隨著能源(yuán)結構加速轉型,新能源發電、直(zhí)流輸電、微電網、虛擬電廠等技術加(jiā)快發展。在建設新型電力係統的過程中(zhōng),電網企業(yè)麵臨(lín)大規模新能源電(diàn)源接入、直流饋入落點增多、多品類能源集中交互耦合日益深化等新形勢新變化,需要尋求(qiú)有效方(fāng)法應對電(diàn)網寬頻振蕩、係統慣量不足等新挑戰,更有力地保障(zhàng)電網可靠穩定(dìng)運行。
在新(xīn)能源發電裝機占比日益升高的用電大省浙江(jiāng),國網浙江省電力有限公(gōng)司建成覆蓋省市(shì)縣三級的全(quán)電壓寬頻段數字實時仿真平台,通過超高保真度仿真技術(shù)超前謀劃電網運行策略、積極應對挑戰,提升電網可(kě)靠穩定水平。
第1章 裝置特點與技術參(cān)數(shù)(LY808C手持式繼(jì)電保護測試儀易(yì)於維護,使(shǐ)用簡單)
第1節 主(zhǔ)要特點
1.滿足(zú)現場所有試驗要(yào)求。本儀器具有標準(zhǔn)的六相電壓,六相電流(liú)輸出,既可對傳統的各種繼電器及保護裝置進行試驗,也可對現代(dài)各種微機保(bǎo)護(hù)進行(háng)各(gè)種試驗,特別是對變壓器差功保護和備自(zì)投裝置,試(shì)驗更加方便。
2.各種技術指標完全(quán)達到電力部頒發的DL/T624-1997《繼電保(bǎo)護微機型試驗(yàn)裝置技術條件》的標準。
3.經典的Windows XP操作界麵,人(rén)機界麵友好,操作簡便快捷;高性能的嵌入(rù)式(shì)工業控製計算機和10.4寸分辨率為800×600的LED真彩顯示屏,可以提供豐富直觀的信息,包括設備當前的(de)工作狀態及各種幫助(zhù)信息等。
4.本機Windows XP係統自帶恢(huī)複(fù)功能,避免因非法關機或誤操作等引起的係統(tǒng)崩潰。
5.配(pèi)備有超薄型(xíng)工(gōng)業鍵盤和光電鼠標,可以象操作普通PC機(jī)一樣通過鍵盤或鼠標完成各種操作。
6.主控板采用DSP+FPGA結構,16位DAC輸出,對基波可產生每周2000點的高密度正弦波,大大改善了波形(xíng)的質量,提高了測試儀的(de)精度。
7.功放采用高(gāo)保(bǎo)真線性功放,既保(bǎo)證了小電流的精(jīng)度(dù),又保證了大電(diàn)流的穩定。
8.采用USB接口直接和PC機通訊,無須(xū)任何轉接線,方便使用。
9.可(kě)連接筆記本電腦(選配)運行。筆記本電(diàn)腦(nǎo)與工控機使用(yòng)同一套軟件,無須重(chóng)新學(xué)習操作方法。
10.具備GPS同(tóng)步試驗功能。裝置可內置GPS同步卡(選配)通過RS232口與PC機相連,實現兩台測試儀(yí)異地(dì)進行同步對調試驗。
11.配有獨立(lì)專用直流輔助電壓源輸出,輸出電壓分別為110V(1A),125V(0.6A)。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保(bǎo)護裝置(zhì)使用。
12.具有軟件(jiàn)自較準功能,避免了要打開機箱通(tōng)過調整電位器來校準精度(dù),從(cóng)而大大提高了(le)精度的穩定性。
第2節(jiē) 技術參數(LY808C手(shǒu)持(chí)式繼電保護測試儀(yí)易於維護,使(shǐ)用簡單)
1.1交流電流源(6*30A)
單相電流輸出(有效值)
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0--30A/相,精度:0.2% ±5mA
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六相並聯輸出(chū)(有效值)
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0--180A/六相同相位並聯輸出(chū)
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相電流長時間允許工作值(有效值)
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10A
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輸(shū)出功率
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320VA
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六相並聯電流輸出功率
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1000VA
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六並(bìng)電流輸出允(yǔn)許工作時間
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5S
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頻率範圍
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0--1000Hz,精(jīng)度0.01Hz
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諧波次數
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2--20次
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相位
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0--360°,精度0.1°
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2.直流(liú)電流源
直流電流輸出
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0--±10A/相,精度:0.2% ±5mA
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3.交流電(diàn)壓源
