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HDJB-902A繼電保護測試儀裝置對繼電保護差動試驗校驗方法
第十六節(jié) 差動試驗
本程序用于試驗微機型差動保護裝置的比例制動特性和諧波制動特性。HDJB-902A是六相電流差動試驗。
一、三相差動（六相差動）試驗
1、電流定義
IA為高壓側(cè)電流輸入，IB為低壓側(cè)電流輸入，IC可選擇等于IA或等于IB，用于施加補償電流用，至于加到哪一側(cè)補償，要視變壓器的接線方式來決定，后面的接線方式會闡述這個問題。IA和IB的相位差一般為0度或180度。六相差動采用IA、IB、IC和IN接入高壓側(cè)A、B、C和N相，將Ia、Ib、Ic和In接入低（中）壓側(cè)的A、B、C和N相。
2、【試驗參數(shù)】
2.1、【差動電流門檻值】：根據(jù)保護定值輸入，一般為1A—2A。
2.2、【差動電流速斷值】：根據(jù)保護定值輸入，一般為8A—10A。
2.3、【比例制動系數(shù)】：根據(jù)保護定值輸入，一般為0.2—0.9。
2.4、【諧波制動系數(shù)】：根據(jù)保護定值輸入，一般為0.1—0.9。
2.5、【拐點定值】：根據(jù)保護定值輸入，一般為2A—6A。
2.6、【斜率】：即比例制動系數(shù)。根據(jù)保護定值輸入。
2.7、【輸出最長時間】：為有電流輸出的時間。一般為0.5秒—1秒。
2.8、【輸出間斷時間】：為無電流輸出的時間。一般為0.5秒—1秒。由于微機保護采用突變量啟動原理，所以電流輸出采用間斷式輸出方式。
.電壓電流輸出靈活組合 輸出達4相電壓3相電流，可任意組合實現(xiàn)常規(guī)4相電壓3相電流型輸出模式，既可兼容傳統(tǒng)的各種試驗方式，HDJB-702S微機繼電保護測試儀（觸摸屏操作）也可方便地進行三相變壓器差動試驗和廠用電快切和備自投試驗。
2.操作方式 裝置直接外接筆記本電腦或臺式機進行操作，方便快捷，性能穩(wěn)定。
3.新型高保真線性功放 輸出端一直堅持采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開關(guān)型功放。不會對試驗現(xiàn)場產(chǎn)生高、中頻干擾，而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優(yōu)良。
4.高性能主機 輸出部分采用DSP控制，運算速度快，實時數(shù)字信號處理能力強，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉(zhuǎn)換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量*技術(shù)和精密元器件材料，并進行了專業(yè)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開機即可工作，流動試驗非常方便。
5.軟件功能強大 可完成各種自動化程度高的大型復(fù)雜校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放，實時存儲測試數(shù)據(jù)，顯示矢量圖，聯(lián)機打印報告等。可方便進行三相差動保護測試。
6.具有專用直流電源輸出 設(shè)有一路110V及220V專用直流電源輸出。
7.接口完整 裝置帶有USB通訊口，可與計算機及其它外部設(shè)備通信。
8.完善的自我保護功能 散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，硬件保護措施可靠完善，具有電源軟啟動功能，軟件對故障進行自診斷以及輸出閉鎖等功能。
1.交流電流輸出
輸出精度 0.2級
相電流輸出（有效值） 0～40A 三并電流輸出（有效值） 0～120A
相電流長時間允許工作值（有效值） 10A
相電流輸出功率 420VA
三并電流輸出時輸出功率 900VA
三并電流輸出時允許工作時間 10s
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數(shù) 1～20 次
2.直流電流輸出:輸出精度 0.2級
電流輸出 0～±10A / 每相，0～±30A / 三并
輸出負(fù)載電壓 20V
3.交流電壓輸出:輸出精度 0.2級
相電壓輸出（有效值） 0～120V
線電壓輸出（有效值） 0～240V
相電壓/線電壓輸出功率 80VA / 100VA
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數(shù) 1～20次
4.直流電壓輸出:輸出精度 0.2級
