山东是经济大省,也是能源生产与消费大省。“在05年以前,山东电网一直未与外省联结,是国内少数独立省网之一。”
在独立省网的年代,山东电力始终坚持“经济发展、电力先行”理念,电网和电源建设均适度超前于经济发展,是国内第1个实现全省户户通电的省份,也是电网“铁军精神”的发源地。得益于长期超前的建设与发展,在2003年前后那场席卷国内的“电荒”浪潮中,“不缺电”一度成为山东省招商引资的“金字招牌”。
虽然不缺电,但受资源禀赋和产业结构影响,山东能源发展曾长期围绕煤炭做文章,能源结构呈现“一煤独大”的局面。立足“本省就地平衡”的电力发展方式,实际上是以电煤为中心的发展方式,煤炭消费量占能源消费总量的比重、煤电发电量占全社会用电量的比重“两高”问题突出。
随着全省经济社会快速发展,用电需求快速攀升,“本省就地平衡”的电力发展方式无法在国内范围内优化资源配置、省内环保空间有限等隐忧显现。特别是“十一五”期间,电力需求增长强劲与省内一次能源相对短缺、电煤运输压力大、环境承载能力制约等之间的矛盾日益凸显。
第1章 概 述(LY809购买“继电保护测试仪”赠送第三方检测报告)
1.1 系统说明
LY809微机继电保护测试系统是参照中华人民共和国电力行业标准《DLT624-2010继电保护微机型试验装置技术条件》,采用嵌入式系统XPE及稳定可靠的SSD固态硬盘,整机采用进口模块化开关电源及自主研发的高保真、大功率开关功放,采用美国*新型高速DSP,超大规模现场可编程器件FPGA开发的新一代一体化继电保护测试仪。广泛适用于电力、铁路、石化、冶金、矿山、航空等行业的科研生产和电气试验。
整机通过国际电磁兼容EMC权威认证测试以及国家继电保护及自动化设备质量检测中心检测认证,整机具备优良的自身保护措施,电压短路报警、电流开路提示、机壳接地检测以及外部高压引入报警等等,有力保证了现场测试使用可靠。
主机采用内部框架式结构,有效避免了插件式结构带来抗震性差的缺点,并使用模块化设计,方便现场维护。
1.2 面板说明(LY809购买“继电保护测试仪”赠送第三方检测报告)
1.2.1 前面板
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①
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9.7英寸真彩LCD触摸显示器,全中文Windows风格操作界面。
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②
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功能键盘
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③
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网络接口,USB接口
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1. 2.2 输出面板
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①
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电流输出通道。注意:输出直流电流时,请将小三相Ia、Ib、Ic对地短接!
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②
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电压输出通道。
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③
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开入量通道: 1、2、3、4
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④
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告警指示
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⑤
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开出量通道
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⑥
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开入量通道: 5、6、7、8
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1. 2.3 开关量
开入量输入端子上的1、2、3负端相互隔离,并与电压、电流输出端子中的公共端“N”以及地线(如面板、机箱)均不相通。开入端子对于空接点和电位(10-250V)兼容。但对带电接点的输入具有方向性。
如图所示,1、2、3、4接低电位(-),负端接带电接点的高电位(+),计算机才能检测到接点状态的翻转。若反接,所检测到的将始终是闭合状态。
1.3 系统标准配置
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LY809系列微机继电保护测试仪主机
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一台
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LY809系列微机继电保护测试仪操作软件
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一套
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便携式计算机(选购项)
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一套
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喷墨打印机及打印电缆(选购项)
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一套
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双绞线
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两根
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电力专用测试导线
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一包
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电源线
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一根
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操作说明书
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两本
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铝合金包装箱
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一个
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第2章 技术参数及性能特点(LY809购买“继电保护测试仪”赠送第三方检测报告)
2.1 技术参数
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交流电压源输出
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输出量程
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6相 AC(L-N)
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6×0...130 V
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3相AC(L-L)
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3×0...260 V
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功率
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6×130 V (L-N)
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6×65 VA max
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3×260 V (L-L)
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3×130 VA max
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准确度
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<0.07%rd +0.03%rg at 0...130 V
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分辨力
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1mV
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交流电流源输出
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输出量程
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6相 AC(L-N)
