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微机继保/控制装置(模块)检测仪器的优化

【摘要】:用仪器仪表进行检验试验时应正确使用仪器仪表,并在正常检验试验大气条件下进行,以防误差。根据继电保护装置的测试规范和标准,集成了六大类保护的测试模板。可设置线路抽取电压的幅值、相位,校验线路保护重合闸的检同期或检无压。

该装置的检测要用到检测试验仪器及常用仪表,主要有微机继保试验仪、相位表、电流电压相位表、数字相位频率表、数字毫秒表等及其他常用检测仪表。用仪器仪表进行检验试验时应正确使用仪器仪表,并在正常检验试验大气条件下进行,以防误差。

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图3-74 微机继电保护试验仪的主机面板的示意图

其中,微机继保试验仪主要有P系列和PW系列两种。

(1)P系列微机继保试验仪

P系列微机继电保护试验仪的主机面板的示意图见图3-74。

P系列微机继电保护试验仪输出的电流、电压的信号。

1)单相交流电流:最大输出电流为30A、40A、60A等三种类型。当单相输出的试验电流大于最大输出电流时,可将输出的三相电流中的两相或三相电流并联使用以满足试验电流的需要。并联使用时,应将各相电流的相位设置应一致。

2)三相交流电流:各相最大输出电流为30A、40A、60A等三种类型。各相电流的相位角可以任意设置,当A相电流、B相电流、C相电流的相位角分别设置为0°、240°、120°时,输出三相电流为正序电流;当A相电流、B相电流、C相电流的相位角分别设置为0°、120°、240°时,输出三相电流为负序电流。

3)单相交流电压:最大输出的相电压为120V。

4)三相交流电压:各相输出的相电压为120V。

每相相电压的相位角可以任意设置,当A相电压、B相电压、C相电压的相位角分别设置为0°、240°、120°时,输出三相电压为正序电压;当A相电压、B相电压、C相电压的相位角分别设置为0°、120°、240°时,输出三相电压为负序电压。

5)3U0电压:最大输出的电压为120V。

6)输出的交流电流与电压的相位可以任意改变。

7)交流电源的频率的范围为0~450Hz。

8)直流电流:最大输出电流为20A。(由IA输出)

9)直流电压:最大输出电压为250V(由UBUC输出,UB为+、UC为-)。

10)有若干对开关量输入端口及开关量输出端口,这些端口可以是空触点,也可以是带电位的开关量信号。

(2)PW系列微机继保试验仪

PW系列较P系列有很大的改进,是全自动的试验仪。该仪器有十多种测试功能。

测试模块

①手动测试:作为电压源和电流源能完成各种手动测试,试验仪输出4路交流或直流电压和3路交流或直流电流。

能以任意一相或多相电压电流的幅值、相位和频率为变量,在测试中随意改变其大小。

各相的频率可以分别设置,同时输出不同频率的电压和电流。

具有输出保持功能。

②递变:电压、电流的幅值、相位和频率按用户设置的步长和变化时间递增或递减。测试保护的动作值、返回值、返回系数和动作时间。

根据继电保护装置的测试规范和标准,集成了六大类保护的测试模板。

所有测试项目采用测试计划表的方式被添加到列表中,一次可完成多个测试项目的测试。

通过重复次数的设置可对同一项目进行多次测试。

测试结束后,根据精度要求对测试结果进行自动评估。

③状态系列:由用户定义多个测试状态,对保护装置的动作时间、返回时间以及重合闸,特别是多次重合闸进行测试。

各状态下电压、电流的幅值、相位和频率(直流~1000Hz)、触发条件分别设置。

通过设置短路阻抗、短路电流等参数,可由计算机自动计算出短路电压、电流的幅值和相位。

④时间特性:绘制iufu/f的动作时间特性曲线。其应用范围为:

a.方向过电流或过电流继电器的单相接地短路、两相短路和三相短路时过电流保护的动作时间特性,以及应用在发电机电动机保护单元中的零序和负序过电流保护的动作时间特性。

b.应用在发电机保护中的低频保护以及过励磁保护的频率和u/f动作时间特性。

故障类型包含单相接地、两相和三相短路,以及零序和负序分量。当保护不带方向时,在电压输出端子上无电压输出;当保护选择带方向时,输出根据故障类型确定的故障电压。

⑤线路保护定值校验:根据保护整定值,通过设置整定值的倍数向测试列表中添加多个测试项目(测试点),从而对线路保护(包括距离、零序、高频、负序、自动重合闸、阻抗/时间动作特性、阻抗动作边界、电流保护)进行定值校验。

