继电保护测试仪ZCJB1600.docx
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继电保护测试仪ZCJB1600
ZCJB-1600
微机继电保护测试仪
产品使用手册
武汉中智诚电力设备有限公司
WuhanZhongZhiChengPowerEquipmentCo.,Ltd
注意事项
1、为防止仪器运行中机身感应静电，试验之前先通过接地端将主机可靠接地。
2、工作电源为AC220V，禁止接入AC380V或其他工作电源。
3、为保证测试的准确性应将保护装置的外回路断开，且将电压的N与电流的N在同一点共地，试验时应注意安全，防止触电事故的发生。
4、电压测试通道严禁短路，电流测试通道严禁开路，严禁将外部的交直流电源引入到仪器的电压源、电流源、开出量输出插孔，否则将损坏仪器。
5、仪器配备的计算机安装有系统保护软件，该软件对C盘做了保护，每次重启后，对C盘做的任何改动都会消失，请勿在C盘保存任何个人文件。
6、在单相或并联输出大电流后，应保证仪器至少有60秒钟的散热，再进行下一次试验，注意保持机箱通风口的空气流动畅通，请不要遮挡通风口，以免影响散热。
7、试验过程中，请不要频繁开关电源，以免对仪器造成损坏或测试精度降低。
8、试验过程中，如遇到异常情况，应立即切断电源。
9、切勿将仪器露天放置而被雨水淋湿。
10、仪器工作异常时，请及时与厂家联系，请勿自行维修。
本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。
产品与说明书不符之处，以实际产品为准。
目录
第一章仪器技术参数及特点４
1.1面板说明４
1.2技术参数５
1.3技术特点８
1.4硬件结构９
1.5操作使用１０
1.6软件快捷键１１
第二章软件使用方法１２
2.1递变试验１２
2.2状态序列１６
2.3谐波２２
2.4整组试验２６
2.5差动保护３４
2.6同期４２
2.7线路定值４５
2.8距离保护５４
2.9阻抗特性６０
2.10频率滑差６７
2.11常规试验７５
2.12时间特性８０
附录一：
配置清单８８
附录二：
售后服务８８
第一章仪器技术参数及特点
1.1面板说明
1234567
1电压源输出端口UA、UB、UC、UX和共用中性点UN。
2机壳接地端口在测试时应可靠接地，可以提高测试数据的准确性和测试的安全性。
3电流源输出端口IA、IB、IC和共用中性点IN。
4开关量输入端口TA、TB、TC、TD、TE、TF、TG、TH共8路独立输入，兼容空接点与15V～250V有源接点，能自动识别有源接点的极性，TN为公共端。
5开关量输出端口4对空接点输出。
6液晶显示屏8.4〞彩色液晶显示屏。
7USB接口可以通过USB接口将测试数据存储到U盘中。
1.2技术参数
1.2.1交流电流源
●共用中性点的电流源，电流上升下降时间＜100μs
●最大输出功率：
300VA/相
●输出准确度：
0.1A～1A准确度
±5mA
1A～10A准确度
±0.1%
10A～30A准确度
±0.2%
●分辨力：
0.1A～10A分辨力
1mA
10A～30A分辨力
5mA
●单相连续输出时间：
0.1A～10A输出时间
不限时
10A～20A输出时间
≥30秒
20A～30A输出时间
≥5秒
1.2.2交流电压源
●共用中性点的电压源，电流上升下降时间＜100μs
●最大输出功率：
≥75VA/相
●输出准确度：
1V～5V准确度
±5mV
5V～120V准确度
±0.1%
●分辨力：
1V～5V分辨力
1mV
5V～120V分辨力
5mV
1.2.3直流电流源
●单相输出范围：
0～±10A
●最大输出功率：
200VA/相
●输出准确度：
±0.1A～±2A准确度
±10mA
±2A～±10A准确度
±0.5%
●分辨力：
5mA
1.2.4直流电压源
●直流电压输出范围：
-150V～+150V
