一种适用于多种三相不一致时间继电器校验装置的设计

凯里供电局　肖　彬　方学智　杨　帆

一种适用于多种三相不一致时间继电器校验装置的设计

凯里供电局肖彬方学智杨帆

在实际工作中断路器三相不一致时间调整操作流程繁琐不便并且很容易出错，产生设备损坏。本文设计了一种适用于多种三相不一致时间继电器校验的装置，可为三相不一致时间继电器校验提供一个高效的平台。

多种三相不一致；时间继电器；校验装置

在电力系统继保定检过程中或者根据中调新发定值的要求，需要进行断路器三相不一致时间校验及调整，传统的校验方法是将三相不一致继电器拆下后用保护试验仪进行校验，由于没有专用的二次接线，导致接线不方便，存在接触不良、直流短路风险，而且需要多人配合，测试结果会因为试验接线不正确或者松动导致不准确，若一旦发生短路现象，有可能烧坏继电器，导致工作无法正常进行，增加停电时间，不利于电网的安全稳定。这种传统方法测试一个三相不一致继电器往往需要半个多小时的时间，工作效率较低。

从实际工作出发，研发一种适用于多种三相不一致时间继电器校验的装置，有着不同类型的接线方式，能够适应不同类型的三相不一致时间继电器，接线方便，测试效率高，不存在直流短路的风险。新型的多种三相不一致时间继电器校验装置采用16bit高精度同步采样芯片（A/D），采集多路交流电流量，采用16bit高精度（D/A）输出精度高的且稳定的模拟电流和电压，采用26万色TFT液晶屏人机界面，直观、快捷、方便的人机界面；实现软件任意可调电压电流输出，输出范围：电压0～220V，电流0～5A；准确检测时间继电器的线圈压降值，检测电源电压、电流，检测继电器动作电压、电流，返回电压、电流；时间测量范围：1～60000ms ， 分辨率：1 ms；精度：≤0.1%， ，测试时间从原来的半小时缩短到5分钟，大大提高了工作效率。

对于本校验的装置测量可以利用傅里叶变换计直流分量，从而直接去除了高频分量，相比传统的直流平均法，提高了计算精确度和准确性，假设一个周期函数，只要其满足狄里赫利理论，则此周期函数可分解为无穷多个周期函数之和，即包含基波和无数高次谐波之和的三角级数，如下式所示：

有上式转换为离散傅里叶变换可为：

本装置采用带浮点运算单元进行计算，主要误差来源于两个方面：1.源器件引入的误差

主要包含互感器、模拟调理电路电阻以及AD芯片本身的误差。互感器和模拟调理电路电阻可选用高精度产品来保证精度。这里主要讨论数字转换过程引入的误差。

在ADC的数字化过程中，信纳比的大小取决于量化级数，量化级数越多，量化噪声就越小，对于一个正弦波输入的理想N位转换器，信纳比理论值计算公式为（6.02N+1.76）dB，因此此ADC转换器信纳比为98dB。

2.非绝对同步测量引入误差

非绝对同步测量引入的误差主要为两方面原因引起，一个是实际现场频率并非恒定值，而是由微小的波动。第二个为处理器内部计数器本身的误差，这类误差根源在于电路晶振频率的不精确引起。对于晶振台的误差可根据每台装置实际运行情况进行校准，已达到提高精度的目的。因此第一种误差为测量误差主要方面，详细分析如下：

利用有效值计算的积分公式，可得到：

因此，系统启动后，先逐个采样数据，直到采样值为第一个过零点，则开启整个PWM转换时间信号，并且实时计算信号频率，不断更新转换时间，由此可尽量避免非绝对同步采样引起的误差，

综上所述，系统通过自动零飘和刻度自动校验设计，以达到校验的装置长期高精度测量的目的。

电流压源电路原理如图1所示：

图1　电流压源电路

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