线路保护装置的阻抗特性可从软件预定义的特性曲线库中直接选取调用,也可由用户通过专用的特性编辑器自行定义。

⑥距离保护(扩展):通过设置阻抗扫描范围自动搜索阻抗保护的阻抗动作边界,绘制ZfI)以及ZfU)特性曲线。

可扫描各种形状的阻抗特性。包括多边形、圆形、弧形及直线等动作边界。

可设置序列扫描线也可添加特定的单条扫描线。通过添加特定阻抗角下的扫描线,找出某一具体角度下的阻抗动作边界。

⑦整组测试:对高频、距离、零序保护装置以及重合闸进行整组测试或定值校验。

可控制故障时的合闸角,可在故障瞬间叠加按时间常数衰减的直流分量,用于测试量度继电器的暂态超越。

可设置线路抽取电压的幅值、相位,校验线路保护重合闸的检同期或检无压。

可模拟高频收发信机与保护的配合(通过故障时刻或跳闸时刻开出接点控制),完成无收发信机时的高频保护测试。

通过GPS统一时刻,进行线路两端保护联调。

具有多种故障触发方式。

可向测试计划列表中添加多个测试项目,一次完成所有测试项。

⑧差动保护:用于自动测试变压器、发电机和电动机差动保护的比例制动特性、谐波制动特性、动作时间特性、间断角闭锁以及直流助磁特性。

提供了多种比例和谐波制动方式,既可对微机差动保护也可对常规差动保护进行测试。

CT(电流互感器)二次电流校正方式可以是内转角(内部校正)或外转角。

提供多种制动电流计算公式。

可预先绘制(定制)比例制动和谐波制动特性曲线。

⑨同期装置:测试同期装置的电压闭锁值、频率闭锁值、导前角及导前时间、电气零点、调压脉宽、调频脉宽以及自动准同期装置的自动调整测试。

⑩故障回放:将以COMTRADE(Common Format for Transient Data Exchange)格式记录的数据文件用试验仪播放,实现故障重演。

(11)谐波:所有4路电压、3路电流可输出基波、直流(带衰减时间常数)、谐波(2~20次)。需要在一个通道上叠加多次谐波时,可将其导出到COMTRADE格式的文件中。然后通过故障回放的方式(选择一定的触发条件)播出。

(12)振荡:用来模拟系统动态振荡过程,用于自动测试发电机的失磁保护、振荡解列装置在系统振荡过程中的动作情况。可以根据系统阻抗、系统电压自动判别出系统振荡中心及最大振荡电压、电流。直观显示每一次振荡的波形。

(13)差动保护(扩展):仅适用于PW466A型试验仪。用于自动测试变压器、发电机和电动机差动保护的比例制动特性、谐波制动特性。有6路电流输出,可同时对变压器或发电机差动的两侧加入三相电流,测试差动保护。每相电流最大输出20A。

提供了多种比例和谐波制动方式。可提供多种制动电流计算公式。预先绘制(定制)比例制动和谐波制动特性曲线。

提供了静态输出按钮,对某一点的差动电流的输出可以在保护装置上观察到差动电流的值。

(14)状态系列(扩展):仅适用于PW466A型试验仪。

由用户定义多个测试状态,各状态下电压、电流的幅值、相位和频率(10~1000Hz),每个测试状态的触发有多种,可以任意选择,且每个测试状态的电压和频率可以是以设定的变化率变化的。

可以同时输出6路交流电压,对备用电源的快速切换装置及低频低压减载装置进行测试。

(3)操作准备

1)定义保护特性参数;

2)定义测试参数;

3)编辑接线路;

4)定制检测报告格式;

5)接线;

6)执行自动测试程序;打印测试报告。

再次测试的产品只需进行下列4个测试步骤就可以完成测试工作。

1)从数据库中调出历史测试文件;

2)按提示接线;

3)执行自动测试程序;

4)打印测试报告。

(4)测试步骤

1)测试模块选择。单击978-7-111-37336-0-Chapter03-100.jpg按钮打开PW(A)软件的测试模块选择窗口,有手动试验、逆变、状态系列、时间特性、线路保护定值校验、距离保护(扩展)、振荡、整组测试、差动保护、故障回放、谐波、同期装置、差动保护(扩展)、状态系列(扩展)第14个窗口。根据所要进行的测试项目选择对应的测试模块,并进入选中的测试模块中。

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图3-75 连接相应端子

2)测试接线。根据测试项目的要求,将试验仪的电流、电压输出端及开入、开出量端口与保护装置的电流、电压及动作接点的端子相连接,见图3-75。

①试验仪的三相电压、三相电流输出分别接到被测保护装置的电压、电流输入端子。

②试验仪的开入量A、B、C的一端接到被测保护装置的跳闸出口接点CKJA、CKJB、CKJC上,另一端短接并接到保护跳闸的正电源。

3)添加测试项。单击选中测试模块中的添加按钮,在弹出的属性页对话框中依据定值要求设置测试参数,见图3-76。

在添加某些测试点时(如差动保护试),可以在“测试项目”属性页的图形上单击鼠标左键选择要添加的测试点,再右键弹出对话框单击“添加测试点”即可。

然后在图3-76中单击确认,就将测试参数加到了测试项目列表中。

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图3-76 设置测试参数

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图3-77 选择测试项目

可一次完成所有测试项目的测试,也可选择其中某一项目进行测试(如只做距离、或只做零序定值校验):将鼠标移到测试项目列表中单击鼠标右键弹出对话框,见图3-77,对测试项的状态进行设置;或者用鼠标直接单击项目列表栏的第一列改变其测试状态。978-7-111-37336-0-Chapter03-104.jpg表示选中,即要做的项目,否则为不必做的测试。

