微機(jī)繼電保護(hù)測試儀校準(zhǔn)方法

王潔卿 程云斌/上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

0 引言

微機(jī)繼電保護(hù)測試儀是近十年來發(fā)展起來的一種新型智能化測試儀器，以前的繼電保護(hù)試驗(yàn)工具主要是用調(diào)壓器和移相器組合而成，體積笨重，準(zhǔn)確度不高，已不能滿足現(xiàn)代微機(jī)繼電保護(hù)的校驗(yàn)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)已廣泛運(yùn)用在機(jī)械、電子制造、軌道交通等各個(gè)領(lǐng)域。所以，微機(jī)繼電保護(hù)測試儀，必將成為現(xiàn)代繼電保護(hù)工作人員的必不可少的試驗(yàn)工具。

目前針對微機(jī)繼電保護(hù)測試儀的校準(zhǔn)方法仍有待進(jìn)一步完善。筆者根據(jù)自己多年計(jì)量工作經(jīng)驗(yàn)，提出一套測試方案，以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表和帶記錄功能示波器為核心，完成微機(jī)繼電保護(hù)測試儀主要參數(shù)的校準(zhǔn)。

1 一般檢查

1.1 外觀檢查

儀器應(yīng)該有型號、國別廠家、出廠編號的明確標(biāo)記。儀器的可動(dòng)部分能否正常轉(zhuǎn)動(dòng)。儀器的附件、連接電纜是否齊全，供電電源電壓是否正確。

1.2 通電檢查

按照儀器說明書，置開關(guān)、旋鈕于正確位置。按要求的供電電壓、頻率值接通電源預(yù)熱，檢查電氣工作狀態(tài)。輸出端外接數(shù)字多用表，檢查被檢源的量程和測量范圍。通電檢查發(fā)現(xiàn)故障的應(yīng)修理后再進(jìn)行校準(zhǔn)。

2 校準(zhǔn)條件

2.1 校準(zhǔn)點(diǎn)的選取

考慮到標(biāo)準(zhǔn)源的線性誤差，一般應(yīng)均勻地選擇校準(zhǔn)點(diǎn)，基本量程一般不少于10個(gè)。非基本量程，一般選取3 ～ 5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)。直流的負(fù)極性輸出，一般僅在基本量程上校準(zhǔn)其滿度點(diǎn)。

2.2 校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備

冬夏季，儀器應(yīng)在基準(zhǔn)條件下，放置24 h以上再進(jìn)行校準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和輔助設(shè)備應(yīng)根據(jù)說明書操作、預(yù)熱、預(yù)調(diào)、自校，使儀器處于最佳工作狀態(tài)。

3 交直流電壓電流源的校準(zhǔn)

3.1 基本誤差的校準(zhǔn)

可用兩項(xiàng)誤差之和表示絕對誤差

式中：Ix— 被檢源的設(shè)定值；

Im— 被檢源的滿度值；

a— 與讀數(shù)值有關(guān)的誤差系數(shù)；

b— 與滿度有關(guān)的誤差系數(shù)。

3.2 用標(biāo)準(zhǔn)源讀數(shù)值之比表示的相對誤差

3.3 基本誤差的校準(zhǔn)方法

直接比較法的接線如圖1。

圖1 直接比較法的接線

3.4 交直流電流的基本誤差

依次改變被檢源輸出值，從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表上讀取各點(diǎn)的讀數(shù)。

式中：IN— 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表讀數(shù)；

Ix— 被檢源的輸出值。

3.5 交直流電壓的基本誤差

依次改變被檢源輸出值，從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表上讀取各點(diǎn)的讀數(shù)。

式中：δΔ— 被檢源電壓輸出值的相對誤差；

Ux— 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表的讀數(shù)；

U0— 該量程在“0”位置輸出時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表的讀數(shù)；

Δ— 被檢源的輸出值。

4 短期穩(wěn)定度的校準(zhǔn)

4.1 交直流電流的短期穩(wěn)定度

被檢源經(jīng)預(yù)熱預(yù)調(diào)后，各量程輸出均接近滿量程的某一電流值上，在10 min內(nèi)，記錄輸出電流的最大值和最小值，求出相對變化量。

式中：SI— 測量輸出電流穩(wěn)定度；

Imax— 10 min內(nèi)輸出電流的最大值；

Imin— 10 min內(nèi)輸出電流的最小值；

In— 輸出電流的額定值。

4.2 交直流電壓的短期穩(wěn)定度

被檢源經(jīng)預(yù)熱預(yù)調(diào)后，各量程輸出均接近滿量程的某一電壓值上，在10 min內(nèi)，記錄輸出電壓的最大值和最小值，求出相對變化量。

式中：SU— 測量輸出電壓穩(wěn)定度；

Umax— 10 min內(nèi)輸出電壓的最大值；

Umin— 10 min內(nèi)輸出電壓的最小值；

Un— 輸出電壓的額定值。

5 電磁繼電器動(dòng)作、釋放時(shí)間的校準(zhǔn)

5.1 基本誤差的校準(zhǔn)方法

對繼電器的線圈施加電壓,電壓是從零開始上升到線圈額定值的階躍函數(shù),從電壓上升到線圈額定值的這一刻起到觸點(diǎn)輸出電路最終轉(zhuǎn)換為止的時(shí)間間隔,是繼電器的動(dòng)作時(shí)間;對繼電器的線圈施加電壓,電壓是從線圈額定值下降到零的階躍函數(shù),電壓從線圈額定值下降到零的這一刻起到觸點(diǎn)輸出電路最終轉(zhuǎn)換為止的時(shí)間間隔,是繼電器的釋放時(shí)間。典型電路如圖2、3。

5.2 動(dòng)作、釋放時(shí)間的基本誤差

示波器典型波形如圖4。

絕對誤差：Δ＝tx-tN

圖2 繼電器典型電路

圖3 示波器接線圖

圖4 典型波形

式中：tx— 被檢標(biāo)準(zhǔn)源示值；

tN— 觸點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)間+動(dòng)作時(shí)間。

6 結(jié)語

本文介紹了根據(jù)微機(jī)繼電保護(hù)測試儀的結(jié)構(gòu)及工作原理，利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表和帶記錄功能示波器，實(shí)現(xiàn)交直流電源和時(shí)間繼電器延時(shí)功能的校準(zhǔn)，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該方法完全滿足微機(jī)繼電保護(hù)測試儀的要求，是切實(shí)可行的一種校準(zhǔn)方法。