淺談微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀整組試驗(yàn)

    整組試驗(yàn)相當(dāng)于繼電保護(hù)裝置的靜模試驗(yàn)，通過設(shè)置各試驗(yàn)參數(shù)，模擬各種瞬時(shí)、*性的單相接地、相間短路或轉(zhuǎn)換性故障，以達(dá)到對(duì)距離、零序保護(hù)裝置以及重合閘的動(dòng)作進(jìn)行整組試驗(yàn)或定值校驗(yàn)。下面以“整組試驗(yàn)Ⅰ"為例，簡(jiǎn)要說明其使用方法。軟件界面如圖。
?    整組校驗(yàn)過流、零序和距離等保護(hù)，進(jìn)行整組傳動(dòng)試驗(yàn)
?    能測(cè)試在有（無(wú)）檢同期和檢無(wú)壓條件下，重合閘及后加速動(dòng)作情況
?    能模擬轉(zhuǎn)換性故障、反方向故障
*節(jié)   界面說明
 故障量設(shè)置  
● 故障類型
可設(shè)定為AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABN、BCN、CAN、ABC型故障。
● 整定阻抗
按照定值單給定的阻抗設(shè)置方式，故障阻抗可以Z、Φ方式輸入或R、X方式輸入，當(dāng)以一種方式輸入，另一種方式的值軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。
● 短路阻抗倍數(shù)
為nד整定阻抗"，以此值作為短路點(diǎn)阻抗進(jìn)行模擬。一般按0.95或1.05倍整定值進(jìn)行檢查。如果不滿足，也可以0.8或1.2倍整定值進(jìn)行檢查。這是“容忍性"的檢查界限，如果保護(hù)還不能正確動(dòng)作，請(qǐng)檢查其它方面的原因。
● 零序補(bǔ)償系數(shù) 
Ko = ( Z0 / Z1 – 1 ) / 3
如果正序組抗角Φ(Z1)與零序阻抗角Φ(Z0)不等，此時(shí)Ko為一復(fù)數(shù)，則常用Kor、Kox進(jìn)行計(jì)算。 
Kor = ( R0 / R1 – 1 ) / 3          Kox = ( X0 / X1 – 1 ) / 3
對(duì)某些保護(hù)(如901系列)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Kor＝Kox＝Ko 。
● 故障方向
如果保護(hù)具有方向性，請(qǐng)注意選擇正確的故障方向。
● 故障性質(zhì)
選擇“瞬時(shí)性"或“*性"故障的不同點(diǎn)在于：在“時(shí)間控制"的試驗(yàn)方式下，選擇“瞬時(shí)性" 故障時(shí)，當(dāng)測(cè)試儀接收到保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)后即停止故障輸出進(jìn)入下一狀態(tài)，盡管此時(shí)故障時(shí)間還沒有結(jié)束；但在“*性"故障時(shí)，即便測(cè)試儀接收到保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)，故障量繼續(xù)存在，直到所設(shè)置的“故障持續(xù)時(shí)間" 到。也就是說，“*性"故障時(shí)，測(cè)試儀的故障輸出時(shí)間只受“故障持續(xù)時(shí)間"控制。因此，在“*性"故障下試驗(yàn)容易造成后加速保護(hù)動(dòng)作，并且重合閘無(wú)法重合。所以，建議一般選擇“瞬時(shí)性"故障方式。