●最大输出功率：
≥100VA
●输出准确度：
±1V～±5V准确度
±20mV
±5V～±150V准确度
±0.5%
●分辨力：
±1V～±5V分辨力
5mV
±5V～±150V分辨力
10mV
1.2.5交流电压、电流源角度
●相角范围：
0°～360°
●准确度：
±0.3°
●分辨力：
0.1°
1.2.6交流电压、电流源频率
●频率范围：
10～1000Hz
●输出准确度：
10Hz～65Hz
±0.001Hz
65Hz～1000Hz
±0.02Hz
●分辨力：
0.001Hz
●能叠加2～20次任意幅值的谐波及直流
1.2.7计时精度
1ms～1S
±10ms
1S～999999S
±0.2%
1.2.8开入量
●兼容空接点与15V～250V有源接点
●自动识别有源接点的极性
1.2.9开出量
●接点容量：
250VDC，0.5A或250VAC，0.5A
1.2.10同步性
电压电流同步性≤10μS
1.2.11供电电源
●交流输入电压
额定值：
220V±10%
基准值：
220V±2%
●交流供电频率：
额定值：
50Hz±10%
基准值：
50Hz±2%
1.2.14使用环境条件
●环境温度：
－10℃～+40℃
●相对湿度：
≤90%
●大气压强：
80～110kPa
1.3技术特点
微机型继电保护测试仪其主要特点表现为：
●使用易用的WindowsXP操作系统，人机界面友好，操作简便快捷，为了方便用户使用，定义了大量键盘快捷键，使得操作“一键到位”。
●高性能的嵌入式工业控制计算机和大屏幕高分辨力彩色TFT液晶显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态、下一步工作提示及各种帮助信息等。
●配备有超薄型工业键盘和触控鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作。
●配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护。
●无需外接其它设备即可以完成所有项目的测试，自动显示、记录测试数据，完成矢量图和特性曲线的描绘。
●采用高性能D/A转换器，产生的波形精度高、线性好，并且具备良好的瞬态响应和幅频特性。
在整个测量范围内都能保证波形精度等指标要求。
●可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，可变幅值、相角、频率。
●功率放大部分采用新型大功率高保真线性功放电路，输出功率大、纹波干扰小，在输出电流达到最大时，波形仍能保证不失真、不削峰。
●开入量输入接口能自动适应无源（空接点）、有源，并能自动适应有源输入的极性，在输入电压±250V范围内能正常工作。
●可以完成各种复杂的校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，可以实时存储测试数据，显示矢量图，打印报表等。
●采用精心设计的机箱结构，体积小，散热良好，重量轻，易携带，流动试验方便。
●仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，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。
1.4硬件结构
1.4.1.高性能工业控制计算机
本装置采用高性能工控机作为控制微机，直接运行WindowXP操作系统，装置面板带有大尺寸真彩色TFT显示器、内嵌式工业键盘，装置前面板设有多个USB口可方便地进行数据存取、数据通信和进行软件升级等。
试验的全过程及试验结果均在显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便，操作控制由工业键盘进行，操作简单方便，只需简单的计算机知识，极易掌握。
1.4.2.数字信号处理器微机