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6×0...30 A
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1相AC(3L-N)
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1×0...100 A
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功率
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6×30 A(L-N)
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6×220 VA max
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1×30 A(L-N)
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1×450 VA max
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1×100 A(L-N)
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1×1000 VA max
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准确度
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<1 mA at 0.2 ...0.5 A
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<0.07%rd + 0.03%rg at 0.5 ...20 A
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<0.14%rd + 0.06%rg at 20 A ...max
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分辨力
|
1mA
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其他
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频率
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量程
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5...1000 Hz
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准确度
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<0.001 Hz at 0...65 Hz
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<0.01 Hz at 65...450 Hz
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<0.02 Hz at 450...1000 Hz
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分辨力
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0.001 Hz
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相位
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范围
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-360°...360°
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准确度
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<0.2°
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分辨力
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0.1°
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计时功能
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计时量程
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0.1 ms ... 1.5×105 s
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计时精度
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<1 ms
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直流源输出
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直流电压
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量程
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0...300 V/180 W
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精度
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<10 mV at 0.5 ... 5 V
|
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<0.5% at 5 ...300 V
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直流电流
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量程
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0..20 A/300 W
|
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精度
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<5 mA at 0.2 ... 1 A
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<0.5% at 1 ... 20 A
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时间同步
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GPS
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接口类型
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航空座,选配KSGPS装置
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端口数量
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1
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直流测量
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电压测量:±0-10V
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电流测量:±4-24mA
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辅助直流电压源
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量程
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0...300 V/0.6 A
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开入量
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数量
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8 对
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兼容电压
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0 V...250 V
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开出量
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数量
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4对
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容量
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250V/3A (AC/DC)
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谐波
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叠加次数
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2...20次