單相電壓輸出(chū)(有效值)
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0--125V/相,精度(dù):0.2% ±5mV
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線電壓輸出(chū)(有效(xiào)值)
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0--250V
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相電壓/線電壓輸出功率
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75VA/100VA
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頻率範圍
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0--1000Hz,精度:0.001Hz
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諧(xié)波次數
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2--20次
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相位
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0--360°,精度:0.1°
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4.直流電壓源
單相電壓輸出幅值(zhí)
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0--±150V,精度:0.2% ±5mV
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線電壓(yā)輸出(chū)幅值
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0--±300V
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相電壓/線電壓輸出功率
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90VA/180VA
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5.開(kāi)關量端子
開關量輸入端子
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8對
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空接點
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1--20mA,24V 裝置內(nèi)部有源輸(shū)出(chū)
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電位翻轉
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無源接點(diǎn):低阻(zǔ)短(duǎn)接信號
有源接點:0-250V DC
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開關(guān)量輸出端子
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4對,空(kōng)接點,遮(zhē)斷容量(liàng):110V/2A,125V/1A
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6.其他
時間範圍
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1ms--9999s,測量精度:1ms
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單機體積重量
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體積(jī) 390 x 395 x180mm3,約18Kg
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電源
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AC125V±10%,50Hz,10A
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第2章 裝置硬件結構(LY808C手持式繼電保護測試儀易於維(wéi)護,使用簡單)
第1節 裝置硬件組成
1.內置高性能工業控製計算機
本裝置(zhì)采用高性能工控機作為控製計算(suàn)機,配有自還原CF卡,10.4″800×600分辨率LED真彩顯示器。本機帶高性能專用工業鍵盤和鼠(shǔ)標,無須另接外設就可直接使用,軟件在Windows XP操(cāo)作係統下(xià)運行,操(cāo)作(zuò)簡便。裝置麵板配有兩個USB接口,可方便地進行數據存(cún)取、數(shù)據通信和軟件升級等。(多功能接口可升級)
2.DSP數字信號處理係統
采用6000係(xì)列DSP控製器作(zuò)為核心,FPGA可編程邏輯器件輸出波形,由於采用的是DDS硬(yìng)件(jiàn)輸出波形的技術,使(shǐ)波形頻率和相位精度相當高,同(tóng)時,該係統與工控機通訊直接采用USB2.0接口,使得數據通訊穩定可(kě)靠。
3.D/A和A/D轉換
采用高精度D/A轉換器,同(tóng)時采(cǎi)用有源低通濾波器,使(shǐ)輸出波形平滑,幅頻特性優良。同時控製係(xì)統還保留了12路12位A/D轉換電路,可實時采集12路模擬(nǐ)量的輸出波形並通過(guò)軟件在屏幕上顯(xiǎn)示實際輸(shū)出的波形,幅值和相位。
4.高精度線性電壓,電流功(gōng)率放大器