4)测试参数设置。根据保护装置测试项目的实际情况设定测试参数,如时间、故障触发方式、直流电压等一些必须设定的测试参数。这些参数可能是定值单中没有的,但在测试过程中,参数设定的正确与否直接影响到保护的测试结果。

5)系统参数设置。系统参数属性页(见图3-78)中的参数在定值单或保护装置说明书及其二次回路中有明确的规定。但“防接点抖动时间”是用来提供给试验仪确认保护的动作与否的,保护装置动作其接点闭合(或打开)状态的时间大于设置的防抖动时间时,试验仪才确认为开入量翻转即保护动作,否则,确认保护不动作。

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图3-78 系统参数属性

6)开关量设置。针对保护装置的不同测试项目的要求,在开关量设置上也有不同。

①对于元件保护,其开入量选择A、B、C、D、E、F、G、H中的任何一个即可,若开入量的逻辑关系选择为“逻辑或”,则8个开入量中只要有一个开入量翻转,试验仪就进入下一测试状态(如果设定了触发延后时,那么试验仪要到触发延时结束时刻,才关闭输出)。若开入量的逻辑关系选择为“逻辑与”,则8个开入量中必须是所有的开入量都翻转时试验仪才进入下一测试状态(如果设定了触发延后时,那么试验仪要到触发延时结束),见图3-79。

②对于线路保护,因为保护装置的重合闸设置有综重方式(分相跳闸)和三重方式(三相跳闸),使得开入量的选择必须跟重合闸方式相对应。如果保护是三重方式,开入量A、B、C也需设成三跳方式,保护跳闸出口接点连接到A、B、C任何一个开入端均可,重合闸接点接在D上。如果保护是综重方式,开入量A、B、C要与保护跳闸出口接点对应的跳A、跳B、跳C相连接,重合闸接点接在D上,三跳接点接在E,见图3-80。

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图3-79 开入量设置

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图3-80 开关量设置

③开出量的设置要根据保护装置的测试要求而定。例如,测试有高频保护的高压线路微机保护装置时,将开出量接入高频信号接点,用开出量的闭合(输出)时间模拟高频信号的接收时间,当开出量的闭合(输出)时间结束时,高频保护启动并跳闸。

7)开始测试。

①单击978-7-111-37336-0-Chapter03-108.jpg按钮开始测试。试验仪将按测试项目列表的顺序模拟所设置的各种故障进行输出。

②在测试进行过程中可监视试验仪输出及保护动作的信息。单击978-7-111-37336-0-Chapter03-109.jpg按钮打开“矢量图”窗口,实时监视电压、电流的有效值;单击978-7-111-37336-0-Chapter03-110.jpg按钮打开“历史状态”窗口,实时监视电压、电流有效值及开关量的变化曲线;单击978-7-111-37336-0-Chapter03-111.jpg按钮打开“波形监视”窗口,实时监视电压、电流的输出波形。

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图3-81 继续或结束测试

③试验仪随时记录保护动作值及动作时间。每一项目(如零序保护)测试完成后,试验仪关闭电压、电流输出,在计算机窗口自动弹出提示对话框,提示进行下一个测试项目时是否投、退保护压板。见图3-81。

④投、退完保护压板后,单击“继续测试”按钮继续进行测试项目列表中下一个的测试。

⑤完成测试项目列表中的所有测试项目后试验仪自动结束测试。在测试结束时单击978-7-111-37336-0-Chapter03-113.jpg按钮打开“录波图”窗口,试验仪可以对刚做完测试的电压、电流的输出波形进行录波回采,并将波形显示在计算机窗口中,以便于对保护装置的动作情况进行分析。在波形图中,开入量A、B、C、D为保护跳、合闸动作信号(单跳、重合、永跳),开出量1为模拟的高频信号。前一组波形为A相接地电流波形,后为故障转换后B接地电流波形。

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图3-82

a)测试结果 b)保存测试参数对话框

⑥测试之中需要停止输出时,用鼠标单击978-7-111-37336-0-Chapter03-115.jpg按钮停止测试。测试完成后单击978-7-111-37336-0-Chapter03-116.jpg按钮,打开“测试结果”列表查看测试结果,见图3-82。对需要保存在报告里的测试数据进行筛选和评估设置。方法是把鼠标置于该表中,单击鼠标右键,弹出对话框。在对话框里单击所要选择的项目,进行报告测试结果的留存。还可以在“测试结果”列表中的第一列进行打“√”选择。被打“√”的留存在报告中。

