
  7. 角度步長(zhǎng):從掃描角起點(diǎn)開(kāi)始,以步長(zhǎng)為間距,沿逆時(shí)針?lè)较虼_定需要測(cè)試的掃描線。通過(guò)設(shè)置起始角度、終止角度以及角度步長(zhǎng)來(lái)設(shè)置系列搜索線。如果角度步長(zhǎng)設(shè)置得很小,雖然搜索出的點(diǎn)很多,有利于提高邊界搜索精度,但也會(huì)大量增加試驗(yàn)時(shí)間,實(shí)際測(cè)試時(shí)請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)慕嵌炔介L(zhǎng)。
  8. 掃描長(zhǎng)度:平行式掃描時(shí),每條掃描線段的長(zhǎng)度。
  9. 掃描間距:平行式掃描時(shí),相鄰兩條掃描線之間的短距離。
  10. 掃描線數(shù):平行式掃描時(shí),從起點(diǎn)阻抗 Z 開(kāi)始,平行掃描線的大條數(shù)。
  11. 掃描傾角:平行式掃描時(shí),每條平行掃描線的傾斜角,相對(duì)于橫坐標(biāo)的正方向而言,即與 R 軸正方向的夾角。
  12. Z:極坐標(biāo)形式的幅值。
  13. Φ:極坐標(biāo)形式的角度。
  14. R:直角坐標(biāo)形式的電阻。
  15. X:直角坐標(biāo)形式的電抗。

 

試驗(yàn)步驟3:故障設(shè)置

  1. Kr、Kx:用于計(jì)算零序補(bǔ)償系數(shù)(Kr/Kx),如果定值所給的參數(shù)形式與此不同,可按如下公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換:

Kr = ( R0 / R1 – 1 ) / 3

Kx = ( X0 / X1 – 1 ) / 3

如果定值單中不是給出電阻和電抗的值,而是正序和零序阻抗,以及正序和零序靈敏角,則應(yīng)將它們轉(zhuǎn)換成電阻和電抗,再代入上述公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)某些保護(hù)以Ko、Φ方式計(jì)算的,如果Φ(Z1)=Φ(Z0),即PS1=PS0,則Ko為一實(shí)數(shù),此時(shí)需設(shè)置Kr=Kx=Ko 。

  1. 額定電壓:在額定狀態(tài)時(shí)輸出的電壓值,一般為57.740V。
  2. 額定頻率:在試驗(yàn)時(shí)輸出的頻率值,一般為50Hz。
  3. 負(fù)荷電流:在額定狀態(tài)時(shí)輸出的電流值。
  4. 負(fù)荷電流相位:以電壓為參照,負(fù)荷電流相對(duì)于電壓的角度偏移。
  5. 故障前時(shí)間:故障前時(shí)間內(nèi)輸出空載(或負(fù)荷)狀態(tài),通常用于模擬繼電器或保護(hù)的復(fù)歸。一般地,故障前時(shí)間必須能保證保護(hù)可靠復(fù)歸。
  6. 故障時(shí)間:故障時(shí)間階段輸出故障后的電壓、電流狀態(tài)。為了正確地搜索出本段的動(dòng)作邊界,必須保證“故障時(shí)間”的設(shè)置大于本段的整定動(dòng)作時(shí)間,但小于下一段的整定動(dòng)作時(shí)間。如測(cè)試距離保護(hù)II 段的動(dòng)作邊界,則“故障時(shí)間”必須大于II 段的整定時(shí)間,但小于III 段的整定時(shí)間。
  7. 故障類型:程序提供了11 種故障類型,包括A 、B 、C 接地,AB 、BC 、CA 相間短路,AB 、BC 、CA 兩相接地,三相短路。
  8. 故障方向:可設(shè)置為正向故障或反向故障。
  9. 短路電流:短路故障時(shí),流經(jīng)保護(hù)安裝處的故障相電流。
  10. 防抖動(dòng)時(shí)間:當(dāng)保護(hù)裝置的動(dòng)作接點(diǎn)閉合或打開(kāi)時(shí)間小于該時(shí)間,則接點(diǎn)動(dòng)作不被確認(rèn)。
  1. Ux為第四路電壓通道,共有6種模式:

0          不輸出電壓。

+3Uo       三相交流電壓的矢量和。

-3Uo       三相交流電壓矢量和的反相輸出。

+√3×3Uo  √3倍的三相交流電壓的矢量和。

-√3×3Uo  √3倍的三相交流電壓矢量和的反相輸出。

自定義     輸出自定義的電壓和角度。

 

試驗(yàn)步驟4:特性設(shè)置

    設(shè)置完阻抗特性圖的參數(shù)后,點(diǎn)擊“應(yīng)用”即可繪制出設(shè)置的阻抗特性圖。

  1. 特性形狀:選擇保護(hù)裝置的整定邊界特性,可進(jìn)行以下選擇,

圓特性:包含橢圓等類圓特性,以輸入的兩個(gè)點(diǎn)為直徑,中點(diǎn)為圓心繪制特性圓;

四方CSC型保護(hù)裝置:針對(duì)北京四方公司的CSC型線路保護(hù)裝置;

自定義:根據(jù)用戶添加的阻抗點(diǎn),將之連接形成特性圖。

  1. 相對(duì)誤差:實(shí)際測(cè)試點(diǎn)與理論點(diǎn)的幅值的百分比。

 

試驗(yàn)步驟5:開(kāi)始試驗(yàn)

  1. 確認(rèn)連線無(wú)誤后,單擊“開(kāi)始試驗(yàn)”按鈕或鍵盤(pán)上的F2快捷鍵,開(kāi)始試驗(yàn)。
  2. 單擊“退出試驗(yàn)”按鈕或鍵盤(pán)上的F3快捷鍵可退出試驗(yàn)。

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