電流、電壓采用高性能線性放大器直(zhí)接耦合輸出方式,使電(diàn)流,電壓源(yuán)可直接輸(shū)出交流和直流(liú)波形,並可通過軟件計算輸出各種如方波(bō)、各次諧波疊加的組合波形,故障暫態波形等,可以較好地模擬各種短路故(gù)障時的電流,電壓特征。功放電路采用進口大(dà)功率高保真(zhēn)模塊式功率器件(jiàn)做功率輸出級,結合精(jīng)心合理設計的散熱結構,具有足夠大的功率冗(rǒng)餘和熱(rè)容量,功(gōng)放電(diàn)路具有完備的過熱(rè)、過流、過壓及短路保護,電流回路允許開路,不會損壞裝置。麵板有電流開路指示燈(dēng),以方便用戶檢查接線正確與否。同時麵板(bǎn)還有電壓過載或(huò)短路指示燈,當電壓(yā)回路(在有(yǒu)輸出情況下)發(fā)生短路時,該指示燈發亮(liàng)並(bìng)啟動蜂鳴器報警。大電(diàn)流限時采用獨特的硬件,限時(shí)電(diàn)路,克服了傳(chuán)統的軟件限時(shí)的缺點,使大電流使用更方便更可靠。
5.開(kāi)關量輸入、開關量(liàng)輸(shū)出
裝置共有開關量輸入端子8對(duì),開關量輸出(chū)端子4對。開(kāi)入量、開出量(liàng)都由光電隔離器和24V直流繼電(diàn)器組成,其工(gōng)作電(diàn)源為獨立的(de)24V工作電源,所以在COM端與開入量之間有24V的直流電壓。以下(xià)是幾種常見的開入量的(de)接線(xiàn)示(shì)意圖:
帶電位(wèi)的空接點:
電位翻轉:
空接(jiē)點:
6.專用獨立的(de)直流電源輸出
裝置配有兩路110V直流電(diàn)源電(diàn)壓(yā)輸出,頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個端子輸出,隻能作保護裝置的工作電源,不能作直流操作電源使用。+110V、-110V兩端(duān)子可輸出125V直流電壓。
第2節 裝置麵板說明(LY808C手(shǒu)持式繼電保護測(cè)試儀易於維護,使用簡單(dān))
1.LED工作指示:LED閃爍表示(shì)等(děng)待工作,LED常亮表示正在工作。
2.通訊接(jiē)口:通信為外接筆記本電(diàn)腦接口,可通過外接筆記(jì)本(běn)電腦來控(kòng)製儀器(qì)。網口通(tōng)訊(xùn)為選配接口。
3.USB接口(kǒu):通用接口,可接鼠標、鍵(jiàn)盤、U盤等USB2.0設備(bèi)。
4.開關量輸入:用來采集保護(hù)裝置(zhì)輸(shū)出開(kāi)關量信(xìn)號,測量時(shí)間或控製信號。
5.開關量(liàng)輸出:用來控製其他設備,無源節(jiē)點,容量(liàng)AC125V/1A。
6.裝置輔助電(diàn)源:可輸出直流±110V電源,電流輸出2A,可以給(gěi)保護(hù)裝置(zhì)供電。
7. 第1組與(yǔ)第2組電流輸出端子:IA、IB、IC,Ia、Ib、Ic,IN為公(gōng)共(gòng)端。LED亮表示電流源開路指示(shì)。
8. 第1組與(yǔ)第(dì)2組電壓(yā)輸出端子:UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN為(wéi)公共端。LED亮表示電壓源(yuán)短(duǎn)路指示。
9. 觸摸板:類似於筆記本電腦觸摸板,可全方位觸摸(mō)控製。左右鍵:左鍵為確認(rèn)鍵,右鍵可查看文件屬性。
10. 鍵盤:用來輸入定值數據。
11. 顯示屏:顯(xiǎn)示為10.4寸LED液晶屏。
第3章 快速入門(LY808C手持式繼電(diàn)保護測試儀易於維護,使用簡單)
第1節 試驗注意事項
1. 測試(shì)儀(yí)內置了工控機和Windows操作係統,請勿過於頻繁地開關(guān)主機(jī)電(diàn)源。
2. 裝置麵板裝有USB插口,允許熱(rè)撥插USB口設備(如U盤等),但注(zhù)意撥插時一定要在數據傳輸結束後進行。
3. 裝置配有專用(yòng)自還原(yuán)CF卡(kǎ),避(bì)免(miǎn)因為非法關(guān)機(jī),刪除或修改硬盤上的文件和桌麵(miàn)上的圖標等導致的操作係統損壞。如確需在本機內存放數(shù)據,請將數據存(cún)在D盤。使用USB盤拷貝數據(jù)時請(qǐng)一定保證U盤幹(gàn)淨無病毒,也請不要利用U盤在本係統中安裝其它軟件程序。
4. 外接鍵盤或鼠標時,請勿插錯端口,否則Windows操作係統(tǒng)不(bú)能正常啟(qǐ)動。
5. 請勿在輸出狀態(tài)直接關閉(bì)電源(yuán),以免(miǎn)因關閉時輸出錯誤以致保護誤動作。
6. 開入(rù)量兼容空接點和電位(0-250VDC),使用帶(dài)電接點時,接(jiē)點(diǎn)電位頂端(正極)應接入公(gōng)共端(duān)子COM端(duān)。
7. 使用本儀器時,請(qǐng)勿(wù)堵住或封閉機身的通風口,一般(bān)將儀器(qì)站立放置或打開支撐腳稍傾斜放置。
8. 禁止將外部(bù)的交直流電源引入到測試(shì)儀的電壓、電流輸出插孔。否則測試儀將被損壞。
9. 如(rú)果(guǒ)現場幹擾較強或保障要求(qiú)較高,試(shì)驗之前,請將電源線(3芯)的接地端可靠接地或裝置接地孔接地。
10. 如果在使(shǐ)用過程中出現界麵數據出錯或設備無法連接等問題,可以這樣解決:向下觸按複(fù)位按鈕鍵,使DSP複(fù)位;或退出(chū)運行程序回到主菜單,重新運行程序,則界麵所有數據均恢複(fù)至(zhì)默認值。
第2節 開/關機步驟
一.開機步驟(zhòu)
1. 首先(xiān)將測試儀電源線插入AC125V電源插座上,開啟主機電源,工控機啟動Windows XP操作係統,啟動完畢(bì)後,主機自動進入測試(shì)儀軟件主界麵。
2. 接好電流、電壓回路,然後(hòu)開(kāi)啟功放電源開關,有必(bì)要也要接好開入量,選擇(zé)相應軟(ruǎn)件模塊進行試(shì)驗。
注意(yì)事(shì)項:
①.當連接電流回路時,可能會出現打火現象,這是正常的,不必擔心。電流回路(lù)有20V左右的(de)交流電壓。當回(huí)路短接後,此電壓自動(dòng)消失。如果想不出現打火(huǒ)現象,可關閉功(gōng)放電源開關,再接電流回路的線,接好以後再開啟功放電源開關,這樣就(jiù)可避免出現打(dǎ)火現象。