相電壓輸出幅值 0～±160V線電壓輸出幅值 0～±320V
相電壓/線電壓輸出功率 70VA / 140VA
2.9、【計算公式】
根據(jù)保護生產(chǎn)廠家提供的計算公式進行選擇，其中，I1（IA）為高壓側(cè)電流，I2（IB）為低（中）壓側(cè)電流，K1為高壓側(cè)平衡系數(shù)，K2為低（中）壓側(cè)平衡系數(shù)。K3為一常數(shù)。
3、【試驗設(shè)備】
3.1、變壓器圈數(shù)：兩繞組或三繞組。
3.2、接線方法：
【Y/Y-12】：程序自動設(shè)置I1和I2的相位差為180度。
【Y/Δ-1】：程序自動設(shè)置I1和I2的相位差為150度。
【Y/Δ-11】：程序自動設(shè)置I1和I2的相位差為210度。
對于HDJB-902A型繼保測試儀，可按此角度設(shè)置；而對于HD300D型繼保測試儀，必須人工將I1和I2的相位差改為0度或180度。否則，實驗結(jié)果將出現(xiàn)錯誤。
3.3、【平衡系數(shù)設(shè)置】
有三種設(shè)置方式：
1、直接設(shè)置平衡系數(shù)：根據(jù)保護定值，直接設(shè)置平衡系數(shù)。
2、由額定電壓和CT變比計算：
以Y/Y/Δ-11接線為例，各側(cè)平衡系數(shù)（以K1、K2和K3表示）的計算方法如下：
K1=1/1.732=0.577
K2=U2n*CT2/(1.732*U1n*CT1)
K3=U3n*CT3/(U1n*CT1)
如果將高壓側(cè)平衡系數(shù)設(shè)置為1,其他側(cè)統(tǒng)一歸算至高壓側(cè)時,計算方法如下:
K1=1
K2=U2n*CT2/(*U1n*CT1)
K3=1.732*U3n*CT3/(U1n*CT1)
3、以額定電流計算平衡系數(shù)：
K1=1
K2=Ie1/Ie2
K3=Ie1/Ie3
其中：K1、K2、K3---變壓器1、2、3側(cè)平衡系數(shù)。
Ie1、Ie2 、Ie3----變壓器1、2、3側(cè)二次額定電流。
U1n、U2n、U3n----變壓器1、2、3側(cè)一次額定電壓。
CT1、CT2、CT3----變壓器1、2、3側(cè)CT變比值。
差動保護的平衡系數(shù)的計算不一而同，試驗時請參考各廠家的使用說明書。
3.4、兩側(cè)電流相位
HD300D HDJB-902A
變壓器接線 I1相位 I2相位 I1相位 I2相位
Y/Y-12 0° 180°或0° 0° 180°
Y/Δ-11 0° 180°或0° 0° 210°
Y/Δ-1 0° 180°或0° 0° 150°
4、【開關(guān)量】
將保護出口接點接測試儀的開入量1通道。一般為常開接點。
接點抖動延時為10ms。
5、接線方式
1）、六相比例制動接線：
將第一組三相電流接入高壓側(cè)，
將第二組三相電流接入低壓側(cè)即可
六相差動接線相對簡單。
2）、三相比例制動接線：
根據(jù)接線不同，分六種接線方式，含電流補償。
○1、Y（Y0）/Y（Y0）接線
○2、Y（Y0）/△-11接線
3）、諧波制動接線
6、測試項目
當(dāng)所有參數(shù)都設(shè)好后，我們就可以進行各項試驗了。
6.1、【比例制動邊界搜索】
點擊【添加序列】按鈕，彈出對話框：
此對話框用來選擇一組制動電流，有【起始值】和【終止值】，步長的大小決定測量點數(shù)的多少。步長一般取2.00A。設(shè)好參數(shù)后，點擊【添加】，即將這組數(shù)據(jù)添加到測試表格中，再點擊【開始】試驗即可。
6.2、比例制動定點測試
將鼠標(biāo)移到特性曲線的坐標(biāo)系中，單擊鼠標(biāo)左鍵，再點擊【添加定點】按鈕，表示將此點添加到測試表格中，如此重復(fù)多次，可添加多個測試點，如圖所示。測試點應(yīng)選擇在動作區(qū)與不動作區(qū)之間，以驗證曲線的正確與否。點擊【開始試驗】即可進行試驗。
6.3、【諧波制動邊界搜索】
點擊“添加序列”按鈕，彈出對話框：此對話框用來選擇一組差動電流，有起始值和終止值，【起始值】為差動門檻值，【終止值】為差動速斷值。步長的大小決定測量點數(shù)的多少?！静介L】一般取1.00A。設(shè)置參數(shù)后，點擊【添加】，即將這組數(shù)據(jù)添加到測試表格中，再點擊【開始試驗】即可。
6.4、諧波制動定點測試
將鼠標(biāo)移到特性曲線的坐標(biāo)系中，單擊鼠標(biāo)左鍵，再點擊【添加定點】按鈕，表示將此點添加到測試表格中，如此重復(fù)多次，可添加多個測試點，如圖所示。測試點應(yīng)選擇在動作區(qū)與不動作區(qū)之間，以驗證曲線的正確與否。點擊【開始試驗】即可進行試驗。