● 故障電流
以上只設(shè)置了相應(yīng)的短路阻抗，如果再告訴軟件一定的故障電流，軟件將自動(dòng)計(jì)算出相應(yīng)的故障電壓，由測(cè)試儀輸出相應(yīng)的故障電壓和電流給保護(hù)。設(shè)置的故障電流應(yīng)滿足以下要求：1、大于保護(hù)的啟動(dòng)電流；2、故障電流與短路阻抗的乘積應(yīng)不大于57.7V。
● 時(shí)間控制／接點(diǎn)控制
接點(diǎn)控制時(shí)，由測(cè)試儀接收到的保護(hù)的跳閘、重合閘、永跳接點(diǎn)變位信號(hào)來(lái)控制試驗(yàn)狀態(tài)，決定測(cè)試儀在相應(yīng)狀態(tài)應(yīng)輸出的電流、電壓。
時(shí)間控制時(shí)，裝置根據(jù)所設(shè)置的時(shí)間順序，依次輸出故障前、故障時(shí)、跳閘、重合閘、永跳后的各種量，保護(hù)跳合閘時(shí)只記錄時(shí)間，而不改變各種量的輸出進(jìn)程。

故障時(shí)間、斷開時(shí)間、重合時(shí)間
在時(shí)間控制方式，用于控制輸出故障量的持續(xù)時(shí)間、故障斷開后輸出正常量的持續(xù)時(shí)間、重合閘再次輸出故障量的持續(xù)時(shí)間，見上圖。在接點(diǎn)控制時(shí)不起作用。
轉(zhuǎn)換性故障／非轉(zhuǎn)換性故障
用于設(shè)置轉(zhuǎn)換性故障。從故障開始時(shí)刻起，當(dāng)轉(zhuǎn)換時(shí)間到，無(wú)論保護(hù)是否動(dòng)作跳開斷路器，均進(jìn)入轉(zhuǎn)換后故障狀態(tài)。但跳開相的電壓電流不受轉(zhuǎn)換性故障狀態(tài)影響，其電壓V＝57.7V（PT安裝在母線側(cè)）或0V （PT安裝在線路側(cè)），I=0A。故障轉(zhuǎn)換時(shí)間是指從*次故障開始時(shí)算起的時(shí)間。
轉(zhuǎn)換后故障類型
可設(shè)定為AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABN、BCN、CAN、ABC型。一般轉(zhuǎn)換后的故障類型設(shè)置為與*次故障類型不同更符合實(shí)際。
轉(zhuǎn)換起始時(shí)刻和轉(zhuǎn)換時(shí)間
可以設(shè)定為從*次開始故障時(shí)起算，還是從保護(hù)跳閘后起算，還是從重合閘后起算，何時(shí)發(fā)生故障轉(zhuǎn)換。
故障起始角
故障發(fā)生時(shí)刻電壓初始相角。由于三相電壓電流相位不一致，合閘角與故障類型有關(guān)，一般以該類型故障的參考相進(jìn)行計(jì)算：?jiǎn)蜗喙收弦怨收舷唷上喽搪坊騼上嘟拥匾苑枪收舷唷⑷喽搪芬訟相進(jìn)行計(jì)算。
PT安裝位置
模擬一次側(cè)電壓互感器是安裝在母線側(cè)還是線路側(cè)。PT裝于母線側(cè)時(shí)，故障相斷開后，該相電流為零，電壓恢復(fù)到正常相電壓（V＝57.7V，I=0A）； PT裝于線路側(cè)時(shí)，故障相斷開后，該相電流及電壓均為零（V＝0V，I=0A）。
分相跳閘／三相跳閘
用于定義開入量A、B、C三端子是作為“跳A"、 “跳B"、 “跳C"端子還是“三跳"端子。若設(shè)為“分相跳閘"時(shí)，則單相故障時(shí)可以模擬只跳開故障相。即這種情況下，“跳A"、“跳B"、“跳C"哪幾個(gè)信號(hào)到，模擬哪幾相跳開。
斷路器斷開／合閘延時(shí)