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供电电源
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交流电压
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220V±20%
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供电范围
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85V...264V 交流
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功率
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2000 VA
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供电频率
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47 Hz...65 Hz
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工作环境条件
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工作温度
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-20℃…70℃
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湿度
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≤95%,无凝露
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其他
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重量
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17.5 kg
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尺寸
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360×480×190(mm)
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联机接口
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RJ45
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显示屏
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9.7寸真彩液晶显示
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2.2 性能特点(LY809购买“继电保护测试仪”赠送第三方检测报告)
采用高效的进口模块化电源和自主研发的高保真数字功放,整机输出率大,重量轻。
采用9.7寸TFT(1024×768)真彩液晶触摸屏。
12个通道同时输出,即同时输出不同幅值、频率、相位的六路电压及六路电流。
波形显示功能,可显示本机输出的波形或外部设备输入的波形。
0-300V/0.38A可程控辅助直流电源输出。
可对各类型电压、电流、频率、功率、阻抗、谐波、差动,同期继电器等分别以手动或自动方式进行测试,可以模拟各种故障类型进行距离、零序保护装置定值校验及保护装置的整组实验。具备GPS触发功能及进行备自投、快切等自动装置测试。
采用独特散热部件,主机内置四个大功率排风扇,采用温度保护检测措施,使得功放在大电流,长时间工作下具有优良的稳定性及可靠性。电流源本身具备开路保护功能及开路报警功能,电压源具备过载、短路保护功能,输出具有削顶失真检测功能,误接线判定报警自锁保护功能。
界面风格友好快捷,率先在业界采用快捷键方式操作试验。
采用100M网卡进行上下位机数据通讯,使得上位机操作实时性有大幅度提高,下位机软件升级速度也大幅提升。
更加方便快捷的幅值,相位全软件校准。
既可联机(电脑)操作,又可脱机运行。
2.3 辅助直流
可以作为独立的辅助直流电源给保护装置供电,在主界面辅助直流功能里可以根据需要设置辅助直流电压输出,范围是0V~300V。
1、Close DC:将辅助直流源关闭;
2、DC:设置实际辅助直流输出(0V~300V)。
第三章 软件安装与测试联机(LY809购买“继电保护测试仪”赠送第三方检测报告)
3.1 软件安装
LY809继电保护测试仪软件支持Windows 2000\ Windows XP\ Windows Vista\ Windows7\ Windows8\ Windows10操作系统。将测试软件安装光盘放入光驱,系统自动启动安装程序或者直接双击光盘驱动器下“安装程序”文件夹中的LY80966.exe文件,进入安装界面,如图3.1-1所示。
选择安装期间使用的语言,点击确定。
点击“下一步”继续进行安装设置,进入到图3.1-3所示界面。
选择安装语言,点击“下一步”继续进行安装设置,进入到图3.1-4所示界面。
选择安装路径,点击“下一步”继续进行安装设置。
选择开始菜单文件夹,点击“下一步”继续进行安装设置。
选择是否创建桌面快捷方式,点击“下一步”继续进行安装设置。
查看安装设置,如果需要进行修改,点击上一步进行修改。查看安装设置没问题,点击“安装”进行软件安装。
安装完成之后,进入到图3.1-9所示界面。
如果勾选了运行LY80966 Relaytest System,点击完成,就立即启动软件。
3.2 测试联机
使用LY809系列产品上位机的Windows测试软件,首先要进行测试仪与PC机联机,且联机成功后才能进行测试,具体联机步骤如下:
①使用网线将LY809系列测试仪和计算机可靠连接,或者将测试仪和计算机同时连接到同一个局域网;
②打开参加联机的测试仪和PC机的工作电源;
③ PC机,打开上位机软件,如图3.2-1所示,
联机成功后打开任何一个测试模块,左上角会有连机状态(绿色)提示:
。
如果连机不成功打开任何一个测试模块,左上角会有连机不成功状态(红色)提示:
。
请检查
①网线插头是否连接牢靠;
②测试仪主界面联机配置里的IP地址设置是否正确(详情请查阅第五章的IP地址设置)。
上图为测试项目一:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示IA输出电流为AC 9.000A,实际测量值为09.01648A,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目二:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示IB输出电流为AC 9.000A,实际测量值为09.01377A,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目三:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示IC输出电流为AC 9.000A,实际测量值为09.01074A,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目四:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示UA输出电压为AC 100.000V,实际测量值为0100.012V,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目五:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示UB输出电压为AC 100.000V,实际测量值为0099.992V,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目六:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示UC输出电压为AC 100.000V,实际测量值为0099.988V,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
上图为测试项目七:“LY803微机继电保护测试仪”如上图设备界面所示UX输出电压为AC 80.000V,实际测量值为0080.046V,试验结果的误差精度符合国家规定值及行业的规定值。
综合上述测试表明其误差精度都在出厂精度0.2%精度范围内,LY803微机继电保护测试仪值得推荐给每一位有需要的人。
继电保护试验项目索引
本索引旨在引导试验人员:各种继保装置的试验可以通过“继保”系列软件的哪些模块完成。
¢ 继电器试验:
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继电保护类型
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测试项目
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建议试验的模块
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备 注
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|
信号继电器
|
相应的测试项目
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直流试验
交直流试验
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若是要求交、直流混合输入的中间继电器,请在“交直流试验”模块中测试
额定电流太小的信号继电器,可用测试仪的电压回路输出测试
|
|
时间继电器
|
|
中间继电器
|
|
重合闸继电器
|
|
其它直流电压、电流继电器
|
|
电流继电器
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相应的测试项目
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交流试验