装置采用高速数字控制处理器作为输出核心，软件上应用双精度算法产生各相任意的高精度波形。
由于采用一体结构，各部分结合紧密，数据传输距离短，结构紧凑。
由于点数高，波形保真度高，谐波分量小，对低通滤波器的要求很低，从而具有很好的暂态特性、相频特性、幅频特性，易于实现精确移相、谐波叠加，高频率时亦可保证高的精度。
1.4.3.D/A转换和低通滤波
采用高精度D/A转换器，保证了全范围内电流、电压的精度和线性度，由于D/A分辨力高和波形点数高，D/A转换输出的阶梯波已具有相当好的波形质量，后级仅需较简单的低通滤波器即可滤除高频分量，还原出高质量、高稳定的正弦波，很好地克服了幅值和相位漂移等问题，
1.4.4.电压、电流放大器
相电流、电压不采用升流、升压器，而采用直接输出方式，使电流、电压源可直接输出从直流到含各种频率成份的波形，如方波、各次谐波叠加的组合波形，故障暂态波形等，可以较好地模拟各种短路故障时的电流、电压特征。
功放电路采用进口大功率高保真模块式功率器件作功率输出级，结合精心、合理设计的散热结构，具有足够大的功率冗余和热容量。
功放电路具有完备的过热、过流、过压及短路保护。
当电流回路出现过流或开路，电压回路出现过载或短路时，自动限制输出功率，关断整个功放电路，并给出告警信号显示。
为防止大电流下长期工作引起功放电路过热，装置设置了大电流下软件限时，限时时间到，软件自动关闭功率输出并给出告警指示。
1.5操作使用
1.5.1开机步骤
1．将测试仪电源线插入交流220V电源插座上。
2．打开测试仪电源。
1.5.2关机步骤
使用鼠标单击界面左下角处的“开始”->“关机”，在弹出的对话框中选择“确定”即可关闭计算机，在确认计算机关闭后，再关闭面板电源开关。
关机时请勿直接关闭面板电源开关，请先关闭计算机的Windows操作系统，然后再关闭电源开关。
1.5.4交流电流源提高输出电流
当使用电流超过测试仪每相输出的最大电流时，可将测试仪电流源并联使用。
并联使用时，应将并联电流通道的输出相位设为相同，此时输出的电流就是并联电流通道输出幅值之和。
1.5.5交流电压源提高输出电压
当使用电压超过测试仪每相输出的最大电压时，可将两相电压的相位设为相差180°，此时输出的电压就是两相电压通道输出幅值之和。
1.6软件快捷键
F2开始/停止试验在测试仪未输出信号时按下F2键后，测试仪开始输出信号。
在试验过程中，按下F2键可停止试验，测试仪停止输出信号。
F3退出试验关闭当前试验模块。
F5手动递增在试验中每按下一次F5键，输出信号就按照设定的步长增加一次。
F6手动递减在试验中每按下一次F6键，输出信号就按照设定的步长减小一次。
Ctrl+1—Ctrl+6打开/关闭输出通道Ctrl+1～Ctrl+3对应UA、UB、UC，
Ctrl+4～Ctrl+6对应IA、IB、
IC。
Ctrl+F1—Ctrl+F6打开/关闭输出通道Ctrl+F1～Ctrl+F3对应Ua、
Ub、Uc，
Ctrl+F4～Ctrl+F6对应Ia、
Ib、Ic。
F7读取设置文件从保存的参数设置文件中导入试验参数。
F8保存设置文件将当前设定的试验参数保存到文件中。
Tab将输入焦点移动至下一个输入框。
Shift+Tab将输入焦点移动至上一个输入框。
第二章软件使用方法
2.1递变试验
递变试验可以测试电压、电流、功率方向等各类交流型继电器的动作值、返回值、灵敏角、动作时间，以及阻抗继电器的记忆时间等。
测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器等各类直流型继电器的动作值和返回值。
测试直流电压继电器、直流电流继电器、中间继电器以及时间继电器等各类直流型继电器的动作时间。
测试单个常规继电器的动作值、返回值以及动作时间。
试验步骤
试验步骤1：
输出设置和开入量
三相电流四相电压的测试仪只能使用“4U3I”的输出方式，六相电流六相电压的测试仪则既可使用“3I4U”的输出方式，也可使用“6I6U”的输出方式。
