**章 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀硬件操作
1.1 概述
是繼電保護(hù)通用測試裝置，主要用于各電壓等級(jí)的電磁型，集成電路型及微機(jī)型各類保護(hù)繼電器及保護(hù)系統(tǒng)的測試和 研究，可實(shí)現(xiàn)電壓電流幅值，相位頻率的靈活控制，并具備各種繼電器和保護(hù)的專用 測試模塊。是電力基層單位保護(hù)裝置投運(yùn)前調(diào)試和定期檢驗(yàn)的必備工具。
由內(nèi)嵌工控機(jī)或外接PC機(jī)控制，采用單機(jī)箱、模塊化結(jié)構(gòu)，面板8.4 吋彩色LCD顯示。圖形窗口操作界面，操作簡便，內(nèi)置虛擬鍵盤，僅用鼠標(biāo)即可進(jìn) 行操作。備有擴(kuò)展串口及USB口可與其它PC機(jī)通訊，試驗(yàn)結(jié)果可上傳。軟件可通過Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地升級(jí)。D/A 位數(shù)高，電流、電壓精度好，功放采用直接 耦合放大，交直流兩用，能很好地仿真電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程，超大的電流源輸出功 率及良好的寬頻幅頻特性，使其不但能對(duì)各類微機(jī)型保護(hù)進(jìn)行特性和整定值的檢驗(yàn)， 也適用于常規(guī)電磁型等保護(hù)及**自動(dòng)裝置的特性及整定值校驗(yàn)。不但滿足發(fā)電廠、 供電局等基層電力單位調(diào)試?yán)^電保護(hù)要求，也適合各級(jí)研究部門及高等院校用來研 制和考核各種繼電保護(hù)。
系統(tǒng)框圖如圖 1-1 所示。
圖 1-1 系統(tǒng)框圖
1.2 特點(diǎn)
1. 內(nèi)嵌工控機(jī)或外接 PC 機(jī)控制，面板 8.4 吋彩色 LCD 顯示，儀器本體可獨(dú)立工作。
2. 軟件圖形窗口操作界面，操作簡便，內(nèi)置虛擬鍵盤，僅用鼠標(biāo)即可進(jìn)行操作。
3.電流電壓放大器：電流、電壓源中無升流器、升壓器，而采用直接耦合放大方式， 初級(jí)放大回路直接接收 D/A 轉(zhuǎn)換輸出的信號(hào)，不經(jīng)插值處理。使得電流電壓不但能 輸出直流及 1~1KHZ 的各種波形，而且無附加延時(shí)，保證了輸出響應(yīng)時(shí)間及正確的 暫態(tài)波形，在輸出穩(wěn)態(tài)波形時(shí)，由于快速的輸出響應(yīng)，保證了電流電壓的同步性及 相位角、合閘角的精度。
功率放大回路具有完善的電流、電壓及超溫保護(hù)功能，防止大功率器件在試驗(yàn)中
被損壞，電流源開路或過載時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，相應(yīng)相發(fā)出報(bào)警燈光指示，同時(shí)有連續(xù) 報(bào)警聲音。電壓源短路或嚴(yán)重過載時(shí)，跳開功放，電源指示燈發(fā)出閃爍的紅光，同 時(shí)發(fā)出報(bào)警聲。為防止大電流下長期工作而引起電流放大器過熱，當(dāng)測試裝置的任 意一相電流大于 10A 時(shí)，軟件設(shè)有限時(shí)功能，此限時(shí)不影響正常使用，主要為防用 戶不合理設(shè)置或操作，引起大電流長時(shí)間誤輸出。
4.電源：儀器使用單相 220V 交流電源,，當(dāng)面板總電源開關(guān)合上時(shí)，僅產(chǎn)生±5V，±15V 電壓給 D/A 板使用，面板電源指示燈發(fā)綠光。當(dāng)功放電源開關(guān)按鈕按下（合 上），軟件進(jìn)入應(yīng)用程序后功放軟件開關(guān)也自動(dòng)合上時(shí)，功放直流電源投上，面板電 源指示燈發(fā)紅光。前述任意一開關(guān)斷開（軟、硬功放開關(guān)）功放電源斷開，面板電 源指示燈發(fā)綠光。
5．電壓電流每相功放電源相互獨(dú)立，輸出相互隔離，各相電壓﹑電流之間可靈活 串﹑并聯(lián)使用。
6．軟件用 C++編程，軟件升級(jí)快。備有擴(kuò)展串口及 USB 口。可與其它 PC 機(jī)通訊， 軟件可通過 Internet 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地升級(jí)。
7．試驗(yàn)結(jié)果可上傳，也可在線打印，報(bào)表格式與 Excel 兼容。
8．高強(qiáng)度抗振鋁合金機(jī)箱，輕便、耐磨，抗銹蝕、抗沖擊。
1.3 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀用途
1． 二次調(diào)度中所有單個(gè)元件的測試(電流、電壓、時(shí)間、差動(dòng)、平衡、負(fù)序、距 離、功率方向、反時(shí)限、頻率、同期、重合閘等繼電器)。
2． 整組傳動(dòng)，能摸擬各種簡單或復(fù)雜的瞬時(shí)性，長久性，轉(zhuǎn)換性故障，可在基 波上疊加暫態(tài)直流分量。
3．能隨意疊加各次諧波，疊加初始角及含量在線可控。
4. 可分相輸出不同頻率交流量、交直流兩用。
5. 專用低周單元,可方便測試微機(jī)低周低壓減載保護(hù)。
6．各種保護(hù)時(shí)間特性的自動(dòng)掃描。功率及阻抗保護(hù)特性曲線的掃描。
7．微機(jī)主變保護(hù)差動(dòng)比例及諧波制動(dòng)特性的自動(dòng)測試。
8．整組距離、零序、過流保護(hù)自動(dòng)測試。
9．用戶可編程測試單元，以滿足特殊試驗(yàn)用途，例備自投裝置的測試。
10．電機(jī)失磁失步、反激磁、逆功率及同期等各種保護(hù)的測試。
