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轴承加热器在应用中的配置与研究
2
试验装置的电子线路结构特性
轴承加热器在应用中的配置与研究、电压的参数，由程序控制信号源指导电子线路、
D/A
转换、功率放大，输出具有一定功率的三相电流、电压送给继电保护装置，同时接受继电保护装置的反馈信息，作出系列响应，予以记录，以达到自动测试结果，并将结果以文字、图表打印报告。
2.1
人机对话
国产的试验装置具有汉字菜单，进入各种专用试验程序，程序界面友好，并有帮助菜单。进口试验装置则为英文界面。
2.2
参数设定
通过屏幕画面直接输入或修改参数，一般试验装置在出厂前必须调整好，使得输出的电流、电压信号就是设定的数值。由于试验装置在自动测试过程中
(
如二分法渐近
)
都是电流、电压突变，一般没有用仪表监测。在日后的试验中，不论装置工况如何，就认定设定值就是输出值。这里就存在一个大问题，一旦负载阻抗较大，输出波形削顶或产生自激振荡或功放回路参数有了变化，使输出值和设定值有误差，就会造成继电保护误整定。现将国内外装置中解决这些问题的几种办法分述如下。
(1)
瑞典
OMICRON CMC156
采用
A/D
测量自动反馈修正。它的优点是当功放级尚未饱和时能提高精度。如负荷阻抗较大，功放级饱和后，自动反馈修正的误差反而会变大，但试验装置在误差超标时能在计算机屏幕上告警。
(2)
采用专有的失真判别措施，相当于用电路比较信号源和输出是否一致的办法。若输出电流、电压的有效值与计算机设定值误差超过
3
％时，就发出音响告警，超过
5
％时延时关机，并指示误差相别，避免错误整定。
JJC—111
试验装置设有电流、电压回路的开路、短路保护，失真判别措施还加强了电流、电压电源的开路、短路保护。这是国内其它试验装置所不具有的。
2.3
程序控制信号源
目前大多数的试验装置都是由数据通讯线将微机中已计算的瞬时值数据传往
D/A
，产生信号源，有的是逐点传送，有的是批处理传送，这对试验波形每周分隔的点数有很大关系。
北京威特
MRT—02B
、广东昂立的
3100D
据悉基波每周只有
40
个点，轴承加热器在应用中的配置与研究，幅频特性很差，谐波叠加和变频试验只是定性地，而非定量地进行测量，在这两个项目中输出的试验值与计算机整定值有误差。
试验装置为无变压器输出，基波每周点为
180
点，幅频特性大为提高。在叠加
2
、
3
、
5
、
7
次谐波时，其谐波输出值和计算机设定值的误差不超过
3
％。从计算机逐点传送、通讯握手所需机时考虑，每周
180
点也已到了极限，否则要增加硬件存储器，实行批处理传送。但逐点传送也有它的好处，能仿真输出长过程的故障信号。
国外试验装置都保证任何频率下海周的点数有
256
点，送出的波形十分光滑，幅频特性很好。在
20
次谐波时，其和计算机设定值的误差均在
3
％以下，因而做单频率的试验时，效果特好。由于采用批处理传送需要前置存储器，而前置存储器容量有限，在故障仿真时，仿真信息的长度就有限制。国外试验装置容量偏小，增加容量需要增设功率放大器，增加体积重量，选择时要考虑应用场所。
2.4
数模变换
D/A
数模变换一般都采用
12
位或以上。在阻抗元件试验中，电压信号可能降得很低，这时信号源的
D/A
的有效位数就减少，影响波形的台阶数。如考虑叠加谐波的幅值裕度，一般相电压取
80V
是适宜的。零序电压
3Uo
一般应设计为
100V
。
2.5
功率放大级
目前有两种设计。一种是经变压器输出，好处是通过变压器进行阻抗匹配，充分发挥功放管的容量，缺点是不能传送非周期分量，暂态响应和幅频特性都不好；另一种是无变压器输出，暂态响应好，且高电压、大电流功放管的价格低。使用无变压器输出已是目前的趋势。功放级设计有很多的关键技术，与制造厂家硬件投入有关。对试验装置而言，电压级的功放一般都能满足，而电流级功放容量要求*大，功放级的功放管参数选得高低不同，厂家提供容量的表达是不同的，下面只比较电流功放级的容量。
(1)
江西华东电力仪器厂
JJC—1H
参数为：*大输出功率
300VA/
相，电流
30A/
相时，输出到负载上的不失真电压为
10V
。当环境温度
20
℃
时，
30A
电流允许持续
5min
，这个指标目前在国内外都是很高的。电流
10A/
相时，输出到负载上的不失真电压为
15V
，此时允许长期工作。在现场用
JJC—1H
校验故障录波器的电流时，可同时串
24
个
CT
，而同样条件下昂立
3100—D
试验装置只能串
6
个
CT
，可见前者带载能力较大。
(2)
瑞典
CMC156
、
OMICRON
、
CMA156
带功放装置后的参数，经江苏省电力试验研究所测定：*大输出功率为
150VA/
相，电流
0
～
15A/
相时，输出到负载上不失真的电压都为
10V
；电流
20A/
相时，输出到负载上允许的电压为
6.25V
；电流
30A/
相时，输出到负载上的允许电压只为
3.85V
；电流
50A/
相时，输出到负载上的允许电压只为
1.413V
。当环境温度
20
℃
、
50A/1.4V
时允许
8min
。轴承加热器在应用中的配置与研究，必须注意，当电流超过
15A
时，功放级的限制是由于热负荷的原因，在
30A
时输出功率也只有
115VA
，可见带载能力也很小。
(3)
新加坡
VENUS330
和
FREJA300
输出不失真电压只能达到
3.8
～
3.5V
，输出带载能力很低。
(4)
北京威特
MRT—02B
和广州昂立
3100D
参数为：输出电流范围
0
～
30A/
相，长期允许工作电流
10A/
相以下。当输出电流大于
10A/
相时，试验时间不宜超过
10s
，说明功放级的热容量不足。
2.6
自动加载测试
根据继电保护测试项目的要求，试验装置能按设定程序输出电流、电压，自动寻找动作边界。如差动继电器助磁特性试验需要同时输出工频电流和直流电流，并自动按二分法渐近寻找动作边界。如直流助磁电流选择
20A
，交流动作电流将接近
30A
，因而大电流下的允许持续时间是不宜太短的。有的装置在上述工况下测试会发生中途超温停机，使自动寻找边界过程不能完成。
2.7
继电保护的反馈信息
继电保护反馈信息有多种，如空接点、电位式、脉冲式，还有正、负极性之分。早期的试验装置智能判别很差，需要用改变硬件开关位置来约定反馈信息的处理，操作不便。目前，国内大多数装置也同国外装置一样，已做到自动智能判别，十分方便。选择试验装置时，同样要注意这个特点。
2.8
试验数据处理
距离保护动作区试验是通过自动二分法渐近寻找动作边界，得到一系列测试结果，并在屏幕上绘制这些测试点。目前有很多试验装置不能用智能拟合的办法来绘制动作区曲线，也得不到实测的动作阻抗，因而表达不出实测的阻抗和整定值有多少误差。江西华东电力仪器厂
JJC—1H
微机继电保护测试仪开发了这些软件：包括阻抗元件动作区曲线、精工电流曲线、差动保护的助磁特性曲线等的智能拟合程序，尤其是试验叠加谐波对阻抗元件动作区的影响时，该程序能描绘非圆曲线的动作区，并形成一页完整的试验报告
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