试验步骤2：
设定输出参数
●设置输出相为直流或交流基波～20次谐波：
●各输出相的幅值、相位初始值及其变化步长设定：
当需要使用的输出相被选择后，可以设定各输出相的起始参数，比如幅值、相位，接着可以设定幅值的变化步长和相位的变化步长。
一旦通道的输出达到最大值或最小值后，如果试验还没有停止，通道继续保持最大或最小输出，不再递增或递减。
在试验过程中，“初始幅值”、“幅值步长”、“初始相位”和“相位步长“均可在线编辑，极大地提高了试验的灵活性和系统的适用性。
●交流输出的频率
只有当用户设置的输出通道中至少有一路不为直流时，用户才可以设置输出频率，频率设置只对交流通道有效。
试验步骤3：
试验设置
点击菜单“试验操作”—>“试验设置”或Ctrl+M快捷键，可进入试验设置对话框。
●手动控制：
试验运行时完全由操作人员来进行手动控制。
●自动递增：
试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递增。
●自动递减：
试验运行时软件将根据用户设置的步长自动递减。
●动作后停止：
开入量接收到动作信号后立即停止试验。
●动作后返回：
开入量接收到动作信号后向初始值进行递变。
●动作后继续：
开入量接收到动作信号后不采取任何动作继续进行试验。
●连续递变：
步长递增或递减是连续变化的。
●脉冲递变：
每次步长递增或递减之间会输出一个复归状态，此时所有电压、电流输出为0。
●复归时间：
复归状态输出的时间，一般应大于保护装置的复归时间，以保证保护装置可靠复归。
●间隔时间：
自动变化时，每次变化之间的时间。
●防抖动时间：
当保护装置的动作接点闭合或打开时间小于该时间，则接点动作不被确认。
试验步骤4：
功率显示
点击菜单“试验操作”—>“功率显示”或Ctrl+P快捷键，可弹出功率显示界面，显示输出的三相电压、电流、功率等，可方便的进行校表试验。
●显示一次侧数值：
根据输入的高压侧电压U1、高压侧电流I1、低压侧电压U2、低压侧电流I2的数值，在进行校表的时候，软件自动把电压、电流、功率换算成一次侧的电压、电流、功率，便于与表计相对照。
●线电压、线电流：
选中显示线电压、线电流，但不显示功率，不选中则显示相电压、相电流及每相的功率。
试验步骤5：
开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。
试验过程中，如果设置的是“手动控制”，则在试验中可用鼠标单击“输出递增”按钮或按键盘上的F5快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递增。
单击“输出递减”按钮或按键盘上的F6快捷键，各使用通道的幅值、相位和输出频率均按照用户设置的变化步长同时递减。
若有开入量接点状态改变，则程序将在信息栏中显示状态改变的开入量、动作时间、动作时的频率、所使用的输出通道动作时的幅值和相位。
2.2状态序列
由用户定义多个试验状态，可对重合闸、多次重合闸、备自投、纵联保护等进行测试。
试验步骤
试验步骤1：
输出设置
三相电流四相电压的测试仪只能使用“3I4U”的输出方式，六相电流六相电压的测试仪则既可使用“3I4U”的输出方式，也可使用“6I6U”的输出方式。
试验步骤2：
设置状态参数
在界面右边的“状态参数”属性页中设置当前状态的状态名称、输出频率和各通道的输出类型、幅值、相位。
单击“短路计算”，可进入短路计算公式的参数设置对话框：
●Z：
极坐标形式的幅值。
●Φ：
极坐标形式的角度。
●R：
直角坐标形式的电阻。
●X：
直角坐标形式的电抗。
●Kr、Kx：
用于计算零序补偿系数（Kr／Kx），如果定值所给的参数形式与此不同，可按如下公式进行转换：
Kr=（R0/R1–1）/3
Kx=（X0/X1–1）/3