11．自動(dòng)與手工測試、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測試方式任意選擇，測試定值、結(jié)果數(shù)據(jù)和曲線 可存檔、打印。
1.4 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀技術(shù)指示
1.主機(jī)電源
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功耗 <2000VA
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單相電壓 220V±20%
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主保險(xiǎn)絲 250V 10A
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電源頻率 50HZ±10%
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2．電流源
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三相 3×0~40A
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三相并聯(lián) 0~120A
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直流 3×0~15A
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精度 <0.5%( AC: 02A~40A DC: 1~15A)
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分辯率 0.001A
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* 大
功 率
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交流 400VA/相
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直流 200W/相
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3．電壓源
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四相電壓
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4×0~120V
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*高輸出電壓
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AC:480V DC:480V
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直流電壓U=
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2~250V
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精度
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<0.5%(AC: 0~120V U= :1~250V)
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* 大功 率
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單相
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4X 80VA/相
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U=
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100W(U=)
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分辯率
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0.001V
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四相直流電壓
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4×0~120V 4×80W
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4．輸出頻率
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范圍
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0~1000HZ
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誤差
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<0.001HZ (10~70HZ)
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分辯率
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0.001HZ
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5．相位
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范圍
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0~360°
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誤差
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<0.2°
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分辯率
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0.1°
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6．輸入接點(diǎn)
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數(shù)量
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5對(duì)
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類型
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空接點(diǎn)、<250VDC電信號(hào)兼容
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7．輸出接點(diǎn)
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數(shù)量
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2對(duì)
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類型
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空接點(diǎn)
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空接點(diǎn)容量
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24V/3A或250V/0.3A
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8.環(huán)境要求
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工作溫度
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0~80°
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存儲(chǔ)、運(yùn)輸
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-25°~80°
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濕度
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<90%
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9． 外型尺寸及重量
尺寸: 長 440×寬 280× 高180 mm 重量: 約16Kg
1.5 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀工作原理
內(nèi)嵌計(jì)算機(jī)為具有雙向并口工控機(jī)，內(nèi)存64M，硬盤容量３２Ｍ，支持 標(biāo)準(zhǔn) 101 鍵盤，LCD 或 CRT。 當(dāng)儀器面板交流電源開關(guān)合上時(shí)，計(jì)算機(jī)啟動(dòng),同時(shí)儀器產(chǎn)生±5V、±15V、25V電壓，這時(shí) D/A 板能正常工作，測試儀自動(dòng)進(jìn)入主菜單,當(dāng)選擇某一應(yīng)用程序后，PC 機(jī)打開功放電源軟開關(guān)，此時(shí)若按下面板功放按鈕，則功放電源投入，功放能正常 工作。PC 機(jī)據(jù)測試項(xiàng)目及所設(shè)置參數(shù)，計(jì)算好各種狀態(tài)電流電壓波形數(shù)據(jù)，當(dāng)軟件 操作試驗(yàn)時(shí)，PC 機(jī)把計(jì)算好的數(shù)據(jù)分別送給8路D/A，D/A轉(zhuǎn)換以后的摸擬信號(hào)經(jīng) 功放放大從面板電流電壓輸出端子輸出至被測保護(hù)。同時(shí)，被測保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，經(jīng) 輸入信號(hào)端子送到I/O接口芯片，PC機(jī)在送數(shù)的同時(shí)不斷查詢I/O接口芯片，據(jù)測 試項(xiàng)目，調(diào)整傳送的電流電壓數(shù)據(jù)，直至測試完畢。
測試結(jié)束，退出應(yīng)用程序回到主菜單時(shí)，功放電源軟開關(guān)自動(dòng)斷開。
1.6 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀操作步驟