模擬斷路器分閘/合閘時(shí)間。裝置接收到保護(hù)跳/合閘信號(hào)后，將等待一段開關(guān)分閘/合閘延時(shí)，然后將電壓電流切換到跳開/合閘后狀態(tài)。
故障后開出1延時(shí)閉合時(shí)間
輸出故障量后開出1將會(huì)延時(shí)這一時(shí)間閉合。此功能可用于：在試驗(yàn)高頻保護(hù)時(shí)，用開出1模擬收發(fā)信機(jī)的“對(duì)側(cè)收信輸入"信號(hào)。
開出量2
開出2跟蹤斷路器的狀態(tài)變化，即保護(hù)跳閘時(shí)，開出2斷開，保護(hù)重合時(shí)，開出2閉合。故開出2可以作為模擬斷路器使用。
檢同期重合閘及Ux設(shè)置  
Ux選擇
Ux是特殊相，可設(shè)定輸出 +3U0、-3U0、+×3U0、-×3U0、檢同期Ua、檢同期Ub、檢同期Uc、檢同期Ubc、檢同期Uca、檢同期Uab。
前4種3U0的情況，Ux的輸出值由當(dāng)前輸出的Ua、Ub、Uc組合出的3U0成分乘以各系數(shù)得出，并跟隨其變化。
若選等于某檢同期抽取電壓值，則在測(cè)試線路保護(hù)檢同期重合閘時(shí)，Ux用于模擬線路側(cè)抽取電壓。以檢同期Ua為例，在斷路器合上狀態(tài)，Ux輸出值始終等于母線側(cè)Ua（但數(shù)值為100V），在保護(hù)跳閘后的斷開狀態(tài)，Ux值則等于所設(shè)定的檢同期電壓幅值和相角，該值可以設(shè)定為與此刻的Ua數(shù)值或相位有差，用以檢驗(yàn)保護(hù)在此種兩側(cè)電壓有差的情況下的檢同期重合閘情況。
整組試驗(yàn)Ⅱ說明 
整組試驗(yàn)Ⅱ與整組試驗(yàn)Ⅰ的功能基本相同。整組試驗(yàn)Ⅰ是按照阻抗方式設(shè)定各種故障情況，用于保護(hù)進(jìn)行整組試驗(yàn)，但對(duì)于某些保護(hù)無(wú)法獲知故障阻抗，而只有故障電壓和電流，如零序保護(hù)或35KV線路保護(hù)，此時(shí)可以用整組試驗(yàn)Ⅱ進(jìn)行試驗(yàn)。
故障類型  
可設(shè)定為AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABC型故障。
故障電壓U  
對(duì)于單相故障和三相故障，故障電壓U為故障相電壓值，對(duì)于相間故障，故障電壓U為故障兩相的線電壓值。
整定電流I  
為保護(hù)某段整定電流值。
短路電流倍數(shù)  
短路電流為試驗(yàn)倍數(shù)nד整定電流",以此值作為短路點(diǎn)電流進(jìn)行模擬試驗(yàn)。
注意：
1. 整組試驗(yàn)中，所有故障數(shù)據(jù)全部由計(jì)算機(jī)完成。計(jì)算機(jī)根據(jù)所設(shè)定的故障電流和故障阻抗計(jì)算得出的短路電壓，每相不得大于額定電壓（57.7V），如果過大，則自動(dòng)降低故障電流值，以滿足Vf ≤ 額定電壓（57.7V）的條件。
2. 如果故障阻抗較小，一般應(yīng)設(shè)置較大故障電流，故障阻抗較大，可設(shè)置較小故障電流，以使故障電壓比較適當(dāng)。這也符合實(shí)際運(yùn)行情況。否則有可能影響測(cè)量結(jié)果。
其它各選項(xiàng)以及測(cè)試過程均與整組試驗(yàn)1*相同。

第二節(jié)   試驗(yàn)指導(dǎo)
整組試驗(yàn)過程說明
