中试控股技术研究院鲁工为您讲解：4U3I继电保护试验装置

ZSJB-9300三相微机继电保护测试仪

整机模块化设计，进行了大量的优化设计和工艺改进，更加小型化、轻型化，易操作、易维护。
参考标准：GB/T 7261-2016，DL/T 624-2010

三相微机继电保护测试仪：该产品用于对发电厂、变电站各种继电保护装置参数的整定和测试，智能化程度高，测试准确。

能模拟12路电流、电压的调幅、移相、分相独立变频、多态故障模拟、叠加谐波，具有失真告警、录波数据回放输出等功能，是确保发电厂、变电站及线路安全运行的重要测试仪器。
测试软件采用Windows界面，功能齐全，界面友好，能完成各种继电保护装置的全面测试，自动生成试验数据库和试验报告，图文并茂，使用方便，是发电厂、供电局、科研院所、相关企业等单位理想的继电保护测试装置。

ZSJB-9300S微机继电保护测试仪
完成微机保护、继电保护、励磁、计量、故障录波等专业领域内的装置测试
1、ZSJB-9300S微机继电保护测试仪(3相工控机型) 装置采用高性能工控机作为控制微机，直接运行Window操作系统，装置面板带有大屏幕液晶显示器，装置前面板设有USB口可方便地进行数据存取、数据通信和进行软件升级等。
2、试验的全过程及试验结果均在液晶显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便。
3、微机继电保护测试仪测试装置是保证电力系统安全可靠运行的一种重要测试工具。随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术的飞速发展，中试控股应用新技术成果不断推出新型高性能继电保护测试装置是技术进步的必然趋势。ZSJB-9300S微机继电保护测试仪(3相工控机型)参照了原电力部颁发的《微机继电保护试验装置技术条件》的基础上，并采用现代新数字技术、高精密电子器件、微机系统及新线路、新结构研制而出。可独立完成微机保护、继电保护、励磁、计量、故障录波等专业领域内的装置测试，广泛应用于电力、石化、冶金、铁路、航空、军事等行业的电气试验现场。
特征
1、标准的4相电压3相电流输出  具有4相电压3相电流输出，可方便地进行各种组合输出进行各种类型保护试验。每相电压可输出120V，电流三并可输出120A，第4相电压Ux为多功能电压项，可设为4种3U0或检同期电压，或任意某一电压值的情况输出。
2、单机操作方便  单机由方便灵活的光电轨迹球鼠标通过大屏幕液晶显示屏进行操作，中试控股全部中文显示。可完成现场大多数试验检定工作，可对各种继电器及微机保护进行检定，并可模拟各种复杂的瞬时性、永久性、转换性故障进行整组试验。开机即可使用，操作方便快捷。 双操作方式，联接电脑运行  通过Windows平台上的全套中文操作软件，可进行各种大型复杂及自动化程度更高的校验工作，可方便地测试及扫描各种保护定值，可实时存贮测试数据，显示矢量图，绘制故障波形，联机打印报表等。
3、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，如三相差动试验、厂用电快切、备自投试验、线路保护检同期重合闸等，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。
4、开关量接点丰富  10路接点输入和8对空接点输出。输入接点为空接点和0～250V电位接点兼容，可智能自动识别。输入、输出接点可根据用户需要扩展。
5、大屏幕TFT显示屏  本机采用800×600点阵大屏幕TFT高分辨率真彩液晶显示屏，全部操作过程均在显示屏上设定，中试控股操作界面和试验结果均汉化显示，显示直观清晰。
6、自我保护采用合理设计的散热结构，并具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的故障自诊断及闭锁功能。
7、具有独立专用直流电源输出  装置设有一路110V 及 220V专用可调直流电源输出。
参数
交流电流输出
 相电流输出  0～40A  输出精度：＜0.1级
 三相并联电流输出  0～120A
交流电压输出
 相电压输出  0～120V  输出精度：＜0.1级
 线电压输出  0～240V

内置高性能工控机，采用嵌入式工业系统WindowsCE.Net，其简洁的系统内核具有稳定可靠高效的硬件实时性能，集成化、一体化，无需外接电脑即可轻松完成各种复杂的试验功能。

