中试控股技术研究院鲁工为您讲解：三相继电保护调试仪（中试大厂）

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。

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
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。

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。

变压器在运行中不可避免地要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是出口短路和近区短路对变压器的危害大，变压器绕组将承受巨大的、不均匀的轴向和径向电动应力作用。当绕组内部机械结构存在薄弱环节，必然会产生绕组变形现象。包括轴向、径向尺寸变化，器身位移，匝间短路及绕组扭曲、鼓包等。变压器绕组变形后继续运行可有发生下列情况：

（1）变压器立即损坏。我局曾有一台110kv变压器在遭受近区短路，重合成功后，二十多秒后瓦斯动作，事后检查绕组变形，返厂重绕；

（2）由于绕组变形，引起变压器的绝缘材料损伤或者绝缘距离发生改变，导致绝缘强度下降，在长期正常电压或过电压作用下，终可能导致绝缘击穿，此类情况可以用电气试验和油试验等常规的方法检出其绝缘缺陷；

（3）绕组变形后，绝缘状况没有损坏，但线圈的机械强度下降，当再次遭受短路故障时，将承受不住巨大的电动力而发生损坏，此类情况由于绝缘没有损坏，常规电气试验及油试反映不出问题，只能通过绕组变形测试的手段才能得出正确的结论。同时，这种情况也比较常见，因为许多的变压器并不会只遭受一次短路就损坏，而运行中的变压器可能已经遭受多次短路冲击，机械强度已下降，甚至有轻微变形，但由于常规试验无法检出其内部的变形故障，在大修吊检之前是无法判断其状态的，是严重的事故隐患。

因此，积极开展变压器绕组变形测试工作，及时发现和处理有问题的变压器，有针对性地进行吊检，即可节省大量的人力，物力，对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。

2.变压器绕组变形测试方法

变压器绕组发生局部的机械变形后，其内部的电感、电容等分布参数必然发生变化，特别是电感值。以往多使用的是集中参数检测法，如常规的测验变比，直流电阻等来诊断变压器绕组是否发生变形，因其灵敏度较低，显得困难；另一种方法是短路阻抗来判断，但也是中绕组变形非常严重时才能发现。同时这种试验需要庞大的试验设备及试验电源容量，在现场很难满足开展该项试验的条件。目前，我局使用中试控股ZSBX-III绕组变形测试系统采用的是频率响应分析（FRA）的原理。该方法建立在对变压器绕组分布参数网络分析的基础上，变压器绕组可以被看作是电阻、电感、电容构成的无源线性双端口网络，根据电工学原理，其网络特性可以用传递函数H（jw）或n（f）来概述。如图1所示。

根据电工学理论，如果绕组发生机械变，即发生了轴向、径向尺寸，势必会改变网络上的L、K、C等分布参数，随着网络参数的改变，从而导致其频率响应特性。因此我们比较不同时期该变压器的频率响应特性是否一致，就可以判断变压器是否发生了变形及变形程度的大小。

3.TDT型变压器绕组变形测试系统及其分析方法

该测试系统是采用频响法诊断变压器绕组变形的。其原理显通过计算机管理和控制，由扫频电压发生器依次输出不同频率的正强波电压信号Vs（f）到变压器骁组的一个端子上，然后通过双通道检测单元纪录绕组两端上的电压信号Vi（f）和Vo（f），并作相应的数字化处理，得到其在不同扫描频率下的幅值和相位，然后根据下式求得被测试绕组的幅频响应特性或相频响应特性，再由计算机作输出处理（如图2所示）。

幅频响应特性：

H（f）=20lg（Avo（f）/Avi（f））

相频响应特性：

φ（f）=φvo（f）-φVi（f）

电力变压器绕组的幅频响应特性H（f）主要取决于其内部电感、电容等分布参数，通常具有如下特性：

（1）当频率低于10KHz时，其频率响应特性主要由线圈的电感所决定，谐振点通常较少，对分布电容的变化较不敏感；

（2）当电频率超过1MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，对电感的变化不敏感；

（3）在10KHz-1MHz的范围内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振点能够灵敏地反映出绕组电感，电容的变化情况。因此，在该系统中，选用10KHz-1MHz的扫频测量范围。

频率响应分析法诊断变压器绕组变形是建立在比较绕组频率响应特性变化基础上的，中试控股即变压器遭受突发短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性为原始测试结果一致，则表明该次短路故障没有导致绕组变形，反之，可根据其特性变化的情况判断变形的绕组以及其变形的严重程度。（这种判断的方法，在实际的测试中，我们对两台遭受出口短路的220kV变压器进行检查，得出的频响特性波形与两年前所测试出的波形相当一致，故判断其绕组未受到该次短路冲击的破坏）。在实际的工作中，很多时候会碰上没有原始数据的情况，（即那些已投入运行的变压器，投运前没有做该项测试），就采用比较变压器互相绕组相间特性曲线的差异，对绕组绕组的变形情况作出判断，对于制造工艺良好的变压器，其三相绕组的结构基本是一致的，测得的频响曲线通常具有一定的可比性，但需注意，这种“可比性”仅仅是相对的，受绕组引线长度，其内部位置等影响，特别是三角型接法的绕组，测得的三相频率响应特性往往有较大的差异，这时应与该型号同厂家同一时期的其他变压器作比较。