②.檢查接(jiē)線是否正(zhèng)確。當電流開路指示燈亮起紅燈時,說明該相電流回路接線有誤;當電壓短路指示燈亮起紅燈時,說明該相電壓回路接線(xiàn)有(yǒu)誤。電壓短路指示燈是不能自行恢複正常的。當電壓回路(lù)排除故障後(hòu),應關閉功放電源,暫(zàn)停20秒後再開啟功(gōng)放電源(yuán),這時(shí),電壓短路燈沒有亮起紅燈,則說明(míng)接線正確(què)。
二.關機步驟
1. 首(shǒu)先關閉功放電源(yuán)開關。
2. 然後關閉測試軟(ruǎn)件菜單(dān)。在【開始】欄裏點擊【關機】,當Windows操作係統提示【可(kě)以關機(jī)了】後(hòu),再關(guān)閉(bì)主機電(diàn)源,並撥下相關測試連接線,將儀(yí)器裝入包裝箱(xiāng)。
第三(sān)節 繼電保護試(shì)驗項目索引
1.繼(jì)電器類試驗
繼電(diàn)保護類型
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測試項(xiàng)目
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建議試驗模塊
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備 注
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信號繼電器
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相應的測試項目
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直流試驗
中間繼(jì)電器
直(zhí)流試驗
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若是要求(qiú)交、直流混合輸入的中(zhōng)間(jiān)繼電器(qì),請在(zài)“交直流試驗”模塊中測試。
額定電流太小的信號繼電器(qì),可用測(cè)試儀的電壓回路輸(shū)出測(cè)試。
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時間繼電器
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中間繼電器
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重合閘繼電器
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電流繼電器
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相應的測試項目
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交流試驗(yàn)
電流電壓
反時限電流繼電器
直流試(shì)驗
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可在“交流試驗”專門的序(xù)分量模塊(kuài)中測試序分量繼電器。
也(yě)可在“反時限過流”中測試反時限繼(jì)電器。
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過(欠)電壓
繼電器(qì)
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序分量(liàng)繼電器
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同步檢查(或相位比較)繼電器
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反時限(xiàn)電流繼電器
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差動繼電器
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直流助磁特性
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差動繼電(diàn)器
差動試驗
諧波試驗
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試驗時請參考說明書中的“差動試驗”的接線(xiàn)方式正確接線。
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諧波製動特性(xìng)
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比例製動特性
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差動試驗、
差動繼電器
交流試驗(yàn)
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功率(方向)
繼電器
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相應的測試項目
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功率(lǜ)方向(xiàng)
交流試驗
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測試功率(方向)繼電器前,應預先確定接線類型(xíng),和保護大致的動作邊界。
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阻抗繼電器
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同(tóng)期繼電器
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相應的測試(shì)項目
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同期試驗(yàn)
交流試驗
