三相電壓三相電流微機繼電保護(hù)測試儀

**章 硬件操作
1.1 概述
微機控制繼電保護(hù)測試儀是繼電保護(hù)通用測試裝置，主要用于各電壓等級的電磁型，集成電路型及

微機型各類保護(hù)繼電器及保護(hù)系統(tǒng)的測試和研究，可實現(xiàn)電壓電流幅值，相位頻率的靈活控制，并

具備各種繼電器和保護(hù)的專用測試模塊。是電力基層單位保護(hù)裝置投運前調(diào)試和定期檢驗的必備工

具。
本裝置由內(nèi)嵌工控機或外接PC機控制，采用單機箱、模塊化結(jié)構(gòu)，面板8.4 吋彩色LCD顯示。

圖形窗口操作界面，操作簡便，內(nèi)置虛擬鍵盤，僅用鼠標(biāo)即可進(jìn)行操作。備有擴展串口及USB口可

與其它PC機通訊，試驗結(jié)果可上傳。軟件可通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地升級。D/A位數(shù)高，電流、

電壓精度好，功放采用直接耦合放大，交直流兩用，能很好地仿真電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程，超大的電

流源輸出功率及良好的寬頻幅頻特性，使其不但能對各類微機型保護(hù)進(jìn)行特性和整定值的檢驗，

也適用于常規(guī)電磁型等保護(hù)及**自動裝置的特性及整定值校驗。不但滿足發(fā)電廠、等基層

電力單位調(diào)試?yán)^電保護(hù)要求，也適合各級研究部門及高等院校用來研制和考核各種繼電保護(hù)。

1.2 特點
1. 內(nèi)嵌工控機或外接 PC 機控制，面板 8.4 吋彩色 LCD 顯示，儀器本體可獨立工作。
2. 軟件圖形窗口操作界面，操作簡便，內(nèi)置虛擬鍵盤，僅用鼠標(biāo)即可進(jìn)行操作。
3.電流電壓放大器：電流、電壓源中無升流器、升壓器，而采用直接耦合放大方式， 初級放大回路直接接收 D/A 轉(zhuǎn)換輸出的信

號，不經(jīng)插值處理。使得電流電壓不但能 輸出直流及 1~1KHZ 的各種波形，而且無附加延時，保證了輸出響應(yīng)時間及正確的

暫態(tài)波形，在輸出穩(wěn)態(tài)波形時，由于快速的輸出響應(yīng)，保證了電流電壓的同步性及 相位角、合閘角的精度。
功率放大回路具有完善的電流、電壓及超溫保護(hù)功能，防止大功率器件在試驗中被損壞，電流源開路或過載時，自動報警，相應(yīng)

相發(fā)出報警燈光指示，同時有連續(xù) 報警聲音。電壓源短路或嚴(yán)重過載時，跳開功放，電源指示燈發(fā)出閃爍的紅光，同 時發(fā)出報

警聲。為防止大電流下長期工作而引起電流放大器過熱，當(dāng)測試裝置的任 意一相電流大于 10A 時，軟件設(shè)有限時功能，此限時

不影響正常使用，主要為防用 戶不合理設(shè)置或操作，引起大電流長時間誤輸出。
4.電源：儀器使用單相 220V 交流電源,，當(dāng)面板總電源開關(guān)合上時，僅產(chǎn)生±5V，
±15V 電壓給 D/A 板使用，面板電源指示燈發(fā)綠光。當(dāng)功放電源開關(guān)按鈕按下（合 上），軟件進(jìn)入應(yīng)用程序后功放軟件開關(guān)也

自動合上時，功放直流電源投上，面板電 源指示燈發(fā)紅光。前述任意一開關(guān)斷開（軟、硬功放開關(guān)）功放電源斷開，面板電 源

指示燈發(fā)綠光。
5．電壓電流每相功放電源相互獨立，輸出相互隔離，各相電壓﹑電流之間可靈活 串﹑并聯(lián)使用。
6．軟件用 C++編程，軟件升級快。備有擴展串口及 USB 口?？膳c其它 PC 機通訊， 軟件可通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地升級。
7．試驗結(jié)果可上傳，也可在線打印，報表格式與 Excel 兼容。
8．高強度抗振鋁合金機箱，輕便、耐磨，抗銹蝕、抗沖擊。
1.3 用途
1． 二次調(diào)度中所有單個元件的測試(電流、電壓、時間、差動、平衡、負(fù)序、距 離、功率方向、反時限、頻率、同期、重合閘