⑦保存测试参数。在“文件”中选择“测试参数另存为”按钮或在工具栏中单击978-7-111-37336-0-Chapter03-117.jpg按钮或在“测试项目”属性页中单击保存试验参数,出现图3-82b对话框,在对话框中输入路径及文件名,单击保存(S)按钮保存测试参数,以便下次测试时直接引用。

⑧测试报告。仅在测试报告窗口处于激活状态,才能对测试报告进行编辑、保存或打印操作。

打开测试报告:在工具栏中单击978-7-111-37336-0-Chapter03-118.jpg按钮,打开测试报告,见图3-83。

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图3-83 测试报告

设置测试报告格式:可对测试报告进行编辑。在测试报告工具栏中按下978-7-111-37336-0-Chapter03-120.jpg可对测试报告进行以下几个方面的设置(定制):

设置测试报告主题,见图3-84;

输入用户对测试结果的评估;

设置本次测试的测试对象;

设置本次测试报告的页眉页脚,单击978-7-111-37336-0-Chapter03-121.jpg按钮,在随后弹出的对话框里设置页眉页脚。

保存测试报告:在“文件”中选择“测试参数存为”按钮或在工具栏中单击978-7-111-37336-0-Chapter03-122.jpg按钮,在随后弹出的对话框里选择路径、填写文件名,单击保存(S)按钮保存测试报告,此时保存的报告为“∗rtt”格式。

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图3-84 报告设置

在“文件”中选择“测试报告输出为”按钮,在随后弹出的对话框里选择路径、填写文件名。单击保存(S)按钮保存测试报告,此时保存的报告为“∗txt”文本格式。

打印测试报告:联接打印机,在“文件”中选择“打印”或在工具栏中单击978-7-111-37336-0-Chapter03-124.jpg按钮,打印测试报告。

⑨测试参数的导入。在“测试项目”属性页中单击引入试验参数按钮或在工具栏中单击978-7-111-37336-0-Chapter03-125.jpg按钮,在随后弹出的对话框里选择文件名,单击打开(O)按钮,计算机将从数据库中调出上一次保存的测试参数及接线图添加到本次测试的设置中,测试人员在现场只需选择测试项目并导入测试参数,验证导入的测试参数设置的正确性,然后按接线图进行接线,开出测试即可。

(5)D3-φ相位表

相位表又称功率因数表,它用来测量交流电路中电压与电流信号的相位或交流电路的功率因数。

1)使用前仪表指针可停留在刻度盘的任意位置。

2)使用相位表应正确选择仪表的电压和电流的量程,应防止电流、电压超限而损坏仪表。

3)相位表的接线要遵循“发电机端”的接线规则。即表中带“∗”的电流端旋钮必须接至电流的一端,而不带“∗”的电流端旋钮应接至负载端。带“∗”的电压端旋钮可接至电压的任何一端子,而不带“∗”的电压端旋钮必须接至负载的另一端。正确接线图见图3-85。

4)相位表必须使用在规定的频率范围内,超过了使用频率的范围,产生的读数误差很大。

5)象限切换区与相位表的读数的对应关系:相位表按正确接线方式接线时,相位表的读数应根据象限切换区所在相区位置来读取相位值,它们之间的对应关系见表3-6。

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图3-85 相位表的正确接线

a)用于额定电压为100V b)用于额定电压为220V c)相位表电压线圈接至电流线圈前 d)相位表电压线圈接至电流线圈后

表3-6 象限切换区与相位表的读数的对应关系

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(6)MF-32电流电压相位表

MF-32电流电压相位表是测量交流电流与交流电压的相位角的,测量范围见表3-7。

表3-7 测量范围

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注:环境温度在(20±2)℃时,每变化10℃准确度要增加附加误差,附加误差不超过±1.5%。

1)仪表表盘布置图

仪表表盘布置图见图3-86。

表盘上电路组合开关S1各标字的含义:

关——表在停止使用时的短路保护。

全——与S2配合使用,使仪表指示为全偏转。

时——与S7配合使用,调整接触时限的大小。

串——表头与整流触点串联使用。

并——表头与整流触点并联使用。

整——整流器单独对外使用。

表——表头单独对外使用。

2)使用方法

①测量前的调整步骤

机械零位;

仪表指针机械调零;

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图3-86 表盘布置

S1-电路组合开关 S2-全偏转调节旋钮 S3-电流量程选择开关 S4-电压量程选择开关 S5-测量对象选择和极性转换开关 S6-测量转盘 S7-接触时限调整旋钮 S8-改变整流向量K的相位和调零旋钮 S9-机械调零

测量转盘刻度盘对零。

②接通电动机电源。

③调整仪表指针全偏转。

将S1开关转至“全”位置;

调S2旋钮,使仪表指针偏转的角度为全偏转的90%(或100%)。偏转的角度为αm

④调接触时限Tk

加入适当的被测量;