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“同(tóng)期試驗”模(mó)塊由測試儀的UA、UB分別作為係統側和待(dài)並側電壓輸出,可測動作頻率,動作電壓和相位,並可進行自動準同期(qī)試驗。
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頻(pín)率繼電器
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相應的測試(shì)項目
|
頻(pín)率試驗
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能測試動作頻率和滑差閉鎖定值。
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2.微機型保(bǎo)護裝置試驗
繼電器保護類型(xíng)
|
測試項目
|
建議試驗模塊(kuài)
|
備 注
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線
路
保
護
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多段過(guò)流
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相應的測試項(xiàng)目(mù)
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交流試(shì)驗
頻率試驗(yàn)
功率方向
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隻要(yào)方法得當,用“交流(liú)試驗(yàn)”模塊能進(jìn)行大部分繼電器和微機(jī)保護的試驗,應重點學習該模塊。
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過(欠)電壓
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序分量(liàng)電壓(yā)電流
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頻率裝置
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功率方向保護
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重合閘及
轉換性故障
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相應的測試項目
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整組試驗
狀態係列(liè)
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要求測試(shì)檢同期和檢無壓,用Ux作為(wéi)待並側電壓輸出。
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距(jù)離和零序
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距離和零序定值校驗(yàn)
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阻(zǔ)抗階(jiē)梯
零序保護
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“阻(zǔ)抗階梯(tī)”和“零序保護”均能一次性自動測(cè)試多段、各種故障類型、各種相別的距離和零序定值。
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阻抗特(tè)性
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阻抗相位(wèi)特性
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工頻變化量距(jù)離
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定值校驗
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工頻變化量距離
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應設置故障電流足夠大,比如10~15A(當5A製CT時)。
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複合電壓(yā)閉鎖
(方向)過流
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過流(liú)、低壓、負序電壓(yā)閉鎖過流等
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交流試驗
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有的(de)保護的“低電壓”和“負序電壓”由不同的(de)端子輸入,試驗時需更換接線。
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低周、低壓
減載裝置
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相應的測試項目
|
同期低周
頻率試驗
交流試驗
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若其它條件都滿足,裝置卻不能(néng)動作,請確認裝置是否還需要同時輸入電流(liú)和開關接點。
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發
變
組(zǔ)
保
護
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差動保護(hù)
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比例製動特性
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差動繼電器