等繼電器)。
2． 整組傳動，能摸擬各種簡單或復(fù)雜的瞬時性，長久性，轉(zhuǎn)換性故障，可在基 波上疊加暫態(tài)直流分量。
3．能隨意疊加各次諧波，疊加初始角及含量在線可控。
4. 可分相輸出不同頻率交流量、交直流兩用。
5. 專用低周單元,可方便測試微機低周低壓減載保護(hù)。
6． 各種保護(hù)時間特性的自動掃描。功率及阻抗保護(hù)特性曲線的掃描。
7．微機主變保護(hù)差動比例及諧波制動特性的自動測試。
8．整組距離、零序、過流保護(hù)自動測試。
9．用戶可編程測試單元，以滿足特殊試驗用途，例備自投裝置的測試。
10．電機失磁失步、反激磁、逆功率及同期等各種保護(hù)的測試。
11．自動與手工測試、靜態(tài)與動態(tài)測試方式任意選擇，測試定值、結(jié)果數(shù)據(jù)和曲線 可存檔、打印。
1.4 技術(shù)指示 
1.主機電源 
功耗 <2000VA 
單相電壓 220V±20% 
主保險絲 250V 10A 
電源頻率 50HZ±10% 

2．電流源 
三相 3×0~40A 
三相并聯(lián) 0~120A 
直流 3×0~15A 
精度 <0.5%( AC: 02A~40A DC: 1~15A)
分辯率 0.001A 
* 大
功 率 交流 400VA/相 
直流 200W/相 

3．電壓源 
四相電壓 4×0~120V 
*高輸出電壓 AC:480V DC:480V 
精度 <0.5%(AC: 0~120V ) 
* 大功 率 單相 4X 80VA/相 
U=100W(U=) 
分辯率 0.001V 
四相直流電壓 4×0~120V 4×80W 

4．輸出頻率 
范圍 0~1000HZ 
誤差 <0.001HZ (10~70HZ ) 
分辯率 0.001HZ 

5．相位 
范圍0~360° 
誤差 <0.2° 
分辯率 0.1° 

6．輸入接點 
數(shù)量 5對 
類型 空接點、<250VDC電信號兼容 

7．輸出接點 
數(shù)量 4對 
類型 空接點 
空接點容量 24V/3A或250V/0.3A 

8.環(huán)境要求 
工作溫度 0~80° 
存儲、運輸 -25°~80° 
濕度 <90% 

9． 外型尺寸及重量 
尺寸 長 440×寬 280× 高180 mm 
重量 約16Kg 1.5 儀器工作原理

內(nèi)嵌計算機為具有雙向并口工控機，內(nèi)存64M，硬盤容量３２Ｍ，支持 標(biāo)準(zhǔn) 101 鍵盤，LCD 或 CRT。 當(dāng)儀器面板交流電源開

關(guān)合上時，計算機啟動,同時儀器產(chǎn)生±5V、±15V、25V電壓，這時 D/A 板能正常工作，測試儀自動進(jìn)入主菜單,當(dāng)選擇某一應(yīng)

用程序后，PC 機打開功放電源軟開關(guān)，此時若按下面板功放按鈕，則功放電源投入，功放能正常 工作。PC 機據(jù)測試項目及所

設(shè)置參數(shù)，計算好各種狀態(tài)電流電壓波形數(shù)據(jù)，當(dāng)軟件 操作試驗時，PC 機把計算好的數(shù)據(jù)分別送給8路D/A，D/A轉(zhuǎn)換以后的

摸擬信號經(jīng) 功放放大從面板電流電壓輸出端子輸出至被測保護(hù)。同時，被測保護(hù)動作信號，經(jīng) 輸入信號端子送到I/O接口芯片，

PC機在送數(shù)的同時不斷查詢I/O接口芯片，據(jù)測 試項目，調(diào)整傳送的電流電壓數(shù)據(jù)，直至測試完畢。
測試結(jié)束，退出應(yīng)用程序回到主菜單時，功放電源軟開關(guān)自動斷開。

