淺談微機繼電保護測試儀整組試驗

    整組試驗相當于繼電保護裝置的靜模試驗，通過設置各試驗參數(shù)，模擬各種瞬時、*性的單相接地、相間短路或轉換性故障，以達到對距離、零序保護裝置以及重合閘的動作進行整組試驗或定值校驗。下面以“整組試驗Ⅰ"為例，簡要說明其使用方法。軟件界面如圖。
?    整組校驗過流、零序和距離等保護，進行整組傳動試驗
?    能測試在有（無）檢同期和檢無壓條件下，重合閘及后加速動作情況
?    能模擬轉換性故障、反方向故障
*節(jié)   界面說明
 故障量設置  
● 故障類型
可設定為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置方式，故障阻抗可以Z、Φ方式輸入或R、X方式輸入，當以一種方式輸入，另一種方式的值軟件會自動計算出來。
● 短路阻抗倍數(shù)
為nד整定阻抗"，以此值作為短路點阻抗進行模擬。一般按0.95或1.05倍整定值進行檢查。如果不滿足，也可以0.8或1.2倍整定值進行檢查。這是“容忍性"的檢查界限，如果保護還不能正確動作，請檢查其它方面的原因。
● 零序補償系數(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Ko為一復數(shù)，則常用Kor、Kox進行計算。 
Kor = ( R0 / R1 – 1 ) / 3          Kox = ( X0 / X1 – 1 ) / 3
對某些保護(如901系列)以Ko、Φ方式計算的，如果Φ(Z1)＝Φ(Z0)，即PS1=PS0，則Ko為一實數(shù)，此時需設置Kor＝Kox＝Ko 。
● 故障方向
如果保護具有方向性，請注意選擇正確的故障方向。
● 故障性質
選擇“瞬時性"或“*性"故障的不同點在于：在“時間控制"的試驗方式下，選擇“瞬時性" 故障時，當測試儀接收到保護的動作信號后即停止故障輸出進入下一狀態(tài)，盡管此時故障時間還沒有結束；但在“*性"故障時，即便測試儀接收到保護的動作信號，故障量繼續(xù)存在，直到所設置的“故障持續(xù)時間" 到。也就是說，“*性"故障時，測試儀的故障輸出時間只受“故障持續(xù)時間"控制。因此，在“*性"故障下試驗容易造成后加速保護動作，并且重合閘無法重合。所以，建議一般選擇“瞬時性"故障方式。
● 故障電流
以上只設置了相應的短路阻抗，如果再告訴軟件一定的故障電流，軟件將自動計算出相應的故障電壓，由測試儀輸出相應的故障電壓和電流給保護。設置的故障電流應滿足以下要求：1、大于保護的啟動電流；2、故障電流與短路阻抗的乘積應不大于57.7V。
● 時間控制／接點控制
接點控制時，由測試儀接收到的保護的跳閘、重合閘、永跳接點變位信號來控制試驗狀態(tài)，決定測試儀在相應狀態(tài)應輸出的電流、電壓。
時間控制時，裝置根據(jù)所設置的時間順序，依次輸出故障前、故障時、跳閘、重合閘、永跳后的各種量，保護跳合閘時只記錄時間，而不改變各種量的輸出進程。