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可在“交流试验”专门的序分量模块中测试序分量继电器
也可在“I-t特性”模块中测试反时限继电器
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|
过(欠)电压继电器
|
|
序分量继电器
|
|
同步检查(或相位比较)继电器
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|
反时限电流继电器
|
|
差动继电器
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直流助磁特性
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差动继电器、差动谐波、交直流试验、谐波试验
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试验时请参考说明书中的“附录5”正确接线
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谐波制动特性
|
|
比例制动特性
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差动继电器、交流试验
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|
功率(方向)继电器
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相应的测试项目
|
功率方向及阻抗、交流试验
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测试功率(方向)继电器前,应预先确定接线类型,和保护大致的动作边界
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阻抗继电器
|
|
同期继电器
|
相应的测试项目
|
同期试验、交流试验
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“同期试验”模块固定由测试仪的UA、UC分别作为系统侧和待并侧电压输出
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频率继电器
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相应的测试项目
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频率及高低周
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单机试验选择“自动变频”方式时,能测试频率滑差定值
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¢ 微机保护试验:
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继电保护类型
|
测试项目
|
建议试验的模块
|
备 注
|
|
线
路
保
护
|
多段过流
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相应的测试项目
|
交流试验
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只要方法得当,用“交流试验”模块能进行大部分继电器和微机保护的试验,应重点学习该模块
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过(欠)电压
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序分量电压电流
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频率装置
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功率方向保护
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重合闸及转换性故障
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相应的测试项目
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整组试验、线路保护、状态序列、6-35KV线路保护综合测试
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要求测试检同期和检无压,用Ux作为待并侧电压输出,HRJB802测试仪是用Ua代替Ux进行试验
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距离和零序
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距离和零序定值校验
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距离和零序、线路保护、整组试验、交流试验
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“距离和零序”和“线路保护”均能一次性自动测试多段、各种故障类型、各种相别的距离和零序定值
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阻抗特性
|
阻抗特性
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工频变化量距离
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定值校验
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距离和零序、线路保护
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应设置故障电流足够大,比如10~15A(当为5A制CT时)
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复合电压闭锁(方向)过流
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过流、低压、负序电压、灵敏角等
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交流试验、6-35KV线路保护综合测试
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有的保护的“低电压”和“负序电压”由不同的端子输入,试验时需更换接线
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低周、低压减载装置
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相应的测试项目
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频率及高低周、6-35KV线路保护综合测试
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若其它条件都满足,装置却不能动作,请确认装置是否还需要同时输入电流和开关接点
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发
变
组
保
护
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差动保护
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比例制动特性
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差动保护、差动定值、交流试验
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发电机差动保护,用“差动保护”进行试验时,可看作接线类型为Y/Y,高、低压侧平衡系数均为1的变压器保护
“差动保护”注重曲线特性搜索,而“差动定值”模块注重差动定值测试,二者结合,能全方位测试差动保护
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谐波制动特性
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差动保护、差动定值、谐波试验
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失磁保护
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相应的测试项目
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交流试验
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试验时应注意输出的电压电流的夹角
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励磁保护
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复合电压闭锁(方向)过流(后备)
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相应的测试项目
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请参见上文“线路保护”部分
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请参见上文“线路保护”部分
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其
它
保
护
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自动准同期装置