如果定值单中不是给出电阻和电抗的值，而是正序和零序阻抗，以及正序和零序灵敏角，则应将它们转换成电阻和电抗，再代入上述公式进行计算。
对某些保护以Ko、Φ方式计算的，如果Φ（Z1）＝Φ（Z0），即PS1=PS0，则Ko为一实数，此时需设置Kr＝Kx＝Ko。
●负荷电流：
在额定状态时输出的电流值。
●负荷电流相位：
以电压为参照，负荷电流相对于电压的角度偏移。
●额定电压：
在额定状态时输出的电压值，一般为57.740V。
●短路电流：
短路故障时，流经保护安装处的故障相电流。
●故障类型：
程序提供了11种故障类型，包括A、B、C接地，AB、BC、CA相间短路，AB、BC、CA两相接地，三相短路。
●故障方向：
可设置为正向故障或反向故障。
●短路阻抗倍数：
为nד整定阻抗”，以此值作为短路点阻抗进行模拟。
一般按0.95或1.05倍整定值进行检查。
如果不满足，也可以0.8或1.2倍整定值进行检查。
试验步骤3：
设置状态触发条件
在“状态条件”属性页中设置当前状态的触发条件。
最长状态时间和开入量触发可同时选择作为一种触发条件。
两者为“或”的关系，只要其中一个条件满足，试验将进入到下一状态。
在故障前状态最长状态时间的设定时，一般要大于保护装置的整组复归或重合闸的充电时间。
当满足所设置的触发条件后，试验自动进入到下一状态。
触发条件满足后，测试仪的对该状态的输出要在触发后延时结束后（设置了触发后延时时间），方进入到下一试验状态。
在“状态条件”属性页中还可以设置开入量、开出量和状态插入的位置。
●最长状态时间：
测试仪输出某一状态量的最长状态时间，结束后进入下一状态。
●开入量触发：
测试仪接收到保护动作信号，并满足设置的逻辑关系后，自动进入下一状态。
●按键触发：
单击“下一状态”按键或F4快捷键进入下一状态。
●GPS触发：
将GPS同步时钟装置与主机相连，当下一个整点分钟到时，软件自动输出下一状态。
●开入量：
通过选择开入接点之间的逻辑关系，可以同时记录多接点的保护动作情况。
●开出量：
进入状态后，测试仪各开出量的状态是断开还是闭合。
●防抖动时间：
当保护装置的动作接点闭合或打开时间小于该时间，则接点动作不被确认。
试验步骤4：
状态设置
状态设置完毕后，可以使用Ctrl+I快捷键或在菜单上“试验操作”->“添加状态”在当前状态之前或之后添加新状态。
如果想删除某个已添加的状态，则可先使用鼠标或键盘在左下的状态列表中选择该状态，再使用Ctrl+D快捷键或在菜单上“试验操作”->“删除状态”完成。
在状态列表中选择一个状态，使用Ctrl+M快捷键或在菜单上“试验操作”->“修改状态”，可以将选中状态的参数重新修改为右边属性页中的各个参数。
在状态列表中选择一个状态，使用Ctrl+L快捷键或在菜单上“试验操作”->“查看状态”，可以把选中状态的各个参数显示在右边的属性页中。
将鼠标移至状态列表，单击鼠标右键会弹出如下图所示的菜单，以上操作也可以通过点击这个弹出菜单来进行操作。
试验步骤5：
GPS设置
当“触发方式”选择了“GPS触发”时，可进行GPS参数设置。
●串口端口：
可根据测试仪的不同，选择“COM1”～“COM4”中的任一串口端口作为GPS同步时钟装置的接口。
●波特率：
可在300、600、1200、2400、4800、9600、19200之间选择一个与GPS同步时钟装置相同的波特率。
●检验方式：
有“无校验”、“奇校验”、“偶校验”三种校验方式可供选择。
●数据位：
可选择8位数据位或7位数据位。
●停止位：
可选择是1位停止位还是2位停止位。
●GPS连接：
当以上参数设置完毕，测试仪同GPS同步时钟装置连接完毕后，测试仪同GPS同步时钟装置进行连接，连接成功后，在“GPS时间”信息栏里将显示从GPS同步时钟装置发出的时间信息。
●GPS对时：
将测试仪的系统时间同GPS卫星时间保持同步，该功能必须在完成GPS连接后才能实现。