數(shù)據(jù)設(shè)定完畢，按下“開始試驗(yàn)"，裝置輸出“正常狀態(tài)"的各相對(duì)稱量，此時(shí)各相電壓為為額定電壓（57.7V）、電流為負(fù)荷電流。按下 “開始故障"按鈕，或“開入c"接通，裝置進(jìn)入故障狀態(tài)，輸出故障電流、電壓，加至保護(hù)裝置上。保護(hù)跳閘后，裝置輸出跳閘后狀態(tài)量。保護(hù)重合閘后，如果是瞬時(shí)性故障，裝置輸出正常量（各相電壓為57.7V、電流為負(fù)荷電流）；如果是*性故障，裝置再次輸出故障量，至保護(hù)第二次跳閘（永跳）后，再恢復(fù)輸出正常量。
“開入c"接通時(shí)裝置自動(dòng)進(jìn)入故障狀態(tài) 
此功能有兩種作用： 1 、可模擬手合到故障線路后加速跳閘，可以很方便地測(cè)出動(dòng)作時(shí)間。具體做法是將手合接點(diǎn)或TWJ接點(diǎn)接至“開入c"，手動(dòng)合閘時(shí)接點(diǎn)動(dòng)作測(cè)試儀即輸出故障量，可測(cè)試保護(hù)的動(dòng)作情況。2、可由GPS 裝置的接點(diǎn)啟動(dòng)故障，模擬線路兩側(cè)同步故障。
試驗(yàn)期間，任何時(shí)候按下“停止"鍵，則試驗(yàn)過程中止并退出。
試驗(yàn)結(jié)束后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)將測(cè)試記錄區(qū)中的測(cè)試結(jié)果在硬盤“試驗(yàn)報(bào)告\整組試驗(yàn)\"子目錄下按文本格式存檔，并可用“打印"按鈕進(jìn)行顯示、打印。亦可以拷貝出來(lái)進(jìn)行編輯、修改。
GPS控制試驗(yàn)
整組試驗(yàn)過程可以由GPS進(jìn)行控制，用于模擬雙電源線路兩側(cè)保護(hù)的同時(shí)同步試驗(yàn)，即由GPS控制兩側(cè)的兩臺(tái)測(cè)試儀同時(shí)同步啟動(dòng)進(jìn)入故障前狀態(tài)和進(jìn)入故障狀態(tài)，加上故障量給各自側(cè)的保護(hù)，測(cè)試兩側(cè)保護(hù)的同時(shí)動(dòng)作行為。
GPS的脈沖輸出：
GPS裝置的脈沖輸出口輸出兩路脈沖，一路是PPS脈沖，為每秒鐘發(fā)一個(gè)，另一路是PPM脈沖，為每分鐘發(fā)一個(gè)，每次發(fā)PPS或PPM脈沖時(shí)面板上有一個(gè)PPS指示燈和一個(gè)PPM指示燈會(huì)閃動(dòng)。我們這里使用PPM脈沖用于試驗(yàn)。脈沖輸出口為一D型9針插座。
GPS裝置與測(cè)試儀裝置的聯(lián)接：
用我們提供的GPS聯(lián)接線將GPS裝置的脈沖輸出口與測(cè)試儀背板的通信接口聯(lián)接。
啟動(dòng)試驗(yàn)：
開啟測(cè)試儀進(jìn)入PC通信狀態(tài)，在PC機(jī)“整組試驗(yàn)"界面上將“GPS控制開始試驗(yàn)"選項(xiàng)打鉤。試驗(yàn)時(shí)兩側(cè)操作人員通過，并觀察GPS裝置上PPM脈沖指示燈的閃動(dòng)，在PPM閃過一次而下一個(gè)PPM未到之前（此時(shí)間寬度有1分鐘）的某一時(shí)刻，兩側(cè)操作人員基本同時(shí)按下界面上“開始試驗(yàn)"按鈕，這時(shí)測(cè)試儀將進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)，當(dāng)下一個(gè)PPM脈沖到時(shí)刻兩側(cè)測(cè)試儀同步自動(dòng)進(jìn)入故障前狀態(tài)輸出故障前正常量，再下一個(gè)PPM脈沖到時(shí)刻同步進(jìn)入故障狀態(tài)，輸出故障量。整個(gè)過程如下圖：