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相应的测试项目
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同期试验
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做自动调整试验时,测试各开入量必须按说明书要求接线
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母线差动保护
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相应的测试项目
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交流试验
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请参见附录6中“南瑞部分保护”有关BP-2B和RCS-915的说明
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第1章 装置特点与技术参数
第1节 主要特点
◆ 电压电流输出灵活组合 输出达4相电压3相电流,可任意组合实现常规4相电压3相电流型输出模式,既可兼容传统的各种试验方式,也可方便地进行三相变压器差动试验和厂用电快切和备自投试验。
◆ 操作方式 装置直接外接笔记本电脑或台式机进行操作,方便快捷,性能稳定。
◆ 新型高保真线性功放 输出端一直坚持采用高保真、高可靠性模块式线性功放,而非开关型功放,性能很好。不会对试验现场产生高、中频干扰,而且保证了从大电流到微小电流全程都波形平滑精度优良。
◆ 高性能主机 输出部分采用DSP控制,运算速度快,实时数字信号处理能力强,传输频带宽,控制高分辨率D/A转换。输出波形精度高,失真小线性好。采用了大量先进技术和精密元器件材料,并进行了专业化的结构设计,因而装置体积小、重量轻、功能全、携带方便,开机即可工作,流动试验非常方便。
◆ 软件功能强大 可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作,能方便地测试及扫描各种保护定值,进行故障回放,实时存储测试数据,显示矢量图,联机打印报告等。可方便进行三相差动保护测试。
◆ 具有独立专用直流电源输出 设有一路110V 及 220V专用直流电源输出。
◆ 接口完整 装置带有USB通讯口,可与计算机及其它外部设备通信。
◆ 完善的自我保护功能 散热结构设计合理,硬件保护措施可靠完善,具有电源软启动功能,软件对故障进行自诊断以及输出闭锁等功能。
第2节 额定参数
◆ 交流电流输出
输出精度 0.2级
相电流输出(有效值) 0~40A
三并电流输出(有效值) 0~120A
相电流长时间允许工作值(有效值) 10A
相电流极大输出功率 420VA
三并电流极大输出时就大输出功率 900VA
三并电流极大输出时允许工作时间 10s
频率范围(基波) 20~1000Hz
谐波次数 1~20 次
◆ 直流电流输出
输出精度 0.2级
电流输出 0~±10A / 每相,0~±30A / 三并
极大输出负载电压 20V
◆ 交流电压输出
输出精度 0.2级
相电压输出(有效值) 0~120V
线电压输出(有效值) 0~240V
相电压/线电压输出功率 80VA / 100VA
频率范围(基波) 20~1000Hz
谐波次数 1~20次
◆ 直流电压输出
输出精度 0.2级
相电压输出幅值 0~±160V
线电压输出幅值 0~±320V
相电压/线电压输出功率 70VA / 140VA
◆ 开关量及时间测量
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工控型
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备注
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开关量输入
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8路
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空接点: 1~20mA,24V
电位接点接入:“0”:0~ +6V; “1”:+11 V~+250V
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开关量输出
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4对
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DC:220V/0.2A;AC:220V/0.5A
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时间测量
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测量范围0.1ms ~ 9999s 测量精度0.1mS
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◆ 体积重量
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工控型
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外形尺寸
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410×360×200mm³
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单机重量
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20kg
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供电电源
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AC 220V±10%,50/60Hz
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环境温度
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-10℃ ~ +50℃
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第2章 装置硬件结构
第1节 装置硬件组成
◆ 控制数字信号处理器微机
本装置采用高速、高性能数字控制处理器作为控制微机,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。克服了笔记本电脑直接控制式测控仪中因数据通信线路长、频带窄导致的输出波形点数少的问题。
◆ D/A转换和低通滤波
采用高速高位D/A转换器,保证了全范围内电流、电压的精度和线性。
由于D/A分辨率高和拟合密度高,波形失真小,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,易于实现精准移相、谐波叠加,高频率时亦可保证高的精度。
◆ 电压、电流放大器
各相电流、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,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。10A及以下输出时装置可长期工作,当电流超过10A时,软件限时启动,限时时间到,软件自动关闭功率输出并给出告警指示。输出电流越大,限时越短。
◆ 开入、开出量
开关量输入电路可兼容空接点和0~250V电位接点。电位方式时,0~6V为合,11~250V为分。开关量可以方便地对各相开关触头的动作时间和动作时间差进行测量。
开入部分与主机工作电源、功放电源等均隔离。开入地为悬浮地,所以,开入部分公共端与电流、电压部分公共端UN、IN等均不相通。
开关量电位输入有方向性,应将公共端接电位正端,开入端接电位负端,保证公共端子电位高于开入端子。现场接线时,应将开入公共端接+KM,接点负端接开入端子。如果接反,则将无法正确检测。
开出部分为继电器空接点输出。输出容量为DC:220V/0.2A,AC:220V/0.5A。开关量输出与电压、电流、开入等各部分均完全隔离。各个开出量的动作过程在各个测试模块中各有不同,详细请参看各模块软件操作说明。
以下是两种常见的开出量接线示意图:
电位接点时:
空接点时:
◆ 专用直流电源输出
装置在机箱底板上装设有一路专用可切换直流电源输出,分 110V 及 220V 两档,可作为现场试验辅助电源。该电源额定工作电流1.5A,可作为保护装置的直流工作电源,也可作为跳合闸回路电源。该电源如过载或短路,将烧坏相应保险(2A/250V),此时更换此保险管即可。
第2部分
工控型 继保软件操作说明
山东在从经济大省向经济强省跨越的过程中,需要巨大的能源支持,必须突破能源结构长期“一煤独大”的束缚,寻求省外来电的支持。经过分析研究,山东电力提出了“转变山东电力发展方式、由本省自我平衡转变为积极接纳省外来电”的策略。
05年3月1日,500千伏辛聊双线建成投运,标志着山东电网实现与华北电网相联,正式结束“孤网”运行历史。
“大规模的‘外电入鲁’始于10年银东直流单极投运后,当年‘外电入鲁’电量第1次超过200亿千瓦时。”11年2月,世界上的第1条±660千伏输电线路银东直流双极投运,山东电网实现与西北电网相联,接纳省外来电的能力达750万千瓦。同年7月1日,山东电网统调用电负荷创4648万千瓦的历史新高,在用电高峰时段,山东电网跨区域从省外受电750万千瓦,是13年全省全社会用电负荷的九分之一。
“‘十三五’期间,山东成为特高压建设的主战场,新建交流线路长度、新增变电容量约占国家电网同期特高压交流工程建设的三分之一,新建直流线路长度、新增换流容量约占国家电网同期特高压直流工程建设的四分之一。”
20年1月4日,山东—河北特高压交流环网工程建成投运,山东电网接纳省外来电能力提升到3300万千瓦以上。
从省间互济、富余外送到“电从远方来”,“外电入鲁”电量从无到有、从少到多、从单一煤电到各类电源,如今已不可或缺。24年,山东接纳省外来电超1500亿千瓦时,占全省全社会用电量的18.6%;迎峰度夏期间,省外来电很高负荷达2807万千瓦,占当日全网很高负荷的25.8%。
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