将S1开关转至“时”位置;

调S7旋钮,使仪表指针指示的角度为α

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正弦波电流、电压相位时,Tk=180°。

测高次谐波时,Tk值见表3-8。

⑤接线方式。

以电流为基准的接线方式见图3-87a;

以电压为基准的接线方式见图3-87b。

3)测量程序

①交流电流、电压的测量

按测量前的调整步骤进行调整;

旋转S5开关至被测量相应的位置。

加入被测量,将S1开关转至“串”位置,仪表指针有指示。当仪表指针向负方向偏转时,旋转K5开关的位置改变其极性,使仪表指针向正方向偏转。

表3-8 谐波的Tk

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测量电压:将开关S5→V,根据被测量电压的大小,将开关S4旋至适当的量程挡。

测量电流:将开关S5→A,根据被测量电流的大小,将开关S3旋至适当的量程挡。

旋转测量转盘S6,使其S6上的刻度线对准90°-0°-90°刻度线上的零位。

旋转调零旋钮S8,使仪表指针指示返回到零位置。在旋转调整过程中,若K8向某一方向旋转时,仪表指针指示返回不到零位置时,则应将S8向另一反方向旋转,使其指针指示返回到零位置。

将测量转盘S6向顺时针(或逆时针)旋转90°时,使仪表的指示上升达到最大值,此值即为被测量的有效值。

②正弦量的有功分量或无功分量的测量

按测量前的调整步骤进行调整,Tk=180°。

根据被测量按图3-86选择接线方式,进行接线。

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图3-87 接线方式

测量电流的有功分量或无功分量选择以电压为基准的试验线路;测量电压的有功分量或无功分量选择以电流为基准的试验线路。

将开关S3、S4转至与基准量及被测量相对应的量程位置,S5开关转至基准量相应的位置。

旋转测量转盘S6,使其S6上的刻度线对准90°-0°-90°刻度线上的零位置。

加入被测量,将S1开关转至“串”位置,仪表指针指示为正。当仪表指针向负方向偏转时,旋转S5开关的位置改变其极性,使仪表指针向正方向偏转。

旋转调零旋钮S8,使仪表指针指示返回到零位置。

在旋转调整过程中,若S8向某一方向旋转时,仪表指针指示返回不到零位置时,则应将S8向另一反方向旋转,使其指针指示返回到零位置。

将测量转盘S6向顺时针旋转90°时,使仪表的指示上升达到最大值,此值为被测量的有功分量。

旋转测量转盘S6返回到零位置,仪表的指示值为被测量的无功分量。当指示为负值时,可改变S5的极性,使指示为正值。

确定负载的性质。测量基准量时,测量转盘S6向顺时针方向旋转。当仪表指针指示均为正值时,可根据S5的极性位置确定负载性质。以电压为基准时见表3-9,以电流为基准时见表3-10。

