中试控股技术研究院鲁工为您讲解：三相电流、四相电压综合保护测试仪（源头大厂）

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。

继电保护是为保证并联运行电力系统的稳定性、可靠性，能自动迅速而准确地将故障设备从电力系统切除,保证非故障设备的继续运行,并防止故障设备继续遭破坏的一种综合多功能保护装置，保障主设备的安全，如:发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等。继电保护有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）等，根据试验要求规定，继电保护的试验可根据运行的情况采取临时检修和定期检修。继电保护测试仪现阶段市场上以微机型继电保护测试仪为主。
微机继电保护测试仪分为三相微机继电保护测试仪和六相微机继电保护测试仪，二次回路中常见的测试项目有继电保护、互感器、高压开关、真空开关、电容等，针对这些设备进行继电保护测试、互感器变比、比差角差测试、高压开关接触电阻及动特性测试等。三相及六相继电保护测试仪广泛的适用在电力、铁路、冶金、石油、化工、水利等行业。
1、主要特点
? 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。
? 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，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。
? 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。 
? 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。
? 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，操作界面和试验结果均汉化显示，显示直观清晰。
? 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。
? 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。
2、额定参数
?  交流电流输出
输出精度  ≤0.5A   ±2mA
          ＞0.5A   0.2%
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
相电流最大输出功率               420VA
三并电流最大输出时最大输出功率   900VA
三并电流最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   0.5级
电流输出   0～±10A / 每相，0～20A /两相叠加
最大输出负载电压   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   0.5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
开关量输入 10路 空接点：   1～20mA，24V
电位接点接入：“0”：0～ +6V； “1”：+11 V～ +250V
开关量输出 8对 DC：220V／0.2A；AC：220V／0.5A
时间测量 测量范围0.1ms ～ 9999s    测量精度0.1mS
外形尺寸 400×300×180mm3
单机重量 18kg
供电电源 AC 220V±10%，50／60Hz
环境温度 -10℃ ～ +50℃
技术参数
标准模拟量电压电流输出
交流电流输出6路，每路30A / 450VA
交流电压输出6路，每路120V / 70VA
交流输出精度0.1%（主量程范围内）
直流电流输出6路，每路±10A / 200VA
直流电压输出6路，每路±160V / 70VA
直流输出精度0.2%（主量程范围内）
相位0~360°
相位准确度＜0.2°
输出频率0~1200Hz
频率准确度＜0.001Hz
叠加谐波0~24次谐波
开关量
数量10路开入8路开出
便携录波仪参数
交流电压
测量范围4 x 0~180Vrms
交流电流
测量范围4 x 0~180Vrms
交流电流（霍尔）
测量范围2 x 0~125Arms
交流电流（钳形表）
测量范围4 x 0~100Arms
直流电压（大量程）
测量范围1 x 0~+750V
直流电压（中量程）
测量范围1 x 0~+10V
直流电压（小量程）
测量范围1 x 0~+200mV
直流电流测量范围1 x 0~+200mA

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。

油浸式电力变压器在运行中，绕组和铁芯的热量先传给油，然后通过油传给冷却介质。油浸式电力变压器的冷却方式，按容量的大小，可分为以下几种：

1、自然油循环自然冷却（油浸自冷式）

2、自然油循环风冷（油浸风冷式）

3、强迫油循环水冷却

4、强迫油循环风冷却下面中试控股详细介绍从外形识别 常用电源变压器的铁芯有E形和C形两种。E形铁芯变压器呈壳式结构（铁芯包裹线圈），采用D41、D42优质硅钢片作铁芯，应用广泛。C形铁芯变压器用冷轧硅钢带作铁芯，磁漏小，体积小，呈芯式结构（线圈包裹铁芯）。

从绕组引出端子数识别 电源变压器常见的有两个绕组，即一个初级和一个次级绕组，因此有四个引出端。有的电源变压器为防止交流声及其他干扰，初、次级绕组间往往加一屏蔽层，其屏蔽层是接地端。因此，电源变压器接线端子至少是4个。

从硅钢片的叠片方式识别 E形电源变压器的硅钢片是交*插入的，E片和I片间不留空气隙，整个铁芯严丝合缝。音频输入、输出变压器的E片和I片之间留有一定的空气隙，这是区别电源和音频变压器的最直观方法。至于C形变压器，一般都是电源变压器。

下面中试控股详细介绍鉴于高压输变电设施只产生极低的工频电场和工频磁场，对环境和人体的影响完全可以忽略不计，昨天提交省人大常委会会议审议的《湖北省辐射污染防治条例（草案修改稿）》，明确将高压输变电设施排除在规范对象之外。

