微机保护装置硬件性能检验优化

微机型、数字型保护装置一般都是由以下几部分组成，主要有交流变换插件或模块、模-数转换器系统（或插件）、各种保护功能插件、出口及信号插件、单元管理机插件（通信管理接口插件）及逆变电源插件。不同的保护装置所需的保护功能模块插件的种类及数量是不同的。

单元管理机负责人机对话及全部信息处理，它在面板上设置液晶显示窗口和触摸式键盘实现对保护装置各种功能进行就地操作，也可以通过异步通信方式实现对保护装置的功能进行远方操作。所有的操作都是按预先编制好的菜单程序实现，不同厂家不同型号产品菜单的结构形式及内容不相同，但都是由触摸式键盘上的各种按键实现其功能。

各制造厂家的键盘设置不相同，有的设置9个操作按键、有的设置8个或6个操作按键，主要制造企业的键盘设置见表7-3。

表7-3 键盘设置表

1.装置通电自检

1）将保护装置的全部插件插入规定的部位，施加额定直流电压，保护装置应自动进入自检状态。

2）整定值修改允许开关置于“运行”状态。

3）自检状态完成后，各CPU和信号插件上的运行灯均应亮。液晶显示屏出现短时间的全亮状态，表明液晶显示屏完好。

2.辅助设施施加功能的检查

（1）键盘检查

1）保护装置处于正常运行状态，整定值修改开关置于“运行”状态。

2）按键盘［↑］键，进入主菜单，选择“定值整定”子菜单，然后按［取消］键。

3）分别操作［↑］、［↓］、［←］、［→］、［+］、［-］、［确认］、［复位］等键盘上所有的功能键，并检验各键能否完成规定的功能。

（2）打印机与保护装置的联机检验

1）打印机通电，进行自检。检查打印机应处于待命工作状态。

2）将打印机与保护装置通信接口间接入通信电缆，装入打印纸，并合上打印机的电源。

3）将保护装置处于运行状态，按下保护装置上的“打印”按钮，打印机应能自动打印出装置的动作报告、定值报告及自动报告。

完成上述工作表明打印机和保护装置联机成功。

3.逆变电源的检验

（1）逆变电源自启动性能的检验

1）保护装置仅插入逆变电源插件，将试验用的直流电源分别接至保护装置的电源正负端子。

2）合上逆变电源插件的电源开关，将试验用直流电源的输出由0缓慢升至80%额定电压，逆变电源插件面板上的电源指示信号灯应亮。

3）将试验用直流电源的输出电压调至80%额定电压，断开、合上逆变电源的开关，其电源指示灯应亮。

（2）逆变电源输出电压及稳定性的检验

1）逆变电源在空载状态下的检测。保护装置仅插入逆变电源插件，将试验用直流电源的输出电压分别调至80%、100%、110%额定电压，分别测试逆变电源的输出电压。

目前，微机保护装置逆变电源输出电压有两种：+24V、±15V及+5V；+24V、±12V及+5V。输出电压允许范围不应超过表7-4的要求。

表7-4 逆变电源输出电压允许范围

测试输出电压应通过8线测试盒将逆变电源的各级输出电压引出，用数字式万用表测量。

2）逆变电源在正常工作状态下的检测。将保护装置插入全部插件，试验用直流电源的输出电压调至额定电压，保护装置处于正常工作状态，测试逆变电源的输出电压，输出电压允许范围不应超出表7-4的要求。

3）逆变电源在满负荷状态下的检测。将保护装置插入全部插件，试验用直流电源的输出电压调至额定电压，保护装置处于动作状态，即在最大负荷状态下测试逆变电源的输出电压，输出电压允许范围不应超出表7-4的要求。

4.模拟量输入回路的检验

（1）交流电压、电流输入正确性的检查(www.xing528.com)

1）检查接入装置的交流电压回路、交流电流回路的端子是否与产品说明书规定的一致。

2）检查电流互感器、电压互感器的数量是否符合产品说明书的规定，其接线及极性是否满足要求。

（2）检验电压、电流互感器变比

1）在电压互感器一次侧（指变换器）输入线电压100V，测量二次侧输出电压。

2）计算电压互感器的电压比是否符合规定要求。

3）在电流互感器一次侧（指变换器）输入额定电流（5A或1A），测量二次侧输出电流。

4）计算电流互感器的电流比是否符合规定要求。

（3）交流输入回路的检验

1）交流电流幅值特性的检验。短接保护装置三相电流的输入端子I′_A、I′_B、I′_C、I′_N，在端子I_A、I_B、I_C、I_N上接入三相电流，其大小为额定值；测量电流互感器的二次输出电流；输入电流分别为20I_n、10I_n、5I_n、0.2I_n、0.1I_n，重复上述检测，电流互感器二次电流输出的线性度应符合规定要求；采用模拟单相故障的方法检验3I₀回路，测量输入电流为额定值时电流互感器的二次输出电流。

2）交流电压幅值特性的检验。在保护装置的输入端子U_A、U_B、U_C、U_N上接入三相电压，其大小值为额定值；测量电压互感器的二次输出电压；输入电压分别为110V、80V、60V、40V、20V、10V、5V、1V，重复上述检测，电压互感器二次电压输出的线性度应符合规定要求；检验3U₀回路，测量输入电压为额定值时电压互感器的二次回路输出电压。

