1.1 主要技术特点
微机型继电保护测试仪其主要特点表现为:
l 经典的Windows XP操作界面，人机界面友好，操作简便快捷，为了方便用户使用，定义了大量键盘快捷键，使得操作"一键到位";
l 高性能的嵌入式工业控制计算机和8.4〞大屏幕高分辨力彩色TFT液晶显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态、下一步工作提示及各种帮助信息等;
l 配备有超薄型工业键盘和光电鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作;
l 配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护;
l 无需外接其它设备即可以完成所有项目的测试，自动显示、记录测试数据，完成矢量图和特性曲线的描绘;
l 采用高性能D/A转换器，产生的波形精度高、线性好，并且具备良好的瞬态响应和幅频特性。在整个测量范围内都能保证波形精度等指标要求;
l 采用独特的算法，产生的波形精确，完全不同于曲线拟和的波形产生方法，保证信号为纯正的正弦波;
l 可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，可变幅值、相位、频率， 2 ~ 40次谐波;
l 功率放大部分采用新型大功率高保真线性功放电路，输出功率大、纹波干扰小，每相电压可输出120V、电流可输出40A。在输出电流达到40A时，输出功率可达450VA/相以上，波形仍能保证不失真、不削峰;
l 能提供传统的Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic外，还有第四路电压 Ux输出。Ux可用于多种功能，如用于输出各种3Uo、做线路保护试验时输出线路的同期电压等;
l 具有8个开入量输入和4对空接点开出量输出接口。开入量输入接口能自动适应无源(空接点)、有源，并能自动适应有源输入的极性，在输入电压±250V范围内能正常工作;
l 提供各种自动测试软件模块和GPS同步触发试验(选配)等;
l GPS同步触发误差小于50μS;
l 可以完成各种复杂的校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，进行故障回放。可以实时存储测试数据，显示矢量图，打印报表等;
l 采用精心设计的机箱结构，体积小，散热良好，重量轻，易携带，流动试验方便;
l 仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，并具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的故障自诊断及闭锁功能。
1.2 主要技术指标
1.2.1 交流电流源
l 单相输出:3×40A
l 三相并联:120A
l 最大输出功率:≥450VA/相
l 各相输出电流幅度、频率和相位可以独立调节
l 输出精度:
0.1A~0.5A:±10mA
0.5A~10A:±0.1%
10A~40A:±0.2%
l 分辨力:
0.1A~10A:1mA
10A~40A:10mA
l 连续输出时间:
在 0~10A 范围内，能连续输出
在 10A~20A 范围内，连续输出时间 ≥60秒
在 >20A 范围内，连续输出时间 ≥10秒
1.2.2 交流电压源
l 单相输出:4×120V
l 最大输出功率:≥60VA/相
l 四相有共用中性点的电压源;第四路电压可设置为零序电压或任意设置
l 各相输出幅度、频率、相位可以独立调节
l 输出精度:
1V~5V:±10mV
5V~120V:±0.1%
l 分辨力:
1V~10V:1mV
10V~120V:10mV
1.2.3 直流电流源
l 单相输出:-10A~+10A
l 最大输出功率:≥200VA
l 输出精度:
±0.5A~±1A:±10mA
±1A~±10A:±0.2%
l 分辨力:
±0.5A~±1A:1mA
±1A~±10A:10mA
1.2.4 直流电压源
l 单相输出:-150V~+150V
l 最大输出功率:≥100VA
l 输出精度:
±1V~±10V:±10mV
±10V~±150V:±0.2%
l 分辨力:
±1V~±10V:1mV
±10V~±150V:10mV
1.2.5 交流电压、电流源角度
l 相角范围:0°~ 360°
l 相角精度:±0.2°
l 相角分辨力:0.1°
1.2.6 交流电压、电流源频率
l 频率范围:1~2000Hz
l 频率精度:
1Hz~100Hz:±0.001Hz
100Hz~2000Hz:±0.01Hz
l 频率分辨力:1mHz
l 能输出2~40次任意幅值的谐波
1.2.7 同步性
电压电流同步性 ≤10μS
1.2.8 开入量
l 8路独立开关接点输入
l 兼容空接点与15V~250V有源接点，能够自动识别有源接点的极性
l 计时精度:在小于1S时 ≤1mS
1.2.9 开出量
l 4对可编程开关空接点输出
l 接点容量:
250VDC，0.5A
250VAC，0.5A