差動保護
交(jiāo)流試驗
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發電(diàn)機差動保護,用“差動(dòng)保護”進行試驗時,可看作接線為Y/Y,高、低壓(yā)側(cè)平衡係數(shù)均為1 的(de)變壓器保護。
“差動試驗”注重曲(qǔ)線特性搜索,分(fèn)比例製動邊(biān)界搜索,比例製動定點測試,諧(xié)波製動邊界搜索,諧波製動定點測試(shì),能全方位測試差動保護。
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諧波(bō)製動特(tè)性
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差動試驗
差動保護
諧波試驗
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失 磁 保 護
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相應的測試項目(mù)
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交流試驗
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試驗時應注(zhù)重輸(shū)出的電壓、電流的夾角(jiǎo)。
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勵 磁 保 護
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複合電壓(yā)閉鎖(方向)過流(後備)
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相應的測試項目
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交流試驗
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其
它
保
護
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自動準同期裝置
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相應的測試(shì)項目
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同期試(shì)驗
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做自動調(diào)整試驗時,測試各開入量,必須(xū)按(àn)說明書要求接線。
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備 自 投 裝 置
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動作邏輯和各開關動作時間
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狀態(tài)係列
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試驗前預想好試驗過程,正確接線是試驗成功的關鍵。
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母線差動保護(hù)
光纖線路差動(dòng)保護
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相應的測試項目
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交流試驗
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請參見附錄6中“南瑞部分保護”有關BP-2B和RCS-915的說明
試驗前先確(què)定裝置是否(fǒu)形成“自(zì)環”,若是,則保護的動作值應(yīng)等於其整定值的一半。
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數據顯示,浙江風(fēng)電、光伏發電裝機已超5500萬千瓦,新能源成為省內第1大電(diàn)源。目前浙江在建和建成(chéng)的特高壓(yā)直流輸電(diàn)通道共4條,未來將規劃建設第5條。交直流混聯大(dà)電網建(jiàn)設和海量新能源電(diàn)源接入增加了寬頻振蕩發(fā)生的可能性。而遍(biàn)布城鄉和工業園區的新型負荷廣泛接入也讓電網(wǎng)運行形態愈加複(fù)雜。
為了應對一係列複(fù)雜變量帶來的挑戰,國網(wǎng)浙江電力基於國產化大型(xíng)電力係統電磁暫態仿真平台,聯合高校共同開發(fā)全電壓寬頻段數字實時仿真平台,打造全電磁實時仿真體(tǐ)係,動態分析、高(gāo)效認知電網運行特性,輔助精準製訂(dìng)控製策略,為新型(xíng)電(diàn)力係統建設(shè)提供浙江方案。
2月5日,浙江光伏發電很(hěn)大出力達2534萬千瓦(wǎ),占(zhàn)當時全社會用(yòng)電負荷的56.4%,光伏(fú)電量消納(nà)給電網可靠穩定運(yùn)行帶來挑戰。國網浙(zhè)江電力開展電磁暫態仿真計算,提前發現潛(qián)在風險(xiǎn)點,采(cǎi)取了相應預防措施。“我們借助全電壓(yā)寬頻段數字實時仿真技術超短時間尺度、超高保真度的仿真能力,模擬從高壓到低壓、從直流到交流的(de)電網運行狀態,進而優化電網規劃,提升(shēng)電網可靠穩(wěn)定水平。”
據了解(jiě),全電壓寬頻段數字實(shí)時仿真技術借助高(gāo)性能計算資源(yuán)和先進(jìn)仿真算法,對電網中的各種元件和控製係統進行精細建模,能夠模擬電(diàn)網在不同工況下的(de)運行情況,涵蓋正常運行、故障狀(zhuàng)態等。這項技術可用於新型電力係統可靠穩定性、電能質量分析和主動支撐、構網型新技術研究等,為電網優化設計、故(gù)障分析和(hé)穩定運行提供強大工具支撐。
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