二 、常見公式及平衡系數(shù)的計算
1、北京四方：CST-141B，-200B系列（高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
雙繞組，Y/△-11：Id=∣K1*I1+K2*I2∣,Ir=∣K1*I1-K2*I2∣/2
平衡系數(shù)：K1=1，K2=KPL
三繞組，Y/Y/△-11：Id=∣K1*I1+K2*I2+K3*I3∣
Ir=MAX（∣K1*I1∣，∣K2*I2∣，∣K3*I3∣）
平衡系數(shù)：K1=1，K2=KPM，K3=KPL （直接設(shè)置平衡系數(shù)）
KPM，KPL-------分別為中壓側(cè)、低壓側(cè)平衡系數(shù)定值。
2、國電南自：PST-641（雙繞組，Y/△-11，高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2∣,Ir=∣K1*I1-K2*I2∣/2
平衡系數(shù)：K1=1.732，K2=Ie1/Ie2
Ie1,Ie2-----分別為高壓側(cè)、低壓側(cè)二次額定電流整定值
3、國電南自：PST-621/622（三繞組，Y/Y/△-11-12，高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2+K3*I3∣
Ir=MAX（∣K1*I1∣，∣K2*I2∣，∣K3*I3∣）
平衡系數(shù)：
K1=1.732
K2=1.732*U2n*CT2/（U1n*CT1）
K3=U3n*CT3/（U1n*CT1）
4、國電南自：PST-1200（三繞組，Y/Y/△-11-12，高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2+K3*I3∣
Ir=MAX（∣K1*I1∣，∣K2*I2∣，∣K3*I3∣）
平衡系數(shù)：
K1=1
K2=U2n*CT2/（U1n*CT1）, K3=U3n*CT3/（U1n*CT1）
5、深圳南瑞ISA系列：（三繞組，Y/Y/△-11-12，高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2+K3*I3∣
Ir=∣Id -∣K1*I1∣-∣K2*I2∣-∣K3*I3∣∣
平衡系數(shù)：
K1=1.732，K2=1.732*d35 ,K3=d36
6、南瑞RCS-9671：（雙繞組，Y/△-11，高壓側(cè)相位調(diào)整）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2∣
Ir=∣K1*I1-K2*I2∣/2
平衡系數(shù)：
K1=1 ， K2=U2n*CT2/（U1n*CT1）
7、南瑞RCS-978 ， 985系列：（雙繞組，Y/△-11，低壓側(cè)相位調(diào)整，高壓側(cè)零序修正）
比例制動計算公式：
Id=∣K1*I1+K2*I2∣
Ir= MAX（∣K1*I1∣，∣K2*I2∣）
平衡系數(shù)：
K1=1 ， K2=U2n*CT2/（U1n*CT1）= Ie1/Ie2
關(guān)于平衡系數(shù)的說明：
由于測試儀最多只有六相電流輸出，所以，作差動試驗時，只能通過兩側(cè)來做，程序界面上給定的計算公式里的平衡系數(shù)只有兩個分別為K1和K2，當(dāng)選擇高對低試驗時，K2=K3；當(dāng)選擇中對低試驗時，K1=K2、K2=K3。試驗時，可將三側(cè)的平衡系數(shù)同時輸入即可，程序自動根據(jù)試驗類型進行計算。
三、差動試驗注意事項
1、平衡系數(shù)的設(shè)置：如果平衡系數(shù)的設(shè)置不正確，將使測試出來的曲線與整定曲線出現(xiàn)較大偏差。應(yīng)根據(jù)保護定值，正確選擇平衡系數(shù)。
2、計算公式的選擇：差動電流和制動電流公式選擇不正確，將使測試結(jié)果與整定值產(chǎn)生較大偏差，甚至*錯誤。應(yīng)根據(jù)保護廠家提供的公式正確選擇。
3、兩側(cè)電流相位的選擇：兩側(cè)電流相位選擇不正確，將使測試結(jié)果*錯誤。若差流等于兩側(cè)電流之和，則兩側(cè)電流相位差為180度；若差流等于兩側(cè)電流之差，則兩側(cè)電流相位差為0度，
4、用三相電流做差動試驗時，若未加補償電流，試驗結(jié)果也將不正確。由于三相電流只能分相做差動試驗，且由于變壓器的接線方式的不同，兩側(cè)電流將產(chǎn)生一定的相位差，從而保護裝置必須在軟件上進行相位補償，這樣，當(dāng)我們做某相差動試驗時，別的相的差動會搶先動作，必須在搶動的相別上加一個補償電流，使得該相差動不能動作，這樣，測試結(jié)果才能正確。