当选择“GPS触发”时，点击“开始试验”，测试仪并不会立即输出电压、电流，只有当下一分钟的0秒到时，测试仪才会开始输出下一状态的电压、电流，在该状态设置的“最长状态时间”到后，将进入下一状态。
试验步骤6：
开始试验
确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。
2.3谐波
谐波试验单元可以测试谐波继电器的动作值、返回值，变压器差动谐波制动特性等。
各路电流和各路电压均可以输出基波及谐波（2～20次），并可叠加直流分量。
选择自动试验方式时，自动记录被测保护装置的动作值（返回值）及动作时间。
如果不选择自动方式，输出是以手动方式，按设定的步长增加或减小。
试验步骤
试验步骤1：
输出设置和开入量
试验步骤2：
在界面左部选择当前通道输出的谐波类型
●直流：
幅值（可“+”可“-”）。
●基波：
50.0Hz，幅值、相角。
●2次谐波：
100.0Hz，幅值、相角。
●3次谐波：
150.0Hz，幅值、相角。
●4次谐波：
200.0Hz，幅值、相角。
●5次谐波：
250.0Hz，幅值、相角。
●6次谐波：
300.0Hz，幅值、相角。
●7次谐波：
350.0Hz，幅值、相角。
●8次谐波：
400.0Hz，幅值、相角。
●9次谐波：
450.0Hz，幅值、相角。
●10次谐波：
500.0Hz，幅值、相角。
●11次谐波：
550.0Hz，幅值、相角。
●12次谐波：
600.0Hz，幅值、相角。
●13次谐波：
650.0Hz，幅值、相角。
●14次谐波：
700.0Hz，幅值、相角。
●15次谐波：
750.0Hz，幅值、相角。
●16次谐波：
800.0Hz，幅值、相角。
●17次谐波：
850.0Hz，幅值、相角。
●18次谐波：
900.0Hz，幅值、相角。
●19次谐波：
950.0Hz，幅值、相角。
●
20次谐波：
1000.0Hz，幅值、相角。
在中部的输入框中设置“输出幅值”、“幅值步长”、“输出相位”、“相位步长”，各电压、电流的各次谐波幅值在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示其值，测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小。
变量的变化步长应根据测试的要求选择合适的大小，一般地，步长越小，测试精度越高。
试验步骤3：
设置谐波计算方式
在“参数设置”属性页中可以选择谐波计算的方式。
●幅值计算：
各电压、电流的各次谐波在界面上以“伏特”或“安培”为单位显示其值，测试仪输出的值为界面上实际显示的电压电流大小。
●基波百分比计算：
各电压、电流的各次谐波在界面上的“输出幅值”和“幅值步长”等于该相谐波值相对于该相基波值的百分数。
比如，假设当前IA通道中基波电流为2A，其二次谐波为20。
则折算成以“安培”为单位的幅值为：
2×20%＝0.4（A）。
变量的幅值步长也以基波的百分比表示。
注意，基波的幅值仍为以“伏特”或“安培”为单位输出的电压、电流数值。
●在“参数设置”属性页中设置试验操作方式，可选择“手动控制”、“自动递增”和“自动递减”三种方式。
●如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式，则可在测试方式中设置保护装置动作后的操作方式，可选择“动作后停止”和“动作后返回”两种方式。
“动作后返回”时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则改变变化方向，向起点返回。
“动作后停止”时，输出量在从起点→终点的变化过程中，一旦程序确认继电器动作，则结束试验。
●如果在试验操作方式中选择了后两种操作方式，则可在“参数设置”属性页中设置两次变化之间的“间隔
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