表3-9 电压为基准

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表3-10 电流为基准

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③电流与电压间的相位角及功率因素测量

选定基准量(电流或电压)。

根据基准量按图3-87选择接线方式,进行接线。

按测量前的调整步骤进行调整,Tk=180°。

将开关S3、S4转至与基准量及被测量相对应的量程位置,S5开关转至基准量相应的位置。

旋转测量转盘S6,使其S6上的刻度线对准90°-0°-90°刻度线上的零位置。

加入基准量,将S1开关转至“串”位置,旋转调零旋钮S8使仪表指针指示为零。

将S5开关转至非基准量相应的位置。

加入非基准量,旋转测量转盘S6,使仪表指示重新回零,测量转盘上的指示即为电流、电压间的相位角。

④两个电流或两个电压间的相位角测量

按测量前的调整步骤进行调整,Tk=180°。

将S1开关转至“串”位置。

旋转测量转盘S6,使其S6上的刻度线对准90°-0°-90°刻度线上的零位置。

S5开关转至基准量相应的位置。

加入基准量,旋转调零旋钮S8使仪表指针指示为零。

旋转测量转盘S6,使仪表指示为正。当仪器表指示为负时,应将S5开关转至另一极性的位置。

再旋转测量转盘S6,使其S6上的刻度线对准零位置。

加入第二量,旋转测量转盘S6,使仪表指示为正。当仪器表指示为负时,应将S5开关转至另一极性的位置。

根据开关S5的极性位置、测量转盘S6的旋转方向及仪表指针指示值α来判断两电流(或两电压)的相位角,见表3-11。

表3-11 两电流(或两电压)的相位角

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⑤其他

MF-32电流电压相位表还有测量阻抗的电阻和电抗、导纳的电导和电纳;有功功率和无功功率等功能。其测试方法不再介绍。

4)使用注意事项

①使用时应熟悉使用方法。

②注意使用环境如环境温度、工作位置、电源频率是否符合仪表的技术特性,若不符合仪表的使用条件,测量时应考虑增加仪表的附加误差。

③被测量的电流超过5A、被测量的电压超过300V时,应使用仪用电流互感器及电压互感器

④仪表电动机的额定电压为220V±5%,应与被测量为同一电源。

⑤测量时先接通仪表电动机,再接入被测量。测量结束后,应先断开被测量,再断开仪表电动机电源。

⑥测量过程中,不能旋转仪表的量程转换开关。

⑦一般测量时,仪表表头应与整流器串联使用。在特殊测量时,如分析正弦波的波形时,可并联使用。

⑧调整接触时限时,指针达不到全偏转的90%,应更换内附电源的电池

(7)704-3数字相位频率计

1)主要用途

①测量交流电压或电流的频率。

②测量两个同频率交流信号的相位差。如电压-电压、电流-电流、电压-电流、电流-电压。

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图3-88 数字相位表面板布置示意图

③测量相位差时,可以选择“超前”和“滞后”两种方式。

2)面板布置示意图见图3-88。面板上各元器件的符号及作用如下:

①“直键开关”S

a.“电源开关”按键:按下——“开”;抬起——“关”。

b.“滤波”按键:按下——“通”;抬起——“断”。

c.“测量方式”按键:按下——“自检”;抬起——“测量”。

d.“被测量”按键:按下——“fA”(频率);抬起——“φ”(相位差)。

e.“超前”“滞后”选择按键:按下——[φA-φB](信号A的相位超前信号B);

抬起——[φBφA](信号B的相位超前信号A)。

f.“测量时间选择”按键:按下为“连续”挡;抬起为“单次”挡。

g.启动按键。

②“量程选择开关”SA1、SA2

SA1——信号A通道量程的选择开关。

SA2——信号B通道量程的选择开关。

信号量程:

电流信号量程:5~15mA、15~50mA、50~150mA、150~500mA、0.5~5A。

电压信号量程:150~500mV、0.5~1.5V、1.5~5V、5~15V、15~50V、50~150V。

③“幅值(度)调节电位器”RP1、RP2(RP1——信号A通道、RP2——信号B通道)。

RP1:拔出时可调节信号A通道指示仪表的指示幅值。

RP2:拔出时可调节信号B通道指示仪表的指示幅值。

④指示仪表(表头)PA1、PA2。PA1是指示信号A通道信号的幅值。PA2是指示信号B通道信号的幅值。

⑤“复归(置)按钮开关”SB1、SB2。在复归按钮开关部分有“显示”及“超载”信号灯。

⑥“接线端子(插座)”XA、XB。

接线端子(或插座)XA:接入信号A的端子(或插座)。

XA1——电压信号(150~500V)、XA2——电压信号(0V)、XA3、XA4——电流信号(1.5~5A)。

接线端子(或插座)XB:接入信号B的端子(或插座)。

XB1——电压信号(150~500V)、XB2——电压信号(0V)、XB3、XB4——电流信号(1.5~5A)。

⑦“频率、相位显示值表”PT,显示数位为5位。在测量结果显示值仪表旁边有三个信号灯,即“°”、“Hz”、“kHz”测量信号单位指示灯。分别表示测量信号的单位,并为一般电子仪器中的闸门指示。在连续测量时,每测量一次时闪动一次。

⑧其他。仪表背面还有交流5V输出端子X9、X10和打印到试结果的输出插座等。

3)仪表自检程序

①将“直键开关”S置于“滤波通”、“自检”、“φ”、“φA-φB”、“单次”挡。开启电源,此时5个数码管从01234开始,每间隔0.8s按十六进制数每次每位加一进行显示,最后停在F0.1.2.3.,3个测量单位信号指示的应最少亮一次,如每位显示数码管无断笔划或多笔划时,说明仪表的数码显示管显示及有关自检部分的软、硬件工作正常。

②将“量程选择开关”SA1、SA选择量程为“1.5V~5V”挡。将A、B两输入信号测试线反相接入交流5V输出接线端子上,将“直键开关”S由“自检”挡改为“测量”挡,面板幅度调节电位器RP1、RP2推入,启动试验仪后,仪表应显示180°±0.1°。再将“直键开关”S置于“fA”、“连续”挡,仪表应连续显示供电电源的频率。

4)仪表测量程序

①信号的输入及量程选择

a.将“幅度调节电位器”RP1、RP2推入,“量程选择开关”SA1、SA2应根据所测量信号的种类和大小选择合适的量程。

b.开启电源,拔出并调节“幅度调节电位器”RP1、RP2,“指示仪表”PA1、PA2指示值相等后,才能进行测试。

c.信号的输入的方式:测试线的黑色插头接入信号输入接线端子XA2(0V)或XB2(0V),当测量的信号为电压信号、有效值为150~500V时,测试线的红色插头输入接线端子XA1或XB1(150~500V)。相应的“量程选择开关”SA1、SA2应选择“50~150V”挡。当测量的信号为电流信号、有效值为1.5~5A时,测试线的红色插头输入接线端子XA4或XB4(1.5~5A)。相应的“量程选择开关”SA1、SA2应选择“0.5~1.5A”挡。