（4）交流电压、电流间相位特性的检验

1）在保护装置三相电流及三相电压的输入端子上分别接入三相电流及三相电压，其大小为额定值，各相电压与电流的相位差为0°。

2）分别测量电流互感器、电压互感器二次侧的A相、B相、C相及N线的电压与电流的相位角，要求相互间的差异不大于2°。

3）改变输入电压与电流相位差分别为30°、45°、60°、90°，在每一相位角下，分别测量电流互感器、电压互感器二次侧A相、B相、C相及N线的电压与电流的相位角，要求相互间的差异不大于2°。

（5）交流电流互感器、电压互感器平衡度的校验

1）电流平衡度的校验。将保护装置的电流端子顺极性串接（I′_A与I_B短接、I′_B与I_C短接、I′_C与I′_N短接）；在保护装置的I_A及I_N端子间施加额定电流（5A或1A）；测量电流互感器二次输出电流，计算电流互感器的电流比例系数，应符合有关设计的要求；输入电流分别为20I_n、10I_n、5I_n、0.2I_n、0.1I_n，重复上述检测，计算电流互感器的电流比例系数，应符合有关设计的要求。电流平衡度校验接线如图7-26所示。

2）电压平衡度的校验。将保护装置的各电压同极性并联（U_A、U_B、U_C、U_LN、U_X并联，U_N、U_L并联）；在U_A及U_N间施加额定电压；测量电压互感器二次输出电压，计算电压互感器的电压比例系数，应符合有关设计的要求；输入电压分别为110V、80V、60V、40V、20V、10V、5V、1V，重复上述检测，计算电压互感器的电压比例系数，应符合有关设计的要求。电压平衡度校验接线如图7-27所示。

图7-26 电流平衡度校验示意图

图7-27 电压平衡度校验示意图

5.数-模变换器系统校验

（1）零点漂移的校验 保护装置的交流电流及电压端子不输入电压及电流量；从保护装置的主菜单中选择子菜单“交流量采样值”（SAMPLINGDATA）；测量三相电流、三相电压及线电压的零漂值，其大小应不大于规定的要求（电流零漂值为0.01I_n、电压零漂值为0.05V）；检测零漂值时，要求检测在一段时间（如5min）内零漂值的稳定范围值。

（2）交流模拟量输入幅值特性的校验

1）交流电流模拟量幅值特性的校验。短接保护装置三相电流输入端子I′_A、I′_B、I′_C、I′_N，在端子I_A、I_B、I_C、I_N上接入三相电流，其大小值为额定电流；保护装置投入运行，通过主菜单选择子菜单“交流量采样值”，分别检测各CPU插件的三相电流模拟量的有效值；要求保护装置的采样显示值与外接测量仪表测量值的误差不超过±5%；输入电流分别为20I_n、10I_n、5I_n、0.2I_n、0.1I_n，重复上述检测，保护装置显示值与外接测量仪表测量值的误差不超过5%，在0.2I_n、0.1I_n时，交流电流模拟量的误差小于10%；采用模拟单相故障的方法校验3I₀回路，测量输入电流为额定值时交流电流模拟量的有效值。

2）交流电压幅值特性的校验。在端子U_A、U_B、U_C、U_N上接入三相额定电压；保护装置投入运行，通过主菜单选择子菜单“交流量采样值”，分别检测各CPU插件的三相电压模拟量的有效值；保护装置的采样显示值与外接测量仪表的测量值的误差不超过±5%；输入电压分别为110V、80V、60V、40V、20V、10V、5V、1V，重复上述检测，保护装置显示值与外接测量仪表测量值的误差不超过5%，在5V及1V时，交流电压模拟量的误差小于±10%；检验3U₀回路，测量输入电压为额定值时交流电压模拟量的有效值。

（3）交流模拟量输入的相位特性校验 在保护装置的三相电流及三相电压的输入端子上分别接入三相电流与电压，其值为额定值，各相电压与电流的相位差为0°；从保护装置的主菜单中选择子菜单“相位角”（HPHASH ANGLES），分别测量A相、B相、C相及N线的电压与电流的相位角，要求保护装置的采样显示值与外接测量仪表测量值的误差不超过±3°；改变保护装置输入电压与电流的相位差分别为30°、45°、60°、90°，在每一相位角下，分别测量A相、B相、C相及N线的电压与电流的相位角，要求相互间的差异不大于3°。

6.开关量输入回路的检验

检查开关量输入回路的数量是否符合规定要求；从保护装置的主菜单中选择子菜单“开关量状态”依次进行开关量输入和断开；监视液晶显示屏上显示的开关量变位情况。

7.输出触点和信号的检验

调整保护装置的直流电压为80%额定电压；投入试验部分的保护投运的连接片，退出不试验部分保护连接片；对试验部分的保护施加故障电压及电流，使保护处于动作状态，检查保护出口触点状态及信号灯的状态；观察液晶显示触点的变位情况。

8.告警回路的检查

将保护装置各CPU保护插件及管理插件投入运行状态，管理插件的巡检部分处于投入位置，告警回路的信号指示灯不亮，各CPU保护插件的“运行”灯点亮；将某CPU保护插件的定值区改在无定值区，按该插件的确认键，告警回路中该CPU插件的信号灯及总告警信号灯亮，插件上的运行信号灯灭；恢复该CPU保护插件的定值区，按该插件的确认键、告警回路中复归按钮，该CPU插件上的运行信号灯亮；将保护装置的管理插件投入调试状态，经25s后告警回路的“巡检中断”信号灯亮。