1.6 操作步驟
1．關(guān)閉測試儀電源開關(guān)。將測試導(dǎo)線分別從面板上（儀器面板見圖 1-2）所示的電 壓輸出插孔和電流輸出插孔接至被測試屏或

保護(hù)裝置上。將保護(hù)動作接點用測試導(dǎo) 線引至測試儀開入端子（面板左上部 N1~N5）。如用外接 PC 機控制，需用打印電纜

把 PC 機并口和儀器背板上的PC機接口連接，并把旁邊的選擇開關(guān)置“外”位置 。 否則讓開關(guān)處于默認(rèn)位置“內(nèi)”。（此開

關(guān)只有在內(nèi)外PC機均沒有進(jìn)入應(yīng)用程序時 改變才有效。某一PC進(jìn)入應(yīng)用程序控制后，則另一PC不能通過選擇開關(guān)來改變控 制

權(quán)，需雙方均退出應(yīng)用程序后才能改變控制權(quán)。）

圖 1-2 儀器面板
2．確認(rèn)接線正確無誤后，連接測試儀電源線（AC220V）、PS2 鼠標(biāo)（或鍵盤）,合 上測試儀交流電源開關(guān)。面板電源指示燈

發(fā)綠光（如用外接PC機控制 ，開啟PC 機），測試儀自動進(jìn)入主菜單。
3．按下面板上的功放電源開關(guān)。
4．選擇相應(yīng)功能應(yīng)用程序，自動打開軟件功放開關(guān)，電源指示燈發(fā)紅光，操作程序， 開始試驗。
5．試驗完畢后，存儲、打印結(jié)果，退出應(yīng)用程序，先關(guān)測試儀功放開關(guān)、交流開關(guān)， 然后拆除測試線、電源線、打印電纜。
6．用通訊線通過串口與其它 PC 機連接，兩邊運行隨機通迅程序，可把試驗結(jié)果上 傳，也可用U盤把試驗結(jié)果傳至PC機 , 再

在PC機上或U盤上運行隨機 打印系統(tǒng)程序，可在 Windows Excel下處理試驗報表。

1.7 維護(hù)與維修
設(shè)備終身維修。軟件免費升級，可訪問公司網(wǎng)站，下載升級軟件至 PC 機，用 通訊線通過并口把 PC 機與儀器連接，兩邊運行

隨機通迅程序，把升級軟件下傳至 儀器或用 U 盤把升級軟件拷貝至儀器。
面板 LCD 為易碎品，應(yīng)小心輕放，需有專人負(fù)責(zé)管理，在使用過程中必須注 意防震、防摔。否則，便攜機液晶屏因摔壞不予

保修。當(dāng)計算機的硬盤在讀寫時， 禁止關(guān)電源，以免損壞計算機。
為了使測試儀的軟硬件性能及可靠性得到不斷的完善 和改進(jìn)，歡迎廣大用戶對該產(chǎn)品提出寶貴的意見和建議。對于軟件，要求

增加新測 試功能的用戶，我們將與您一起磋商，以便滿足您的要求。

1.8 異?，F(xiàn)象及處理

1.電流某相插孔間報警燈亮,并有報警聲： 此相電流開路或負(fù)載超過實際輸出范圍,檢查接線及負(fù)荷后再試。
2.功放電源一投或一輸出電壓立即跳開功放，電源指示燈閃爍紅光并有報警聲： 彈開功放按鈕,檢查電壓回路有否短路或嚴(yán)重過

載,若仍不能排除則與廠家聯(lián)系
3.測試過程中，跳開功放電源： 首先軟件停止操作輸出，然后彈起功放按鈕,自保護(hù)信號應(yīng)復(fù)歸，電源指示燈發(fā)
綠光并停止報警聲。再按下功放按鈕，再繼續(xù)試驗。若彈起面板功放按鈕后，不能 復(fù)歸自保護(hù)信號，或再次按下按鈕后，自保

