電纜故障測試儀裝置的性能
1 幅頻特性測試
較為簡單的方法是用雙線示波器觀測。令試驗(yàn)裝置在疊加諧波狀態(tài),其中一相送工頻電壓U1,另一相送高頻電壓Un,計(jì)算機(jī)設(shè)定它們幅值相等,即U1=Un。如果幅頻特性很好,在示波器上這兩個(gè)不同頻率的波形應(yīng)有相同的高度。國外裝置在高頻頻率為1000Hz時(shí),兩個(gè)波形的幅值是一樣高,從高頻波形看曲線依然光滑,說明信號源波形每周的點(diǎn)數(shù)是很多的。由于沒有阻容平滑,幅頻特性很好。江西華東電力儀器廠JJC—1H試驗(yàn)裝置每周點(diǎn)數(shù)為180點(diǎn),在高頻頻率為350Hz以下時(shí),兩個(gè)波形的幅值是一樣高。北京威特MRT—02B試驗(yàn)裝置,由于每周點(diǎn)數(shù)只40點(diǎn),采用了較大的阻容平滑措施,因而幅頻特性很差,在5次諧波時(shí),其幅值對計(jì)算機(jī)設(shè)定值的誤差都已達(dá)到了50%以上。
2 線性和精度測量
電纜故障測試儀裝置的性能,這可用一般的電流、電壓表對其進(jìn)行校驗(yàn)。對電流精度的校驗(yàn),應(yīng)讓試驗(yàn)裝置從大電流往下逐點(diǎn)試驗(yàn),有利于那些熱容量不足的裝置避免過熱。由于D/A的位數(shù)有限,要注意小電壓時(shí)的精度,對電流只需校核0.2~30A范圍。OMICRONCMC156由于采用A/D反饋?zhàn)詣?dòng)修正精度,故精度和線性均很好。欠缺的是輸出容量較小,往往在小電壓和小電流時(shí),試驗(yàn)裝置由于D/A的位數(shù)少,失真度會(huì)偏大。這一點(diǎn)對微機(jī)保護(hù)影響不大,由于在小電壓和小電流時(shí),其微機(jī)保護(hù)的AD采樣的位數(shù)也減少,讀入的精度也降低,輸出波形的臺(tái)階化對測距的影響還不少。
國內(nèi)試驗(yàn)裝置在工頻時(shí)的精度一般都很好,但在小電壓下的精度要差些,原因是A/D位數(shù)減少。
3 帶載能力
用示波器配合負(fù)載電阻測量試驗(yàn)裝置在輸出波形不失真下的帶載能力時(shí),必需同時(shí)指出送多大電流和其輸出波形不失真的的*大電壓。帶載能力測試是重要環(huán)節(jié),要求可調(diào)的負(fù)載電阻阻值在1Ω以下,通流能力在30A。一般不易找到合適的可調(diào)電阻器,可用幾個(gè)電抗變壓器串聯(lián)來代替,測量的結(jié)果如表1。當(dāng)通30A時(shí),江西JJC—1H輸出不失真電壓為10~11V,新加坡VENUS330輸出不失真電壓為3.8V,顯然前者帶載能力要大得多。
4 疊加諧波能力
用諧波儀測試試驗(yàn)裝置疊加諧波的能力同時(shí)可考核精度和幅頻特性。國外裝置由于幅頻特性好,其諧波合成都很好。江西JJC—1H其諧波合成效果也好,送臺(tái)階波時(shí),它的響應(yīng)也很快。
對無變壓器輸出的試驗(yàn)裝置,可用示波器觀測試驗(yàn)裝置輸出方波和臺(tái)階波的能力。
5 差動(dòng)繼電器的助磁特性試驗(yàn)
該項(xiàng)試驗(yàn)是考核試驗(yàn)裝置能否自動(dòng)進(jìn)行測試,并如何處理試驗(yàn)結(jié)果的簡便方法。
6 阻抗繼電器動(dòng)作區(qū)試驗(yàn)
該項(xiàng)試驗(yàn)也是考核試驗(yàn)裝置能否自動(dòng)進(jìn)行測試,并如何處理試驗(yàn)結(jié)果的簡便方法,用以判明其有否疊加諧波或自動(dòng)描繪擬合曲線的能力。
7 阻抗繼電器的精工電流試驗(yàn)
該項(xiàng)試驗(yàn)是考核試驗(yàn)裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試的能力。如果暫態(tài)響應(yīng)不好,兩次精工電流測量的結(jié)果相差會(huì)較大,特別是在小電流下的情況更是如此。這就要分析是保護(hù)裝置的暫態(tài)分散還是試驗(yàn)裝置暫態(tài)特性所引起的。同時(shí)要考核精工電流擬合繪線的結(jié)果,尤其是數(shù)據(jù)分散的情況下,擬合繪線是否會(huì)產(chǎn)生不合理的振蕩,以此考核繪圖軟件的質(zhì)量問題國內(nèi)外繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置的性能比較
4 軟件菜單設(shè)計(jì)的審查
軟件豐富與否,也是對試驗(yàn)裝置的選擇條件。一般來說,常用軟件都應(yīng)具備如下內(nèi)容:
(1) 三相電流、電壓能任意設(shè)定初始值、故障值;能疊加諧波;能設(shè)定各段狀態(tài)時(shí)區(qū)的長短;能智能判別繼電保護(hù)反饋接點(diǎn)的信息;能按一定的模式,自動(dòng)尋找繼電器臨界動(dòng)作值。如保持電流和角度不變的情況下,按二分法改變電壓幅值,尋找阻抗元件的臨界動(dòng)作值。也可保持電流和電壓不變,讓電壓、電流之間的角度連續(xù)變化,看繼電器進(jìn)入動(dòng)作區(qū)域的角度范圍。它可用于測量上拋圓特性的阻抗繼電器,也可測量方向繼電器的動(dòng)作區(qū)。
(2) 三相電流、電壓源能獨(dú)立變頻,也可根據(jù)需要改變。如做差動(dòng)保護(hù)助磁特性試驗(yàn)時(shí),其中一相送直流電流,另一相送交流電流。如做差動(dòng)繼電器的諧波制動(dòng)特性時(shí),A相送諧波電流,B相送50Hz電流。新加坡VENUS 330卻沒有做到分相獨(dú)立變頻。
(3) 三相電流、電壓也可根據(jù)輸入的線路參數(shù)R、X和選擇的故障類型來自動(dòng)計(jì)算產(chǎn)生。這一點(diǎn)FREJA300做得較好,它可以輸入R、X;或Z、Φ;或I、Z;或U、I;或U、Φ等任何一種方式,據(jù)此產(chǎn)生故障信息。
(4) 三相電流、電壓的諧波不能隨意疊加。因?yàn)橐坏┗娏?、電壓已設(shè)定,相當(dāng)于線路的參數(shù)R、X已確定。如果諧波電流先隨意設(shè)定,則諧波電壓就必須滿足參數(shù)R、X的制約。
(5) 三相電流、電壓要能設(shè)定多段狀態(tài)的時(shí)區(qū)。如正常態(tài)、故障態(tài)、非全相態(tài)、重合于故障態(tài)、切除后態(tài),以便能校驗(yàn)綜合重合閘的動(dòng)作情況。
(6) 三相電流、電壓要能模擬復(fù)雜故障轉(zhuǎn)換。如正常態(tài)、單相接地故障態(tài)15ms(可調(diào))后,再轉(zhuǎn)兩點(diǎn)接地故障態(tài),這種設(shè)定是考核微機(jī)保護(hù)對轉(zhuǎn)換性故障的響應(yīng)方式的需要。因?yàn)榍?5ms是單相接地故障,其后是兩點(diǎn)接地故障,故障距離計(jì)算的公式對單相接地和兩點(diǎn)接地故障的計(jì)算是不一樣的。微機(jī)保護(hù)此時(shí)面臨的問題是,在一個(gè)周波的數(shù)據(jù)是混淆數(shù)據(jù),它究竟按哪個(gè)公式計(jì)算或是再等待,還是混算?由于新型的繼電保護(hù)復(fù)雜,它的內(nèi)核不是很清楚,究竟在運(yùn)行中它的表現(xiàn)如何?繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置要肩負(fù)此考核的責(zé)任。
(7) 試驗(yàn)裝置要能產(chǎn)生系統(tǒng)振蕩時(shí)的三相電流、電壓模型,用于試驗(yàn)振蕩解列裝置;也要能產(chǎn)生系統(tǒng)振蕩,又伴隨故障的三相電流、電壓(包括先故障,后振蕩或先振蕩,后故障等)的模型。
(8) 電纜故障測試儀裝置的性能,**仿真。用EMTP電磁暫態(tài)程序計(jì)算故障仿真數(shù)據(jù),以一定的格式轉(zhuǎn)換成試驗(yàn)裝置的數(shù)據(jù)文件,用D/A經(jīng)功率放大送出三相仿真的電流、電壓。對于用計(jì)算機(jī)信息逐點(diǎn)傳送,每周有40點(diǎn)以上的無隔離變壓器的試驗(yàn)裝置而言,做到這點(diǎn)并不難,北京威特MRT—02完成故障仿真工作較早,而后國內(nèi)其它裝置也完成了這項(xiàng)工作。每周點(diǎn)數(shù)多一點(diǎn),仿真更細(xì)膩一點(diǎn)。也可計(jì)算復(fù)雜故障下短路電流、電壓,將計(jì)算的電流、電壓的幅值和相角直接輸入到試驗(yàn)裝置的菜單程序中對繼電器進(jìn)行仿真試驗(yàn)。
(9) 故障信息再現(xiàn)。原則上應(yīng)該可以將故障錄波器記錄數(shù)據(jù)通過試驗(yàn)裝置予以再現(xiàn)輸出,但這中間也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)文件的翻譯(幅值定標(biāo))。如國內(nèi)故障錄波器每周只記錄20點(diǎn),就要用等距插值法將它轉(zhuǎn)為每周180點(diǎn)(對JJC—1H試驗(yàn)裝置而言),對逐點(diǎn)傳送的試驗(yàn)裝置,可邊插值邊送數(shù),使輸出更細(xì)膩。對于壓縮存儲(chǔ)的文件,更要妥善處理.