三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

近日，云南電網(wǎng)公司自主研發(fā)的“RIS+光纖”線路信息回傳系統(tǒng)在云南省文山壯族苗族自治州投入運(yùn)行，在國(guó)內(nèi)先將RIS相控陣通信系統(tǒng)與光纖結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電力線路實(shí)時(shí)信息傳送，傳輸信息加載速度較4G通信模式提升5倍。

云南地區(qū)電力桿塔線路普遍架設(shè)于高山峽谷，4G信號(hào)不佳，桿塔數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)信息采集與回傳滯后不全。該系統(tǒng)具有高性能、低成本、低能耗、遠(yuǎn)距離、大帶寬、高通量等先進(jìn)特性，支持視頻在線監(jiān)測(cè)終端1對(duì)1、1對(duì)N、大角度、大搖擺等，有效解決傳送視頻時(shí)存在的鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)卡頓、掉幀率等問(wèn)題，大幅度提升信息傳送的準(zhǔn)確性和效率。

據(jù)了解，該系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)寒潮中起到很大作用。原有的覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息回傳通道受信號(hào)、天氣、通道帶寬等影響出現(xiàn)加載失敗、信息回傳延遲等問(wèn)題，需要運(yùn)維人員到場(chǎng)進(jìn)一步核實(shí)。該系統(tǒng)可結(jié)合電網(wǎng)現(xiàn)有光纖復(fù)合架空地線光纜，將數(shù)據(jù)從外網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)網(wǎng)專線傳輸，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、高效、可靠傳輸，大幅減少線路運(yùn)維人員在深山或無(wú)人區(qū)開(kāi)展巡檢工作的次數(shù)。

除了覆冰在線監(jiān)測(cè)裝置外，該系統(tǒng)還能接入輸電線路通道可視化系統(tǒng)、分布式故障定位系統(tǒng)、在線三維外破報(bào)警系統(tǒng)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的通信網(wǎng)絡(luò)保障。

第1章 特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)（WB803三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

第1節(jié)主要特點(diǎn)

1、滿足現(xiàn)場(chǎng)所有試驗(yàn)要求。既可對(duì)傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試，也可對(duì)現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn)，特別是對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)和備自投裝置，試驗(yàn)更加方便。

型具有標(biāo)準(zhǔn)的四相電壓，三相電流同時(shí)輸出，電壓125V、相，電流40A/相。三相電流并聯(lián)可達(dá)120A。

2、各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。

3、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，內(nèi)置高性能工控機(jī)，主頻300--600MHz，內(nèi)存512M，硬盤4--12G，運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)。

4、國(guó)內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板，不銹鋼鍵盤，同時(shí)采用觸摸式鼠標(biāo)，克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點(diǎn)，并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機(jī)整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。

5、主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對(duì)基波可產(chǎn)生每周2000點(diǎn)的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測(cè)試儀的精度。

6、功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。

7、采用USB接口直接和PC機(jī)通訊，無(wú)須任何轉(zhuǎn)接線，方便使用。

8、可連接筆記本電腦運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件，無(wú)須重新學(xué)習(xí)操作方法。

9、具備GPS同步試驗(yàn)功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡（選配）通過(guò)RS232口與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)測(cè)試儀異地進(jìn)行同步對(duì)調(diào)試驗(yàn)。

10、配有獨(dú)立專用直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），220V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。

11、具有軟件自校準(zhǔn)功能，避免了要打開(kāi)機(jī)箱通過(guò)調(diào)整電位器來(lái)校準(zhǔn)精度，從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。

第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)（WB803三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

技術(shù)參數(shù)

1、交流電流源:

相電流輸出（有效值）：  0--40A/相  精度：0.2%

三相并聯(lián)輸出(有效值)： 0--120A/三相同相位并聯(lián)輸出

相電流長(zhǎng)時(shí)間允許工作值(有效值)： 10A

每相極大輸出功率 ：420VA

三相并聯(lián)電流極大輸出功率 ：900VA

三并電流極大輸出允許工作時(shí)間 ：10s

頻率范圍： 0--1000Hz    精度：0.001Hz

諧波次數(shù)： 2--20次      相位：0--360°    精度：0.1°

2、直流電流源:

電流輸出：  0--±20A/相   精度 0.2%

3、交流電壓源:

相電壓輸出（有效值）： 0--125V/相  精度：0.2%

線電壓輸出（有效值）： 0--250V

相電壓/線電壓輸出功率 ： 75VA/100VA

頻率范圍： 0--1000Hz  精度：0.001Hz

諧波次數(shù)： 2--20次    相位：0--360°   精度：0.1°

4、直流電壓源:

相電壓輸出幅值：0--±150V   精度：0.2%

線電壓輸出幅值：0--±300V   

相電壓/線電壓輸出功率： 90VA/180VA

5、開(kāi)關(guān)量端子:

開(kāi)關(guān)量輸入端子：  8對(duì)

空接點(diǎn)： 1--20mA，110V裝置內(nèi)部有源輸出

電位翻轉(zhuǎn)：0--6VDC為低電平  15--250VDC為高電平

開(kāi)關(guān)量輸出端子：4對(duì)，空接點(diǎn)  遮斷容量：110V/2A，220V/1A。

6、時(shí)間測(cè)量范圍: 

范圍：1ms--9999s    測(cè)量精度：1ms

7、體積重量:

體積： 365(mm )×400(mm )×195 (mm )   約18Kg

8、電源:

AC220V±10%   50Hz   10A

第2章 硬件結(jié)構(gòu)（WB803三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

硬件組成

內(nèi)置高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

采用高性能工控機(jī)作為控制計(jì)算機(jī)，配置512M內(nèi)存，4--12GCF卡，預(yù)裝Windows XP操作系統(tǒng)，面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤和觸摸鼠標(biāo)，不用外接鍵盤和鼠標(biāo)就可直接使用，裝置面板配有兩個(gè)USB接口，可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級(jí)等。

DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)

采用6000系列DSP控制器作為核心，F(xiàn)PGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù)，使波形頻率和相位精度相當(dāng)高，同時(shí)，該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口，使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。

D/A和A/D轉(zhuǎn)換

采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，同時(shí)采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優(yōu)良。同時(shí)控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路，可實(shí)時(shí)采集12路模擬量的輸出波形并通過(guò)軟件在屏幕上顯示實(shí)際輸出的波形，幅值和相位。

高精度線性電壓，電流功率放大器

電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過(guò)軟件計(jì)算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流，電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級(jí)，結(jié)合精心合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量，功放電路具有完備的過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓及短路保護(hù)，電流回路允許開(kāi)路，不會(huì)損壞裝置。面板有電流開(kāi)路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時(shí)面板還有電壓過(guò)載或短路指示燈，當(dāng)電壓回路（在有輸出情況下）發(fā)生短路時(shí)，該指示燈亮。大電流限時(shí)采用獨(dú)特的硬件，限時(shí)電路，克服了傳統(tǒng)的軟件限時(shí)的缺點(diǎn)，使大電流使用更方便和更可靠。

開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出

共有開(kāi)關(guān)量輸入端子8對(duì)，開(kāi)關(guān)量輸出端子4對(duì)。

開(kāi)入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨(dú)立的110V工作電源，所以在COM端與開(kāi)入量之間有110V的直流電壓。

開(kāi)出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源，所以在COM端與開(kāi)出量之間有24V的直流電壓。

以下是幾種常見(jiàn)的開(kāi)入量的接線示意圖：

① 帶電位的空接點(diǎn)

② 電位翻轉(zhuǎn)

③ 空接點(diǎn)

專用獨(dú)立的直流電源輸出

裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個(gè)端子輸出，只能作保護(hù)裝置的工作電源，不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。

型：【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計(jì)在測(cè)試儀的后面板上。

第2節(jié) 面板說(shuō)明（WB803三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

一、整體結(jié)構(gòu)

二、前后面板介紹

1、8.4″液晶顯示屏。

2、不銹鋼鍵盤。

3、觸摸式鼠標(biāo)。

4、電壓短路告警指示燈，電流開(kāi)路告警指示燈。

5、USB接口，USB1為數(shù)據(jù)交換用，USB2為外接筆記本電腦用。

6、USB切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)撥向左邊時(shí)，為連接工控機(jī)通訊；當(dāng)切換開(kāi)關(guān)撥向右邊時(shí)，為外接筆記本電腦通訊。