1．關(guān)閉測試儀電源開關(guān)。將測試導(dǎo)線分別從面板上（儀器面板見圖 1-2）所示的電 壓輸出插孔和電流輸出插孔接至被測試屏或保護(hù)裝置上。將保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)用測試導(dǎo) 線引至測試儀開入端子（面板左上部 N1~N5）。如用外接 PC 機(jī)控制，需用打印電纜 把 PC 機(jī)并口和儀器背板上的PC機(jī)接口連接，并把旁邊的選擇開關(guān)置“外”位置 。 否則讓開關(guān)處于默認(rèn)位置“內(nèi)”。（此開關(guān)只有在內(nèi)外PC機(jī)均沒有進(jìn)入應(yīng)用程序時(shí) 改變才有效。某一PC進(jìn)入應(yīng)用程序控制后，則另一PC不能通過選擇開關(guān)來改變控 制權(quán)，需雙方均退出應(yīng)用程序后才能改變控制權(quán)。）
圖 1-2 儀器面板
2．確認(rèn)接線正確無誤后，連接測試儀電源線（AC220V）、PS2 鼠標(biāo)（或鍵盤）,合 上測試儀交流電源開關(guān)。面板電源指示燈發(fā)綠光（如用外接PC機(jī)控制 ，開啟PC 機(jī)），測試儀自動(dòng)進(jìn)入主菜單。
3．按下面板上的功放電源開關(guān)。
4．選擇相應(yīng)功能應(yīng)用程序，自動(dòng)打開軟件功放開關(guān)，電源指示燈發(fā)紅光，操作程序， 開始試驗(yàn)。
5．試驗(yàn)完畢后，存儲(chǔ)、打印結(jié)果，退出應(yīng)用程序，先關(guān)測試儀功放開關(guān)、交流開關(guān)， 然后拆除測試線、電源線、打印電纜。
6．用通訊線通過串口與其它 PC 機(jī)連接，兩邊運(yùn)行隨機(jī)通迅程序，可把試驗(yàn)結(jié)果上 傳，也可用U盤把試驗(yàn)結(jié)果傳至PC機(jī) , 再在PC機(jī)上或U盤上運(yùn)行隨機(jī) 打印系統(tǒng)程序，可在 Windows Excel下處理試驗(yàn)報(bào)表。
1.7 維護(hù)與維修
設(shè)備終身維修。軟件免費(fèi)升級(jí)，可訪問公司網(wǎng)站，下載升級(jí)軟件至 PC 機(jī)，用 通訊線通過并口把 PC 機(jī)與儀器連接，兩邊運(yùn)行隨機(jī)通迅程序，把升級(jí)軟件下傳至 儀器或用 U 盤把升級(jí)軟件拷貝至儀器。
面板 LCD 為易碎品，應(yīng)小心輕放，需有專人負(fù)責(zé)管理，在使用過程中必須注 意防震、防摔。否則，便攜機(jī)液晶屏因摔壞不予保修。當(dāng)計(jì)算機(jī)的硬盤在讀寫時(shí)， 禁止關(guān)電源，以免損壞計(jì)算機(jī)。
為了使測試儀的軟硬件性能及可靠性得到不斷的完善 和改進(jìn)，歡迎廣大用戶對(duì)該產(chǎn)品提出寶貴的意見和建議。對(duì)于軟件，要求增加新測 試功能的用戶，我們將與您一起磋商，以便滿足您的要求。
1.8 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀異常現(xiàn)象及處理
1.電流某相插孔間報(bào)警燈亮,并有報(bào)警聲： 此相電流開路或負(fù)載超過實(shí)際輸出范圍,檢查接線及負(fù)荷后再試。
2.功放電源一投或一輸出電壓立即跳開功放，電源指示燈閃爍紅光并有報(bào)警聲： 彈開功放按鈕,檢查電壓回路有否短路或嚴(yán)重過載,若仍不能排除則與廠家聯(lián)系
3.測試過程中，跳開功放電源： 首先軟件停止操作輸出，然后彈起功放按鈕,自保護(hù)信號(hào)應(yīng)復(fù)歸，電源指示燈發(fā)
綠光并停止報(bào)警聲。再按下功放按鈕，再繼續(xù)試驗(yàn)。若彈起面板功放按鈕后，不能 復(fù)歸自保護(hù)信號(hào)，或再次按下按鈕后，自保護(hù)再次動(dòng)作，應(yīng)考慮是否大電流長時(shí)間 輸出，熱保護(hù)動(dòng)作未復(fù)歸原因，若不是與廠家聯(lián)系。
1.9 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀注意事項(xiàng)
1． 禁止帶電拔插打印電纜或通訊電纜，試驗(yàn)之前，接地線*好可靠接地。
2． 電壓回路短路或嚴(yán)重過載將跳開功放電源，電流回路開路或過載將聲光報(bào) 警。此時(shí)應(yīng)關(guān)掉電源，仔細(xì)檢查接線或負(fù)載。
2．輸入信號(hào)：電位信號(hào) 2V～250VDC 與空接點(diǎn)兼容，但電位信號(hào)有方向性，正 電位接紅色插孔，負(fù)電位接黑色插孔，5 對(duì)輸入信號(hào)之間互相獨(dú)立，接電位信 號(hào)時(shí)，如圖 1-4 所示：
圖 1-3 電位輸入信號(hào)接線示意圖 圖 1-4 接點(diǎn)輸入信號(hào)接線示意圖
必須保證電位翻轉(zhuǎn)前后，輸入信號(hào)兩連線之間不懸浮，也即電位非懸浮電位， 如圖 1-4 接線，可識(shí)別接點(diǎn)兩端電位信號(hào)，而圖 1-3 接線，因 a 點(diǎn)懸浮，不能識(shí)別 a 點(diǎn)電位翻轉(zhuǎn)信號(hào)，只能當(dāng)空接點(diǎn)翻轉(zhuǎn)識(shí)別。
2.1 KS803微機(jī)控制繼電保護(hù)測試儀軟件系統(tǒng)簡介
2.1.1 簡介
軟件系統(tǒng)主界面如圖2-1所示,主機(jī)開機(jī)自動(dòng)進(jìn)入主界面后,若要選擇某一應(yīng)用 程序可用光標(biāo)鍵移動(dòng)光標(biāo),或用鼠標(biāo)移至要選擇的應(yīng)用程序欄目單擊左鍵,用回車鍵 或再單擊鼠標(biāo)左鍵運(yùn)行程序。按ESC鍵或用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊右下角“退出”欄目退出測 試系統(tǒng),按F1鍵或左鍵點(diǎn)擊右下角“幫助”欄目進(jìn)入在線幫助系統(tǒng)。也可用鼠標(biāo)左鍵 點(diǎn)擊右上角退出方塊退出本測試軟件。
圖2-1軟件系統(tǒng)主界面