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軸承加熱器在應(yīng)用中的配置與研究

　　
2 試驗(yàn)裝置的電子線路結(jié)構(gòu)特性
　　
　　軸承加熱器在應(yīng)用中的配置與研究、電壓的參數(shù)，由程序控制信號源指導(dǎo)電子線路、D/A轉(zhuǎn)換、功率放大，輸出具有一定功率的三相電流、電壓送給繼電保護(hù)裝置，同時接受繼電保護(hù)裝置的反饋信息，作出系列響應(yīng)，予以記錄，以達(dá)到自動測試結(jié)果，并將結(jié)果以文字、圖表打印報(bào)告。
　　
　　2.1 人機(jī)對話
　　
　　國產(chǎn)的試驗(yàn)裝置具有漢字菜單，進(jìn)入各種專用試驗(yàn)程序，程序界面友好，并有幫助菜單。進(jìn)口試驗(yàn)裝置則為英文界面。
　　
　　2.2 參數(shù)設(shè)定
　　
　　通過屏幕畫面直接輸入或修改參數(shù)，一般試驗(yàn)裝置在出廠前必須調(diào)整好，使得輸出的電流、電壓信號就是設(shè)定的數(shù)值。由于試驗(yàn)裝置在自動測試過程中(如二分法漸近)都是電流、電壓突變，一般沒有用儀表監(jiān)測。在日后的試驗(yàn)中，不論裝置工況如何，就認(rèn)定設(shè)定值就是輸出值。這里就存在一個大問題，一旦負(fù)載阻抗較大，輸出波形削頂或產(chǎn)生自激振蕩或功放回路參數(shù)有了變化，使輸出值和設(shè)定值有誤差，就會造成繼電保護(hù)誤整定。現(xiàn)將國內(nèi)外裝置中解決這些問題的幾種辦法分述如下。
　　
　　(1) 瑞典OMICRON CMC156采用A/D測量自動反饋修正。它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)功放級尚未飽和時能提高精度。如負(fù)荷阻抗較大，功放級飽和后，自動反饋修正的誤差反而會變大，但試驗(yàn)裝置在誤差超標(biāo)時能在計(jì)算機(jī)屏幕上告警。
　　
　　(2) 采用專有的失真判別措施，相當(dāng)于用電路比較信號源和輸出是否一致的辦法。若輸出電流、電壓的有效值與計(jì)算機(jī)設(shè)定值誤差超過3％時，就發(fā)出音響告警，超過5％時延時關(guān)機(jī)，并指示誤差相別，避免錯誤整定。JJC—111試驗(yàn)裝置設(shè)有電流、電壓回路的開路、短路保護(hù)，失真判別措施還加強(qiáng)了電流、電壓電源的開路、短路保護(hù)。這是國內(nèi)其它試驗(yàn)裝置所不具有的。
　　
　　2.3 程序控制信號源
　　
　　目前大多數(shù)的試驗(yàn)裝置都是由數(shù)據(jù)通訊線將微機(jī)中已計(jì)算的瞬時值數(shù)據(jù)傳往D/A，產(chǎn)生信號源，有的是逐點(diǎn)傳送，有的是批處理傳送，這對試驗(yàn)波形每周分隔的點(diǎn)數(shù)有很大關(guān)系。
　　
　　北京威特MRT—02B、廣東昂立的3100D據(jù)悉基波每周只有40個點(diǎn)，軸承加熱器在應(yīng)用中的配置與研究，幅頻特性很差，諧波疊加和變頻試驗(yàn)只是定性地，而非定量地進(jìn)行測量，在這兩個項(xiàng)目中輸出的試驗(yàn)值與計(jì)算機(jī)整定值有誤差。
　　
　試驗(yàn)裝置為無變壓器輸出，基波每周點(diǎn)為180點(diǎn)，幅頻特性大為提高。在疊加2、3、5、7次諧波時，其諧波輸出值和計(jì)算機(jī)設(shè)定值的誤差不超過3％。從計(jì)算機(jī)逐點(diǎn)傳送、通訊握手所需機(jī)時考慮，每周180點(diǎn)也已到了極限，否則要增加硬件存儲器，實(shí)行批處理傳送。但逐點(diǎn)傳送也有它的好處，能仿真輸出長過程的故障信號。
　　
　　國外試驗(yàn)裝置都保證任何頻率下海周的點(diǎn)數(shù)有256點(diǎn)，送出的波形十分光滑，幅頻特性很好。在20次諧波時，其和計(jì)算機(jī)設(shè)定值的誤差均在3％以下，因而做單頻率的試驗(yàn)時，效果特好。由于采用批處理傳送需要前置存儲器，而前置存儲器容量有限，在故障仿真時，仿真信息的長度就有限制。國外試驗(yàn)裝置容量偏小，增加容量需要增設(shè)功率放大器，增加體積重量，選擇時要考慮應(yīng)用場所。
　　
　　2.4 數(shù)模變換D/A
　　
　　數(shù)模變換一般都采用12位或以上。在阻抗元件試驗(yàn)中，電壓信號可能降得很低，這時信號源的D/A的有效位數(shù)就減少，影響波形的臺階數(shù)。如考慮疊加諧波的幅值裕度，一般相電壓取80V是適宜的。零序電壓3Uo一般應(yīng)設(shè)計(jì)為100V。