護(hù)再次動作，應(yīng)考慮是否大電流長時間 輸出，熱保護(hù)動作未復(fù)歸原因，若不是與廠家聯(lián)系。

1.9 注意事項

1． 禁止帶電拔插打印電纜或通訊電纜，試驗之前，接地線*好可靠接地。
2． 電壓回路短路或嚴(yán)重過載將跳開功放電源，電流回路開路或過載將聲光報 警。此時應(yīng)關(guān)掉電源，仔細(xì)檢查接線或負(fù)載。
3．輸入信號：電位信號 2V～250VDC 與空接點兼容，但電位信號有方向性，正電位接紅色插孔，負(fù)電位接黑色插孔，5對輸

入信號之間互相獨立，接電位信 號時，如圖 1-4 所示：

圖 1-3 電位輸入信號接線示意圖 圖 1-4 接點輸入信號接線示意圖

必須保證電位翻轉(zhuǎn)前后，輸入信號兩連線之間不懸浮，也即電位非懸浮電位， 如圖 1-4 接線，可識別接點兩端電位信號，而圖

1-3 接線，因 a 點懸浮，不能識別 a 點電位翻轉(zhuǎn)信號，只能當(dāng)空接點翻轉(zhuǎn)識別。

2.1軟件系統(tǒng)簡介
2.1.1 簡介
軟件系統(tǒng)主界面如圖2-1所示,主機開機自動進(jìn)入主界面后,若要選擇某一應(yīng)用 程序可用光標(biāo)鍵移動光標(biāo),或用鼠標(biāo)移至要選擇的應(yīng)用

程序欄目單擊左鍵,用回車鍵 或再單擊鼠標(biāo)左鍵運行程序。按ESC鍵或用鼠標(biāo)左鍵點擊右下角“退出”欄目退出測 試系統(tǒng),按F1鍵或

左鍵點擊右下角“幫助”欄目進(jìn)入在線幫助系統(tǒng)。也可用鼠標(biāo)左鍵 點擊右上角退出方塊退出本測試軟件。

圖2-1軟件系統(tǒng)主界面

2.1.2應(yīng)用程序的基本操作說明
1.選擇并運行某一應(yīng)用程序后進(jìn)入應(yīng)用程序界面（見圖2-2所示），所有程序都可獨 立用鍵盤或鼠標(biāo)完成所有操作,在應(yīng)用程序

主窗口中,一般左上部為電流電壓測試參 數(shù)設(shè)置區(qū)?？捎蒙稀⑾?、左、右光標(biāo)鍵移動設(shè)置區(qū)光標(biāo),按1、2、3鍵增大或向前選 擇

光標(biāo)所在欄目參數(shù)值,按Q、W、E鍵減小或向后選擇參數(shù)值。其中1、Q, 2、W, 3、 E分別為微調(diào)、細(xì)調(diào)、粗調(diào)鍵。也可用鼠標(biāo)

左鍵選擇某一欄目,再點擊光標(biāo)所在欄目(或 回車)進(jìn)入本欄目參數(shù)設(shè)置區(qū),若參數(shù)設(shè)置區(qū)為彈出窗口,則用鼠標(biāo)選擇參數(shù)后,點擊

“確認(rèn)”區(qū)(或按回車鍵) 完成修改,若放棄選擇則點擊“取消”區(qū)(或按Esc鍵) ； 若進(jìn)入某欄目參數(shù)置區(qū)后,顯示輸數(shù)光標(biāo),則要求

用鍵盤輸入數(shù)字, 在此過程可用退 格鍵刪除前面輸入有誤的數(shù)字，輸完后用回車鍵確認(rèn)。
對于用黑體字標(biāo)示的欄目,表示不能在主窗口中進(jìn)行設(shè)置,需要通過相應(yīng)的控制 欄目進(jìn)入次級窗口設(shè)置（或此欄目在所選擇的測

試項目中無效）,若通過某一控制欄 目進(jìn)入次級窗口對參
數(shù)進(jìn)行設(shè)置,則進(jìn)入次級窗口后,鼠標(biāo)或鍵盤的操作方法與主窗 口參數(shù)設(shè)置區(qū)的操作一樣,設(shè)置后按ESC鍵或用鼠標(biāo)點擊右上角的

“退出”方塊返回 主窗口。