省人大常委会法工委昨天特别为会议提交了一份《关于高压输变电设施的环境影响》的参阅件，对电磁辐射进行了详细解惑。记者看到，参阅件综合了省政府法制办和市发改委等分别组织的相关座谈会专家意见，并结合国内外相关规定，对电磁辐射的概念、高压输变电设施对环境的影响进行了解读。省人大常委会法工委认为，一些人反对将变电站建在家门口，主要是宣传不到位，一些市民缺乏对高压输变电设施的科学认识。《电磁辐射防护规定GB8702－88》，电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象，其防护限值的适用频率范围为100千赫兹—300千赫兹。环保和卫生部门管理的电磁辐射特指波段频率高、波长在3000米至1毫米，对人体健康有危害的电磁波。

高压输变电设施传输的波长是6000千米，是电磁辐射最长波长的2000倍。以目前电压等级最高的500千伏超高压线路为例，在距离其四五十米范围内，单位面积辐射功能仅是无线电广播的千分之一左右。

1.1 电压形成部分

1.1.1 辅助TA

中试控股详细介绍辅助TA的一次输入信号取自被控制变压器的TA二次电流，该电流的额定值为5 A，所以辅助TA的一次额定电流设计为5 A。为了把电流信号转换为适合计算机处理的电压信号，辅助TA二次侧并一20 Ω电阻。为了提高测量精度，防止饱和，辅助TA二次侧应取较低的电压，本设计取辅助TA二次侧电压为1 V。辅助TA的实际设计参数为

I１=5 A，P=60 mW，

N１=9，N2=810，

Φ１=1.5～2 mm，Φ2=0.21 mm

其中N1，N2为一、二次匝数；Φ1，Φ2为一、二次线径。

1.1.2 辅助TV

辅助TV一次输入电压取自母线TV二次电压，所以辅助TV的一次额定电压为100 V。为防止电压过高时造成辅助TV的饱和而影响其测量精度，且该控制装置不考虑50 V以下的测量精度，辅助TV的一次额定电压设计为130 V。辅助TV的实际设计参数为

U１=130 V，P=6 mW，

N1=3 600,N2=200,

Φ１=0.1(0.13) mm，Φ2=0.21(0.13) mm

1.2 整流滤波

对电压形成部分送来的信号进行A/D转换时，通常有两种处理方法，即交流采样和直流采样。前者的优点是硬件电路简单，反应速度较快，其缺点是抗干扰性能差，软件较为复杂；而后者恰与其相反，通常在反应速度要求不是太快的情况下，采用直流采样。本设计中采用直流采样，其整流电路采用由精密运放构成的绝对值整流电路。

1.3 多路转换开关

多路转换开关采用AD7501。AD7501是具有8路模拟输入的8选1高速模拟转换开关，本装置只有4路输入信号，完全满足要求，且留有扩展的余地。

1.4 A/D转换

根据本装置对测量精度的要求，选择8位AD，精度稍差一点；选用10位AD，精度可满足要求，但10位AD不如12位AD使用普遍，所以设计中选用12位AD芯片AD574作为转换芯片。AD574转换速度为25 μs，在本设计中电流、电压的纯A/D转换精度为0.05%，其转换速度和精度都满足要求，且有很大的裕度。

1.5 CPU芯片

本系统为中小控制系统，对速度要求不高，采用比较成熟的51系列单片机具有较好的抗干扰性能，故设计中CPU采用51系列8031芯片。

1.6 程序存储器EPROM

软件程序估计约有6 k字节，设计中采用使用较为普遍的8 k字节EPROM2764，容量满足要求，且易于选购。

1.7 自动复位电路

为了使控制装置适用于无人值守变电站，提高装置的抗干扰能力，防止程序在受到干扰时，可能出现的死锁或飞跑现象，设有由单稳触发电路构成的硬件自动复位电路，在程序受到某种干扰而停止运行时，硬件自动复位电路会使装置自动复位，重新正常运行。

1.8 E２PROM

为使定值能够永久保存和随时更改，设计中采用了电可擦除存储器，考虑到定值长度不会超过1 k字节，设计中选用了2 k字节的2816芯片。

1.9 液晶显示

为了使工作人员能脱离使用说明书对各种参数进行整定，且保证不会发生误整定，设计中使用能向工作人员提示各种汉字信息的液晶显示模块。该模块可用汉字显示各种实时参数、定值参数，定值参数在线修改提示和各种故障信息。为此，设计中选用显示屏较大的MGLS-19264模块，每屏可显示16×16点阵汉字48个。

1.10 开关量输入

开关量输入来自有载分接开关的辅助接点，其开关量信号通过光电隔离送入计算机，根据送入的开关量判断两台变压器的有载分接开关是否同步。目前判断同步信号的电路是将所有分接头位置全部送入装置，大约有40路引线，这样做，引线及电路较复杂。我们采用的方式是将分接头位置连线就地连接，只引两条信号线到装置。这样做，引线及电路大为简化，如图2所示。

 

1.11 软件程序

软件程序采用51指令编写，长度约为6 k字节，程序采用模块化结构，程序框图如图3所示。