　　
　　2.5 功率放大級
　　
　　目前有兩種設(shè)計(jì)。一種是經(jīng)變壓器輸出，好處是通過變壓器進(jìn)行阻抗匹配，充分發(fā)揮功放管的容量，缺點(diǎn)是不能傳送非周期分量，暫態(tài)響應(yīng)和幅頻特性都不好；另一種是無變壓器輸出，暫態(tài)響應(yīng)好，且高電壓、大電流功放管的價格低。使用無變壓器輸出已是目前的趨勢。功放級設(shè)計(jì)有很多的關(guān)鍵技術(shù)，與制造廠家硬件投入有關(guān)。對試驗(yàn)裝置而言，電壓級的功放一般都能滿足，而電流級功放容量要求*大，功放級的功放管參數(shù)選得高低不同，廠家提供容量的表達(dá)是不同的，下面只比較電流功放級的容量。
　　
　　(1) 江西華東電力儀器廠JJC—1H參數(shù)為：*大輸出功率300VA/相，電流30A/相時，輸出到負(fù)載上的不失真電壓為10V。當(dāng)環(huán)境溫度20℃時，30A電流允許持續(xù)5min，這個指標(biāo)目前在國內(nèi)外都是很高的。電流10A/相時，輸出到負(fù)載上的不失真電壓為15V，此時允許長期工作。在現(xiàn)場用JJC—1H校驗(yàn)故障錄波器的電流時，可同時串24個CT，而同樣條件下昂立3100—D試驗(yàn)裝置只能串6個CT，可見前者帶載能力較大。
　　
　　(2) 瑞典CMC156、OMICRON、CMA156帶功放裝置后的參數(shù)，經(jīng)江蘇省電力試驗(yàn)研究所測定：*大輸出功率為150VA/相，電流0～15A/相時，輸出到負(fù)載上不失真的電壓都為10V；電流20A/相時，輸出到負(fù)載上允許的電壓為6.25V；電流30A/相時，輸出到負(fù)載上的允許電壓只為3.85V；電流50A/相時，輸出到負(fù)載上的允許電壓只為1.413V。當(dāng)環(huán)境溫度20℃、50A/1.4V時允許8min。軸承加熱器在應(yīng)用中的配置與研究，必須注意，當(dāng)電流超過15A時，功放級的限制是由于熱負(fù)荷的原因，在30A時輸出功率也只有115VA，可見帶載能力也很小。
　　
　　(3) 新加坡VENUS330和FREJA300輸出不失真電壓只能達(dá)到3.8～3.5V，輸出帶載能力很低。
　　
　　(4) 北京威特MRT—02B和廣州昂立3100D參數(shù)為：輸出電流范圍0～30A/相，長期允許工作電流10A/相以下。當(dāng)輸出電流大于10A/相時，試驗(yàn)時間不宜超過10s，說明功放級的熱容量不足。
　　
　　2.6 自動加載測試
　　
　　根據(jù)繼電保護(hù)測試項(xiàng)目的要求，試驗(yàn)裝置能按設(shè)定程序輸出電流、電壓，自動尋找動作邊界。如差動繼電器助磁特性試驗(yàn)需要同時輸出工頻電流和直流電流，并自動按二分法漸近尋找動作邊界。如直流助磁電流選擇20A，交流動作電流將接近30A，因而大電流下的允許持續(xù)時間是不宜太短的。有的裝置在上述工況下測試會發(fā)生中途超溫停機(jī)，使自動尋找邊界過程不能完成。
　　
　　2.7 繼電保護(hù)的反饋信息
　　
　　繼電保護(hù)反饋信息有多種，如空接點(diǎn)、電位式、脈沖式，還有正、負(fù)極性之分。早期的試驗(yàn)裝置智能判別很差，需要用改變硬件開關(guān)位置來約定反饋信息的處理，操作不便。目前，國內(nèi)大多數(shù)裝置也同國外裝置一樣，已做到自動智能判別，十分方便。選擇試驗(yàn)裝置時，同樣要注意這個特點(diǎn)。
　　
　　2.8 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
　　
　　距離保護(hù)動作區(qū)試驗(yàn)是通過自動二分法漸近尋找動作邊界，得到一系列測試結(jié)果，并在屏幕上繪制這些測試點(diǎn)。目前有很多試驗(yàn)裝置不能用智能擬合的辦法來繪制動作區(qū)曲線，也得不到實(shí)測的動作阻抗，因而表達(dá)不出實(shí)測的阻抗和整定值有多少誤差。江西華東電力儀器廠JJC—1H微機(jī)繼電保護(hù)測試儀開發(fā)了這些軟件：包括阻抗元件動作區(qū)曲線、精工電流曲線、差動保護(hù)的助磁特性曲線等的智能擬合程序，尤其是試驗(yàn)疊加諧波對阻抗元件動作區(qū)的影響時，該程序能描繪非圓曲線的動作區(qū)，并形成一頁完整的試驗(yàn)報(bào)告

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