故障時間、斷開時間、重合時間
在時間控制方式，用于控制輸出故障量的持續(xù)時間、故障斷開后輸出正常量的持續(xù)時間、重合閘再次輸出故障量的持續(xù)時間，見上圖。在接點控制時不起作用。
轉換性故障／非轉換性故障
用于設置轉換性故障。從故障開始時刻起，當轉換時間到，無論保護是否動作跳開斷路器，均進入轉換后故障狀態(tài)。但跳開相的電壓電流不受轉換性故障狀態(tài)影響，其電壓V＝57.7V（PT安裝在母線側）或0V （PT安裝在線路側），I=0A。故障轉換時間是指從*次故障開始時算起的時間。
轉換后故障類型
可設定為AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABN、BCN、CAN、ABC型。一般轉換后的故障類型設置為與*次故障類型不同更符合實際。
轉換起始時刻和轉換時間
可以設定為從*次開始故障時起算，還是從保護跳閘后起算，還是從重合閘后起算，何時發(fā)生故障轉換。
故障起始角
故障發(fā)生時刻電壓初始相角。由于三相電壓電流相位不一致，合閘角與故障類型有關，一般以該類型故障的參考相進行計算：單相故障以故障相、兩相短路或兩相接地以非故障相、三相短路以A相進行計算。
PT安裝位置
模擬一次側電壓互感器是安裝在母線側還是線路側。PT裝于母線側時，故障相斷開后，該相電流為零，電壓恢復到正常相電壓（V＝57.7V，I=0A）； PT裝于線路側時，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。若設為“分相跳閘"時，則單相故障時可以模擬只跳開故障相。即這種情況下，“跳A"、“跳B"、“跳C"哪幾個信號到，模擬哪幾相跳開。
斷路器斷開／合閘延時
模擬斷路器分閘/合閘時間。裝置接收到保護跳/合閘信號后，將等待一段開關分閘/合閘延時，然后將電壓電流切換到跳開/合閘后狀態(tài)。
故障后開出1延時閉合時間
輸出故障量后開出1將會延時這一時間閉合。此功能可用于：在試驗高頻保護時，用開出1模擬收發(fā)信機的“對側收信輸入"信號。
開出量2
開出2跟蹤斷路器的狀態(tài)變化，即保護跳閘時，開出2斷開，保護重合時，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設置  
Ux選擇
Ux是特殊相，可設定輸出 +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，則在測試線路保護檢同期重合閘時，Ux用于模擬線路側抽取電壓。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Ua（但數(shù)值為100V），在保護跳閘后的斷開狀態(tài)，Ux值則等于所設定的檢同期電壓幅值和相角，該值可以設定為與此刻的Ua數(shù)值或相位有差，用以檢驗保護在此種兩側電壓有差的情況下的檢同期重合閘情況。
整組試驗Ⅱ說明 
整組試驗Ⅱ與整組試驗Ⅰ的功能基本相同。整組試驗Ⅰ是按照阻抗方式設定各種故障情況，用于保護進行整組試驗，但對于某些保護無法獲知故障阻抗，而只有故障電壓和電流，如零序保護或35KV線路保護，此時可以用整組試驗Ⅱ進行試驗。
故障類型  
可設定為AN、BN、CN、AB、BC、CA、ABC型故障。
故障電壓U  
對于單相故障和三相故障，故障電壓U為故障相電壓值，對于相間故障，故障電壓U為故障兩相的線電壓值。
整定電流I  
為保護某段整定電流值。
短路電流倍數(shù)  
短路電流為試驗倍數(shù)nד整定電流",以此值作為短路點電流進行模擬試驗。
注意：
1. 整組試驗中，所有故障數(shù)據(jù)全部由計算機完成。計算機根據(jù)所設定的故障電流和故障阻抗計算得出的短路電壓，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，一般應設置較大故障電流，故障阻抗較大，可設置較小故障電流，以使故障電壓比較適當。這也符合實際運行情況。否則有可能影響測量結果。
其它各選項以及測試過程均與整組試驗1*相同。

第二節(jié)   試驗指導
整組試驗過程說明
數(shù)據(jù)設定完畢，按下“開始試驗"，裝置輸出“正常狀態(tài)"的各相對稱量，此時各相電壓為為額定電壓（57.7V）、電流為負荷電流。按下 “開始故障"按鈕，或“開入c"接通，裝置進入故障狀態(tài)，輸出故障電流、電壓，加至保護裝置上。保護跳閘后，裝置輸出跳閘后狀態(tài)量。保護重合閘后，如果是瞬時性故障，裝置輸出正常量（各相電壓為57.7V、電流為負荷電流）；如果是*性故障，裝置再次輸出故障量，至保護第二次跳閘（永跳）后，再恢復輸出正常量。
“開入c"接通時裝置自動進入故障狀態(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，可以很方便地測出動作時間。具體做法是將手合接點或TWJ接點接至“開入c"，手動合閘時接點動作測試儀即輸出故障量，可測試保護的動作情況。2、可由GPS 裝置的接點啟動故障，模擬線路兩側同步故障。
試驗期間，任何時候按下“停止"鍵，則試驗過程中止并退出。
試驗結束后，計算機自動將測試記錄區(qū)中的測試結果在硬盤“試驗報告\整組試驗\"子目錄下按文本格式存檔，并可用“打印"按鈕進行顯示、打印。亦可以拷貝出來進行編輯、修改。
GPS控制試驗
整組試驗過程可以由GPS進行控制，用于模擬雙電源線路兩側保護的同時同步試驗，即由GPS控制兩側的兩臺測試儀同時同步啟動進入故障前狀態(tài)和進入故障狀態(tài)，加上故障量給各自側的保護，測試兩側保護的同時動作行為。
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，另一路是PPM脈沖，為每分鐘發(fā)一個，每次發(fā)PPS或PPM脈沖時面板上有一個PPS指示燈和一個PPM指示燈會閃動。我們這里使用PPM脈沖用于試驗。脈沖輸出口為一D型9針插座。
GPS裝置與測試儀裝置的聯(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試儀背板的通信接口聯(lián)接。
啟動試驗：
開啟測試儀進入PC通信狀態(tài)，在PC機“整組試驗"界面上將“GPS控制開始試驗"選項打鉤。試驗時兩側操作人員通過，并觀察GPS裝置上PPM脈沖指示燈的閃動，在PPM閃過一次而下一個PPM未到之前（此時間寬度有1分鐘）的某一時刻，兩側操作人員基本同時按下界面上“開始試驗"按鈕，這時測試儀將進入預備狀態(tài)，當下一個PPM脈沖到時刻兩側測試儀同步自動進入故障前狀態(tài)輸出故障前正常量，再下一個PPM脈沖到時刻同步進入故障狀態(tài)，輸出故障量。整個過程如下圖：