7、DSP控制板復(fù)位按鈕，當(dāng)軟件顯示發(fā)送數(shù)據(jù)失敗或無(wú)設(shè)備連接時(shí)，按此按鈕，使DSP板復(fù)位，同時(shí)屏幕右下方可出現(xiàn)USB設(shè)備的標(biāo)記。

8、主機(jī)電源開(kāi)關(guān)。為工控機(jī)的工作電源。

9、功放電源開(kāi)關(guān)。當(dāng)需要輸出電流、電壓時(shí)，可開(kāi)啟此電源開(kāi)關(guān)。

10、輔助直流電壓輸出端子。

11、裝置接地端。

12、裝置電源輸入插座，AC220±10%，保險(xiǎn)10A。

13、散熱柵格。

14、風(fēng)扇出風(fēng)孔。

15、電流、電壓輸出端子（在裝置左側(cè)板）。

16、開(kāi)關(guān)量輸入、輸出端子（在裝置上蓋板上）。

第3章  快速入門（WB803三相繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）

第1節(jié)  試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、內(nèi)置了工控機(jī)和Windows操作系統(tǒng)，請(qǐng)勿過(guò)于頻繁地開(kāi)關(guān)主機(jī)電源。

2、裝置面板或背板裝有USB插口，允許熱撥插USB口設(shè)備（如U盤等），但注意撥插時(shí)一定要在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后進(jìn)行。

3、為了保證工控機(jī)內(nèi)置的Windows操作系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠運(yùn)行，請(qǐng)不要隨意刪除或修改硬盤上的文件和桌面上的圖標(biāo)，請(qǐng)不要隨意操作、更改、增加、刪除、使用內(nèi)置Windows系統(tǒng)，以免導(dǎo)致操作系統(tǒng)損壞。使用USB盤拷貝數(shù)據(jù)時(shí)請(qǐng)一定保證U盤干凈無(wú)病毒，也請(qǐng)不要利用U盤在本系統(tǒng)中安裝其它軟件程序。

4、外接鍵盤或鼠標(biāo)時(shí)，請(qǐng)勿插錯(cuò)端口，否則Windows操作系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)。

5、請(qǐng)勿在輸出狀態(tài)直接關(guān)閉電源，以免因關(guān)閉時(shí)輸出錯(cuò)誤以致保護(hù)誤動(dòng)作。

6、開(kāi)入量兼容空接點(diǎn)和電位（0－250VDC），使用帶電接點(diǎn)時(shí)，接點(diǎn)電位頂端（正極）應(yīng)接入公共端子COM端。

7、使用本儀器時(shí)，請(qǐng)勿堵住或封閉機(jī)身的通風(fēng)口，一般將儀器站立放置或打開(kāi)支撐腳稍傾斜放置。

8、禁止將外部的交直流電源引入到測(cè)試儀的電壓、電流輸出插孔。否則，測(cè)試儀將被損壞。

9、如果現(xiàn)場(chǎng)干擾較強(qiáng)或可靠要求較高，試驗(yàn)之前，請(qǐng)將電源線（3芯）的接地端可靠接地或裝置接地孔接地。

10、如果在使用過(guò)程中出現(xiàn)界面數(shù)據(jù)出錯(cuò)或設(shè)備無(wú)法連接等問(wèn)題，可以這樣解決：向下觸按復(fù)位按鈕鍵，使DSP復(fù)位；或退出運(yùn)行程序回到主菜單，重新運(yùn)行程序，則界面所有數(shù)據(jù)均恢復(fù)至默認(rèn)值。

第2節(jié)  開(kāi)/關(guān)機(jī)步驟

一、開(kāi)機(jī)步驟

1、首先將測(cè)試儀電源線插入AC220V電源插座上，開(kāi)啟主機(jī)電源，工控機(jī)啟動(dòng)Windows XP操作系統(tǒng)，啟動(dòng)完畢后，主機(jī)自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試儀軟件主界面。

2、然后開(kāi)啟功放電源開(kāi)關(guān)，接好電流、電壓回路，有必要也要接好開(kāi)入量，選擇相應(yīng)軟件模塊進(jìn)行試驗(yàn)。

注意事項(xiàng)：

①當(dāng)連接電流回路時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象，這是正常的，不必?fù)?dān)心。電流回路有20V左右的直流電壓。當(dāng)回路短接后，此電壓自動(dòng)消失。如果想不出現(xiàn)打火現(xiàn)象，可關(guān)閉功放電源開(kāi)關(guān)，再接電流回路的線，接好以后再開(kāi)啟功放電源開(kāi)關(guān)，這樣就可避免出現(xiàn)打火現(xiàn)象。

