微机继电保护测试仪校准方法

王洁卿 程云斌/上海市质量监督检验技术研究院

0 引言

微机继电保护测试仪是近十年来发展起来的一种新型智能化测试仪器，以前的继电保护试验工具主要是用调压器和移相器组合而成，体积笨重，准确度不高，已不能满足现代微机继电保护的校验工作。随着科学技术的不断发展，微机继电保护已广泛运用在机械、电子制造、轨道交通等各个领域。所以，微机继电保护测试仪，必将成为现代继电保护工作人员的必不可少的试验工具。

目前针对微机继电保护测试仪的校准方法仍有待进一步完善。笔者根据自己多年计量工作经验，提出一套测试方案，以标准数字多用表和带记录功能示波器为核心，完成微机继电保护测试仪主要参数的校准。

1 一般检查

1.1 外观检查

仪器应该有型号、国别厂家、出厂编号的明确标记。仪器的可动部分能否正常转动。仪器的附件、连接电缆是否齐全，供电电源电压是否正确。

1.2 通电检查

按照仪器说明书，置开关、旋钮于正确位置。按要求的供电电压、频率值接通电源预热，检查电气工作状态。输出端外接数字多用表，检查被检源的量程和测量范围。通电检查发现故障的应修理后再进行校准。

2 校准条件

2.1 校准点的选取

考虑到标准源的线性误差，一般应均匀地选择校准点，基本量程一般不少于10个。非基本量程，一般选取3 ～ 5个校准点。直流的负极性输出，一般仅在基本量程上校准其满度点。

2.2 校准前的准备

冬夏季，仪器应在基准条件下，放置24 h以上再进行校准。标准设备和辅助设备应根据说明书操作、预热、预调、自校，使仪器处于最佳工作状态。

3 交直流电压电流源的校准

3.1 基本误差的校准

可用两项误差之和表示绝对误差

式中：Ix— 被检源的设定值；

Im— 被检源的满度值；

a— 与读数值有关的误差系数；

b— 与满度有关的误差系数。

3.2 用标准源读数值之比表示的相对误差

3.3 基本误差的校准方法

直接比较法的接线如图1。

图1 直接比较法的接线

3.4 交直流电流的基本误差

依次改变被检源输出值，从标准数字多用表上读取各点的读数。

式中：IN— 标准数字多用表读数；

Ix— 被检源的输出值。

3.5 交直流电压的基本误差

依次改变被检源输出值，从标准数字多用表上读取各点的读数。

式中：δΔ— 被检源电压输出值的相对误差；

Ux— 标准数字多用表的读数；

U0— 该量程在“0”位置输出时，标准数字电压表的读数；

Δ— 被检源的输出值。

4 短期稳定度的校准

4.1 交直流电流的短期稳定度

被检源经预热预调后，各量程输出均接近满量程的某一电流值上，在10 min内，记录输出电流的最大值和最小值，求出相对变化量。

式中：SI— 测量输出电流稳定度；

Imax— 10 min内输出电流的最大值；

Imin— 10 min内输出电流的最小值；

In— 输出电流的额定值。

4.2 交直流电压的短期稳定度

被检源经预热预调后，各量程输出均接近满量程的某一电压值上，在10 min内，记录输出电压的最大值和最小值，求出相对变化量。

式中：SU— 测量输出电压稳定度；

Umax— 10 min内输出电压的最大值；

Umin— 10 min内输出电压的最小值；

Un— 输出电压的额定值。

5 电磁继电器动作、释放时间的校准

5.1 基本误差的校准方法

对继电器的线圈施加电压,电压是从零开始上升到线圈额定值的阶跃函数,从电压上升到线圈额定值的这一刻起到触点输出电路最终转换为止的时间间隔,是继电器的动作时间;对继电器的线圈施加电压,电压是从线圈额定值下降到零的阶跃函数,电压从线圈额定值下降到零的这一刻起到触点输出电路最终转换为止的时间间隔,是继电器的释放时间。典型电路如图2、3。

5.2 动作、释放时间的基本误差

示波器典型波形如图4。

绝对误差：Δ＝tx-tN

图2 继电器典型电路

图3 示波器接线图

图4 典型波形

式中：tx— 被检标准源示值；

tN— 触点稳定时间+动作时间。

6 结语

本文介绍了根据微机继电保护测试仪的结构及工作原理，利用标准数字多用表和带记录功能示波器，实现交直流电源和时间继电器延时功能的校准，通过实验证实，该方法完全满足微机继电保护测试仪的要求，是切实可行的一种校准方法。