还可以杜绝电脑病毒侵犯，即使误操作删除文件也不会破坏操作系统，保证系统安全。

独创动态跟踪技术，采用高性能DSP、FPGA、24位DA和高精度线性功放技术，输出每周波1600点的高精度波形

能快速准确灵活的控制响应模拟输出电力系统故障模型各种瞬时变化的暂态波形，使模拟量输出全量程、从直流到1kHz都能全面保证瞬时变化特性和高精度，对超高压继电保护测试工作的准确性具有特别重要的意义。

       微机型继电保护测试系统，测试对象主要是２２０Ｋｖ及以下高压输电线路的继电保护及安全自动装置。系统通过模拟电力系统的各种故障：输出三相电压、电流或直流试验电压，采用电压、电流由正常运行值突变到故障值等，同时测试继电保护装置对故障的响应状态和响应速度。除了对各种电压、电流、负序、阻抗、方向、差动、重合闸等各类保护装置进行校验外，还能模拟单相接地、两相短路、三相短路等各种故障的发生与切除过程，模拟故障过程中电流电压的变化，从而检验被检保护装置的整体动作性能。

       微机型继电保护测试装置主要组成部分包括：信号控制单元、电流电压放大器和开关量输入通道。信号控制单元是一个微机控制的可编程的信号发生器，可模拟电力系统各种常态和故障态的电气量，输出的弱信号，经功放放大成具有一定功率的电流、电压激励信号，开关量输入通道检测被测试继电保护装置的保护动作信号。当前的继电保护微机型测试装置具有以下功能：

1信号发生和开关量单元：要求能够独立产生各种输出电压、电流信号．通过采用高性能数模转换电路，提供高质量的放大器输入端信号；输出直流至所需各种频率的交流电压、电流信号，可以为正弦，方波、三角波等各种波形和电力系统任意混成波形；提供八路开关量输入和输出；

2故障模拟：用于电路中接地短路等运行故障同时还提供模拟故障转换及测试保护装置的动作时间等功能；

3仿真功能：可以进行各种不同类型等仿真实验如将故障记录数据重新转化为模拟量再现电网当时的故障情况；

4阻抗搜索：用于测试和搜索阻抗继电器动作时间和阻抗的关系用数字方法合成试验波形，如正弦波或叠加直流分量和高次谐波，可测试保护继电器的稳态特性或暂态特性。

测试仪研发的技术关键

１．良好的系统架构

       为了提高测试仪的总体性能，测试仪的许多功能的实现都依赖于硬件电路如系统控制电路、任意信号发生器，译码及读写控制电路、总线驱动的控制、Ｉ，ｏ接口等，所以测试仪的硬件电路非常复杂。可能引起可靠性、电磁兼容性、功耗，设计风险，设计周期、设计费用等方面的问题。

２．ＵＳＢ通讯协议

       通讯协议制定的好坏关系到系统测试的准确性和有效性。制定的协议必须保证数据的正确性的同时尽量减少数据的通讯量。ＲＴ型测试仪采用的串口通信方式在大量数据实时传输时，速度已不能满足要求；基于ＵｓＢ通信的方案是本文设计的重点之一。

３．高性能任意波形发生器的ＦＰＧＡ实现

       任意波形发生器的实质是通过Ｄ，Ａ转换器产生模拟电力系统故障状态的三相电流和电压信号，信号质量将直接影响测试仪的性能指标。设计具有相位灵活可变、频率稳定且适当可调的任意波形发生器是测试仪的关键。在任意波形发生器的设计中，主要解决的问题有：a全量程范围内实现信号输出的高分辨率；b信号的高稳定度；c信号任意波形、幅度、相位的实现；d信号的谐波叠加等。

４．保护动作的识别

       继电保护装置的动作信号有电位式、节点式等，还可能有正、负极性之分，测试装置需要能够自动判别保护装置输出的常态和动作标志。

５．电磁兼容（ＥＭＣ）的保证

       在设计过程中，需要分析产生干扰的原因和干扰侵入的途径。从而采取有效的软、硬件防范措施，一方面尽量消除电磁干扰、将干扰抑制到能够容忍的水平，提高测试的准确性，另一方面减小系统自身产生的辐射干扰，提高系统的电磁兼容性。