②檢查接線是否正確。當(dāng)電流開(kāi)路指示燈亮起紅燈時(shí)，說(shuō)明該相電流回路接線有誤；當(dāng)電壓短路指示燈亮起紅燈時(shí)，說(shuō)明該相電壓回路接線有誤。電壓短路指示燈是不能自行恢復(fù)正常的。當(dāng)電壓回路排除故障后，應(yīng)關(guān)閉功放電源，暫停20秒后再開(kāi)啟功放電源，這時(shí)，電壓短路燈沒(méi)有亮起紅燈，則說(shuō)明接線正確。

二、 關(guān)機(jī)步驟

1、首先關(guān)閉功放電源開(kāi)關(guān)。

2、然后關(guān)閉測(cè)試軟件菜單。在【開(kāi)始】欄里點(diǎn)擊【關(guān)機(jī)】，當(dāng)Windows操作系統(tǒng)提示【可以關(guān)機(jī)了】后，再關(guān)閉主機(jī)電源，并撥下相關(guān)測(cè)試連接線，然后將儀器裝入包裝箱。

第3節(jié)  鍵盤、鼠標(biāo)操作使用方法

一、鍵盤功能及使用方法

型裝置的鍵盤和鼠標(biāo)如所示：

鍵盤按鍵的紅色字體為第1功能，黑色字體為第2功能。第1功能以輸入阿拉伯?dāng)?shù)字為主，第2功能以輸入26個(gè)英文字母為主。【Fn】為功能切換鍵，當(dāng)【Fn】按下一次，F(xiàn)n指示燈發(fā)亮，表示目前使用第2功能，當(dāng)再按下一次【Fn】時(shí)，F(xiàn)n指示燈滅，表示目前使用第1功能，默認(rèn)狀態(tài)是第1功能狀態(tài)。

二、鼠標(biāo)使用方法

用中指在觸摸板上移動(dòng)，可使鼠標(biāo)移動(dòng)，用食指點(diǎn)擊左鍵或右鍵，表示選中某菜單。也可雙擊觸摸面板，直接進(jìn)入菜單選項(xiàng)。

第4節(jié) 繼電保護(hù)試驗(yàn)項(xiàng)目索引

1、繼電器類試驗(yàn)

2、微機(jī)型保護(hù)裝置試驗(yàn)

干式空心電抗器是重要的一次設(shè)備，影響電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)干式空心電抗器長(zhǎng)期運(yùn)行后，容易出現(xiàn)環(huán)流過(guò)熱、匝間短路、包封開(kāi)裂受潮進(jìn)水等缺陷。這些問(wèn)題在寒冷地區(qū)晝夜大溫差的環(huán)境下尤為突出。為此，黑龍江電科院聯(lián)合哈爾濱理工大學(xué)成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，先后完成新型干式空心電抗器電磁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品樣機(jī)制作、型式試驗(yàn)驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等工作。

據(jù)了解，10千伏新型干式空心電抗器采用了弱化包封絕緣、增加匝間絕緣的設(shè)計(jì)方式，降低了寒冷地區(qū)大溫差下材料熱膨脹系數(shù)不同引起的包封絕緣材料與導(dǎo)線脫黏的風(fēng)險(xiǎn)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)還在包封絕緣材料中增加了丁腈橡膠粉體材料，增強(qiáng)包封絕緣材料的韌性。絕緣結(jié)構(gòu)與絕緣材料的雙重優(yōu)化，使新型電抗器更適用于寒冷地區(qū)。10千伏新型干式空心電抗器還采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和全新的電磁結(jié)構(gòu)，應(yīng)用電磁設(shè)計(jì)軟件和新工藝，解決了傳統(tǒng)電抗器分?jǐn)?shù)匝環(huán)流、包封開(kāi)裂等問(wèn)題。

與傳統(tǒng)干式空心電抗器相比，10千伏新型干式空心電抗器體積減小了54%，溫升降低了32%，制造成本降低了15%。黑龍江電科院將根據(jù)新型電抗器運(yùn)行情況調(diào)整優(yōu)化設(shè)備參數(shù)。

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