②测量“频率”程序信号输入接至“A通道”。“直键开关”S置于“测量”、“fA”挡。测试结果即为被测信号的频率值。

③测量“相位差”程序

a.信号A、B为同频率信号,分别接至“A通道”、“B通道”。

b.“直键开关”S置于“测量”、“φ”挡。

c.当“直键开关”S置于“φAφB”挡,测量结果为信号A超前信号B的相位;当“直键开关”S置于“φBφA”挡,测量结果为信号B超前信号A的相位。

④滤波按键的选择。当被测量信号为正弦波或三角波、信号频率小于70Hz,滤波按键选择“滤波通”挡。当被测量信号为矩形波、方波或信号频率大于70Hz,滤波按键选择“滤波断”挡。

⑤仪器的过载保护。当信号A接入“接线端子”XA3,当信号B接入“接线端子”XB3,当输入信号的幅值大于“量程选择开关”的对应最大量限的1.6倍时,过载保护启动。仪器将切断输入信号,指示灯显示。当信号A接入“接线端子”XA1或XA4,当信号B接入“接线端子”XB3或XB4,当输入信号的幅值过大时,仪器将显示“超载”,但不会切断输入信号。

5)使用注意事项

①“量程选择开关”SA1、SA2应根据被测量信号选择合适的量程,最好使“指示仪表”的指示为满刻度。当两个仪表指示值不一致时,应拔出指示偏大的“幅度调节电位器”调整其“指示仪表”的指示幅值,使其两个“指示仪表”的指示值相同。

②要测量“电压-电流”的相位差时,应将电流信号接至A通道;电压信号接至B通道。

③两个信号输入的测试线的黑色插头必须接至接线端子XA2(0V)或XB2(0V),另一端必须接至信号源的低电位端。测量两个信号的相位差时,应尽量避免在两个信号接入的接线端子XA2(0V)或XB2(0V)之间施加交直流电压信号。直接施加交流150V以上电压信号时,测量结果可能增大±0.1°以上的附加误差。

④仪表的使用条件应尽量在基准条件下工作。否则会增加附加误差。当输入信号和电源频率不满足基准条件时的附加误差为±0.05°。在标称范围极限值的条件下工作,附加误差为±0.05°。基准条件和工作条件见表3-12。

表3-12 数字频率相位表的基准条件与标称范围

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(8)702-2型数字毫秒表

1)主要用途

①仪表有“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”两个输入端子,都可以单独测量下列形式的时间:

一路空触点的断开时间;

一路空触点的闭合时间;

正、负极性正脉冲宽度

正、负极性负脉冲宽度;

②测量两路信号的时间间隔:“输入Ⅰ”信号开始至“输入Ⅱ”信号停止之间的时间间隔。

信号输入的形式可以为“空触点断开”、“空触点闭合”、“正跃变”、“负跃变”4种。

“空触点”为不带电位的触点。“空触点”的形式分为两种,即“空触点断开”、“空触点闭合”。

“正跃变”为带电位触点两端的电位由低电位向高电位的突变。如-10V突变至0V;0V突变至10V。

“负跃变”为带电位触点两端的电位由高电位向低电位的突变。如0V突变至-10V,10V突变至0V。

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图3-89 数字毫秒仪面板布置示意图

2)面板布置图

面板布置示意图见图3-89。面板上各元器件的符号及作用如下:

①输入信号端子:“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”。

②指针式电位器RP1、RP2:按“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”输入信号来选择可调方式的电压挡次及触发电压。

③信号量程选择开关SA1、SA2:按“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”输入信号的电压来选择电压挡次及触发电压。

④功能选择按键KZJ1~KZJ10

a.KZJ1-为复原功能按键。

按下测量显示器停止计数,放开恢复计数。

b.“输入Ⅰ”的功能按键:

KZJ2-为正跃变功能按键:两路信号测试时,按下为正跃变;单路信号测试时,按下为正脉宽。

KZJ3-为负跃变功能按键:两路信号测试时,按下为负跃变;单路信号测试时,按下为负脉宽。

KZJ4-为空接点功能按键:按下为空接点断开。

KZJ5-为空接点功能按键:按下为空接点闭合。

c.“输入Ⅱ”的功能按键:

KZJ7-为正跃变功能按键:两路信号测试时,按下为正跃变;单路信号测试时,按下为正脉宽。

KZJ8-为负跃变功能按键:两路信号测试时,按下为负跃变;单路信号测试时,按下为负脉宽。

KZJ9-为空触点功能按键:按下为空触点断开。

KZJ10-为空触点功能按键:按下为空触点闭合。

⑤测量显示器PT:显示测量值。显示位数为4位数。

在测量显示器旁边有两个单位信号灯,分别为“ms”及“s”。

3)仪表自检方法

在仪表的背面有电源插座、电源开关S3、交流、直流切换开关S4(有交流、直流切换)清零(复原)切换开关S5(有自动、手动切换)等。

①将开关S5置于自动复原挡,合电源开关S3,测量显示器PT应有数码显示。

②退出全部功能按键,仪表开始自检,测量显示器PT以最高位起逐位进行数码检查。按下KZJ1复原按键。测量显示器停止计数,放开恢复计数。

③按下KZJ4按键为“空触点断开”功能挡时,测量显示器PT开始从“00.00”ms起向“99.99”ms→“999.9”ms→“9.999”s→“99.99”s计数。按下KZJ1复原按键,显示器清零,松开后继续从“00.00”ms开始计数。如果将“输入Ⅰ”的测试线短接后,显示器停止计数,并延时10s后自动复原。

④同时按下KZJ4按键与KZJ9按键,“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”接上测试线。将“输入Ⅰ”的测试线由短接放开,显示器开始计数;将“输入Ⅱ”的测试线由短接放开,显示器停止计数。

⑤同时按下KZJ5按键与KZJ10按键,“输入Ⅰ”和“输入Ⅱ”接上测试线。将“输入Ⅰ”的测试线短接,显示器开始计数;将“输入Ⅱ”的测试线短接,显示器停止计。

4)仪表测时方法

应根据测试对象,合理选择功能按键位置以及输入测试线的接法,正确测试时间参数。

①测量某延时元器件的延时时间。延时元器件的电路图及信号波形图见图3-90。

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图3-90 延时元器件的电路图及信号波形

测量时间为Δtt2t1

测试接线:“输入Ⅰ”测试线的红色夹子接在电路中A点,“输入Ⅱ”测试线的红色夹子接在电路中B点,两测试的黑色夹子接到接地点。

测试方法:

a.信号量程选择开关SA1、SA2:选择0~-10V。

b.指针式电位器RP1、RP2:旋至3~6之间。

c.按KZJ3按键:选择负跃变功能:按KZJ7按键选择正跃变功能。

d.按KZJ1复原键后即可测时。

②测量交流继电器的动作时间及返回时间。测试接线:“输入Ⅰ”测试线接到一辅助同步开关的两端,“输入Ⅱ”测试线接到被试触点的两端。

测量动合触点的闭合时间时:KZJ5-空触点闭合;KZJ10-空触点闭合。

测量动合触点的断开时间时:KZJ5-空触点断开;KZJ10-空触点断开。

测量动断触点的闭合时间时:KZJ5-空触点闭合;KZJ10-空触点断开。

测量动合触点的断开时间时:KZJ5-空触点断开;KZJ10-空触点闭合。

按KZJ1复原键后即可测时。

③测量继电器转换触点及转换时间,见图3-91。

a.采用测量“一路空触点的断开时间”的测时方法,见图3-91b。

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图3-91 转换触点的转换时间的测时方法

a)转换触点 b)单路空触点断开 c)1-空触点断开 2-空触点闭合 d)1-负跃变、2-正跃变 e)1-负跃变、2-正跃变 f)单路正(负)脉宽

将测试线一端接A点,将B点、C点连在一起接至测试线另一端。

b.采用测量“两路信号的时间间隔”的测时方法:

“输入Ⅰ”为“空触点断开”,“输入Ⅱ”为“空接点闭合”。

“输入Ⅰ”测试线的红色夹子接A点;“输入Ⅱ”测试线的红色夹子接B点;两测试线的黑色夹子都接到C点。见图3-91c。

c.如果在转换触点的两端接上正电源时,也采用测量“两路信号的时间间隔”的测时方法。见图3-91d。

“输入Ⅰ”为“负跃变”,“输入Ⅱ”为“正跃变”。

“输入Ⅰ”测试线的红色夹子接A点;“输入Ⅱ”测试线的红色夹子接B点;两测试线的黑色夹子都接到C点。

d.如果在转换触点的两端接上负电源时,也采用测量“两路信号的时间间隔”的测时方法。见图3-91e。

“输入Ⅰ”为“正跃变”,“输入Ⅱ”为“负跃变”。

“输入Ⅰ”测试线的红色夹子接A点;“输入Ⅱ”测试线的红色夹子接B点;两测试线的黑色夹子都接到C点。

e.如果在转换触点的两端接上电源时,也采用测量“一路信号的正、负脉冲宽度”的测时方法。见图3-91f。

将测试线一端接A点,将B点、C点连在一起接至测试线另一端。

5)注意事项

①使用时应注意仪器的技术特性,不得超指标运行。

②测量交流继电器的触点动作时间、返回时间等,应借助同步开关来完成。

③要注意触发电压与被测时间的关系,要合理选择触发电压,使被测时间的精度提高。

④应注意输入阻抗对被测时间的影响,特别是测量无触点电路所带来的影响。