微機繼電保護測試儀校準方法

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

0 引言

微機繼電保護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，以前的繼電保護試驗工具主要是用調(diào)壓器和移相器組合而成，體積笨重，準確度不高，已不能滿足現(xiàn)代微機繼電保護的校驗工作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微機繼電保護已廣泛運用在機械、電子制造、軌道交通等各個領(lǐng)域。所以，微機繼電保護測試儀，必將成為現(xiàn)代繼電保護工作人員的必不可少的試驗工具。

目前針對微機繼電保護測試儀的校準方法仍有待進一步完善。筆者根據(jù)自己多年計量工作經(jīng)驗，提出一套測試方案，以標準數(shù)字多用表和帶記錄功能示波器為核心，完成微機繼電保護測試儀主要參數(shù)的校準。

1 一般檢查

1.1 外觀檢查

儀器應(yīng)該有型號、國別廠家、出廠編號的明確標記。儀器的可動部分能否正常轉(zhuǎn)動。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)修理后再進行校準。

2 校準條件

2.1 校準點的選取

考慮到標準源的線性誤差，一般應(yīng)均勻地選擇校準點，基本量程一般不少于10個。非基本量程，一般選取3 ～ 5個校準點。直流的負極性輸出，一般僅在基本量程上校準其滿度點。

2.2 校準前的準備

冬夏季，儀器應(yīng)在基準條件下，放置24 h以上再進行校準。標準設(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

3.1 基本誤差的校準

可用兩項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 用標準源讀數(shù)值之比表示的相對誤差

3.3 基本誤差的校準方法

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，從標準數(shù)字多用表上讀取各點的讀數(shù)。

式中：IN— 標準數(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，從標準數(shù)字多用表上讀取各點的讀數(shù)。

式中：δΔ— 被檢源電壓輸出值的相對誤差；

Ux— 標準數(shù)字多用表的讀數(shù)；

U0— 該量程在“0”位置輸出時，標準數(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

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 電磁繼電器動作、釋放時間的校準

5.1 基本誤差的校準方法

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輸出電路最終轉(zhuǎn)換為止的時間間隔,是繼電器的動作時間;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輸出電路最終轉(zhuǎn)換為止的時間間隔,是繼電器的釋放時間。典型電路如圖2、3。

5.2 動作、釋放時間的基本誤差

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— 被檢標準源示值；

tN— 觸點穩(wěn)定時間+動作時間。

6 結(jié)語

本文介紹了根據(jù)微機繼電保護測試儀的結(jié)構(gòu)及工作原理，利用標準數(shù)字多用表和帶記錄功能示波器，實現(xiàn)交直流電源和時間繼電器延時功能的校準，通過實驗證實，該方法完全滿足微機繼電保護測試儀的要求，是切實可行的一種校準方法。