1.2.10 供电电源
l 交流输入电压
额定值:220V ± 10%
基准值:220V ± 2%
l 交流供电频率:
额定值:50Hz ± 10%
基准值:50Hz ± 2%
1.2.11 箱体尺寸与重量
l 箱体尺寸:360mm×190mm×420mm(W×H×D)
l 重量:约20kg
1.2.12 使用环境条件
l 环境温度:-10℃~+45℃
l 相对湿度:≤90%
l 大气压强:80~110kPa
1.3 硬件结构
1.3.1. 高性能工业控制计算机
本装置采用高性能工控机作为控制微机，直接运行Window XP操作系统，装置面板带有8.4 " TFT真彩色LCD显示器、外接PC鼠标和内嵌式键盘。装置前面板设有USB口可方便地进行数据存取、数据通信和进行软件升级等。
试验的全过程及试验结果均在LCD显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便。操作控制由鼠标和内嵌式键盘进行。操作简单方便，只需简单的计算机知识，极易掌握。
1.3.2. 数字信号处理器微机
装置采用高速数字控制处理器作为输出核心，软件上应用双精度算法产生各相任意的高精度波形。由于采用一体结构，各部分结合紧密，数据传输距离短，结构紧凑，每周波拟合的波形点数超过2000点。克服了笔记本电脑直接控制式测控仪中因数据通信线路长、频带窄导致的输出波形点数少的问题。由于点数高，波形保真度高，谐波分量小，对低通滤波器的要求很低，从而具有很好的暂态特性、相频特性、幅频特性，易于实现精确移相、谐波叠加，高频率时亦可保证高的精度。
1.3.3. D/A转换和低通滤波
采用真16位D/A转换器。16位分辨率保证了全范围内电流、电压的精度和线性度。由于D/A分辨率高和波形点数高，D/A转换输出的阶梯波已具有相当好的波形质量，后级仅需较简单的低通滤波器即可滤除高频分量，还原出高质量、高稳定的正弦波，很好地克服了幅值和相位漂移等问题，
1.3.4. 电压、电流放大器
相电流、电压不采用升流、升压器，而采用直接输出方式，使电流、电压源可直接输出从直流到含各种频率成份的波形，如方波、各次谐波叠加的组合波形，故障暂态波形等，可以较好地模拟各种短路故障时的电流、电压特征。
功放电路采用进口大功率高保真模块式功率器件作功率输出级，结合精心、合理设计的散热结构，具有足够大的功率冗余和热容量。功放电路具有完备的过热、过流、过压及短路保护。当电流回路出现过流，电压回路出现过载或短路时，自动限制输出功率，关断整个功放电路，并给出告警信号显示。为防止大电流下长期工作引起功放电路过热，装置设置了大电流下软件限时。10A及以下输出时装置可长期工作，当电流超过10A时，软件限时启动，限时时间到，软件自动关闭功率输出并给出告警指示。输出电流越大，限时越短。
1.4 操作使用
1.4.1 开机步骤
1. 将测试仪电源线插入AC220电源插座上。
2. 检查接线(需外接键盘或鼠标)，确认无误后分别打开测试仪电源及外接计算机电源，稍等片刻后将进入选择启动方式界面。
3. 启动 Windows 操作系统后将进入软件功能试验的主界面，进行各种试验工作。
1.4.2 关机步骤
使用鼠标单击界面左下角处的"开始"->"关机"，在弹出的对话框中选择"确定"即可关闭计算机，在确认计算机关闭后，再关闭面板电源开关。关机时请勿直接关闭面板电源开关，请先关闭计算机的Windows操作系统，然后再关电源开关。
1.4.3 键盘快捷键
F2 开始/停止试验 在测试仪未输出信号时按下F2键后，测试仪开始输出信号;在试验过程中，按下F2键可停止试验，测试仪停止输出信号;
F3 退出试验 关闭当前试验模块;
F5 手动递增 在试验中每按下一次F5键，输出信号就按照设定的步长增加一次;
F6 手动递减 在试验中每按下一次F6键，输出信号就按照设定的步长减小一次;
Ctrl+1 - Ctrl+7 打开/关闭输出通道Ctrl+1 ~ Ctrl+3对应Ua、Ub、Uc，
Ctrl+4 ~ Ctrl+6对应Ia、Ib、
Ic，
Ctrl+7对应Ux;
F7 读取设置文件 从保存的参数设置文件中导入试验参数;
F8 保存设置文件 将当前设定的试验参数保存到文件中，以免重复设置;
Tab 将输入焦点移动至下一个输入框;
Shift + Tab 将输入焦点移动至上一个输入框。
1.4.4 交流电流源提高输出电流
当使用电流超过测试仪每相输出的最大电流时，可将测试仪电流源并联使用。并联使用时，应将并联电流通道的输出相位设为相同，此时输出的电流就是并联电流通道输出幅值之和。
1.4.5 交流电流源提高输出功率
当要求电流源的输出功率大于每相电流的最大输出功率时，可将测试仪电流源串联使用。例如，将IA、IB串联，两相的幅值设为相等，相位差180°，输出功率能提高一倍。
1.4.6 交流电压源提高输出电压
当使用电压超过测试仪每相输出的最大电压时，可将两相电压的相位设为相差180°，此时输出的电压就是两相电压通道输出幅值之和。测试仪最大只能支持240V的交流电压。
继电保护测试仪中软件工程方法的应用
研制新一代继电保护测试仪需要考虑的几个问题
三相继电保护测试仪产品简介