TM-200開關(guān)觸點測試電秒表
TM200 毫秒計
型號： TM200
用來測試保護動作時間
量程：0--999.999秒
分辨率：1ms
精度：0.02%
輸入電壓：250V AC， 275V DC
負(fù)荷電流：1-5mATM200刀閘動作時間測試表,也稱漏電保護器模擬漏電測試記錄表中動作時間，動作時間是指熱敏電阻的電流在添加起始電流的情況下，降至起始電流值的一半時所經(jīng)歷的時間。例如漏電保護器漏電動作電流為30mA，漏電動作時間小于或等于0.1s，是完全可以起到保護作用的。這個參數(shù)是確保人發(fā)生觸電事故后，身體不會產(chǎn)生病理和生理反應(yīng)。
電磁繼電器從線圈加電到觸點動作，期間發(fā)生一系列的電磁過程和機械運動過程。這些過程使得在繼電器觸點閉合、打開時，存在各種時間，如動作時間，釋放時間，觸點回跳時間，動態(tài)接觸電阻(抖動)時間，轉(zhuǎn)換時間，參差時間等。這些時間統(tǒng)稱為繼電器的時間參數(shù)。繼電器的時間參數(shù)過大，對被控制電路有較大的影響。在一些特殊的場合，對繼電器時間參數(shù)有嚴(yán)格的要求。因此，繼電器時間參數(shù)檢測技術(shù)與檢測方法的研究非常重要。
繼電器時間參數(shù)與傳統(tǒng)檢測方法
（1）繼電器的時間參數(shù)
繼電器觸點根據(jù)轉(zhuǎn)換過程，可以分為常開觸點、常閉觸點和轉(zhuǎn)換觸點。根據(jù)2001年頒布的IEC60050-444標(biāo)準(zhǔn)，繼電器各種時間參數(shù)定義見圖1。時間參數(shù)定義如下：
①吸合時間：處于釋放狀態(tài)下的繼電器，在規(guī)定的條件下，從施加輸入激勵規(guī)定值的瞬間起至觸點切換瞬間止的時間間隔。
②釋放時間：處于動作狀態(tài)(終止?fàn)顟B(tài))的繼電器，在規(guī)定的條件下，從施加輸入激勵量(特性量)規(guī)定值的瞬間起至繼電器觸點返回時的瞬間止的時間間隔。
③觸點回跳時間：對于正在閉合(或斷開)其電路的觸點，從觸點第一次閉合(或斷開)的瞬間起至觸點電路最終閉合(或斷開)的瞬間止的時間間隔。
④動態(tài)接觸電阻(抖動)時間：觸點閉合或斷開時，碰撞而產(chǎn)生的跳動不足以完全達到斷開電路，而僅產(chǎn)生由于觸點壓力變化而引起的接觸電阻的變化，從而引起電路電流的不規(guī)則抖動的時間間隔。⑤轉(zhuǎn)換時間：先離后合觸點組中，從閉合觸點斷開到斷開觸點閉合所需的時間。⑥參差時間(接觸不同時)：同一繼電器中同類型觸點組動作時間的最大差值。
（2）繼電器時間參數(shù)的傳統(tǒng)檢測方法
根據(jù)國家及企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，測試檢驗繼電器十分繁瑣、困難，國內(nèi)多采用傳統(tǒng)的模擬試驗手段對其性能進行檢測，如電秒表或光線示波器，這種方法不但效率低、勞動強度大、測量速度慢、誤差大，而且對試驗標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的某些試驗項目測量不準(zhǔn)確，甚至有些項目根本無法檢測。進入上世紀(jì)90年代以來，計算機技術(shù)的發(fā)展大大推動了低壓電器的試驗與檢測技術(shù)的進步。在國內(nèi)外，推出了許多采用微處理器的繼電器檢測裝置。在繼電器時間參數(shù)的檢測原理方面，這些檢測裝置基本相同。以文獻 [1] 介紹的檢測裝置為例，其檢測原理圖見圖2。
上述方法檢測到的繼電器時間參數(shù)，在控制直流負(fù)載情況下，基本上是符合的。而控制交流負(fù)載時，會產(chǎn)生較大的出入。當(dāng)繼電器接通、分?jǐn)嘟涣麟妷簳r，對于繼電器時間參數(shù)的測試，上述方法無法使用。這是因為交流電壓是交變的，繼電器即使在閉合狀態(tài)下，P0端口輸入電壓的瞬時值也存在非常小和等于零的情況，所以當(dāng)觸點所接回路為交流回路時，不能用觸點間電壓瞬時值的大小來推斷繼電器觸點的閉合與分?jǐn)嗟臓顟B(tài)。
交流繼電器時間參數(shù)的檢測原理
控制交流負(fù)載的繼電器稱為交流繼電器。按照行業(yè)習(xí)慣，判定繼電器觸點閉合與分?jǐn)嗟囊?guī)則為：繼電器觸點間電壓小于為外加電壓的5%時，認(rèn)為觸點為閉合狀態(tài)；繼電器觸點間電壓大于為外加電壓的90%時，認(rèn)為觸點為分?jǐn)酄顟B(tài)。此處提到的觸點間電壓和外加電壓均指電壓的有效值。
應(yīng)用實例
交流繼電器可靠性與電壽命計算機控制與檢測設(shè)備原理如圖3。用戶可以設(shè)置試驗頻率；需要試驗的次數(shù)、允許失效的次數(shù)；負(fù)載因數(shù)(占空比)；觸點閉合、斷開門限電壓等參數(shù)。按照要求，設(shè)備自動進行試驗，根據(jù)觸點閉合、斷開門限電壓值計算動作時間、釋放時間；檢測觸點間電壓與門限值比較，判斷是否失效；檢測并顯示觸點電壓波形、試驗電壓、電流波形。 [2]
智能變電站保護動作時間延時特性研究
編輯
繼電保護的速動性對于減小設(shè)備在故障狀態(tài)下的運行時間、降低設(shè)備的損壞程度、提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性具有重要意義。隨著自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的不斷發(fā)展，滿足信息高度共享、設(shè)備之間具有互操作性、可擴展性強的智能變電站逐漸取代了傳統(tǒng)變電站，成為變電站發(fā)展的方向。智能變電站的全數(shù)字化保護很大程度上沿用了傳統(tǒng)繼電保護的原理和微機保護的實現(xiàn)技術(shù)，但是由于智能站將原有的采樣、出口跳閘功能部分拆分出來，在合并單元、智能終端中分別實現(xiàn)，且各裝置之間通過標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議進行信息的交互，增加了報文接收、數(shù)據(jù)處理、報文輸出等環(huán)節(jié)，造成智能站較常規(guī)站的保護動作時間延長，影響了保護的速動性。為此，研究分析了智能變電站中保護動作延時環(huán)節(jié)的構(gòu)成，通過與常規(guī)站保護裝置動作的延時差別的對比，給出了智能變電站保護動作時間延長的主要原因及改進措施，并試驗驗證了智能站和常規(guī)站的保護動作時間，提出了降低智能站保護動作時間的有效建議。
智能站與常規(guī)站保護動作延時對比
在常規(guī)變電站中，電流、電壓模擬量通過電纜方式接入保護、測控、計量等二次裝置，由于電信號在電纜中的傳播速度接近光速，且系統(tǒng)的采樣和跳閘集成在保護裝置內(nèi)部，因此由采樣環(huán)節(jié)造成的延時基本可以忽略，保護裝置采集到互感器的輸出信息后，經(jīng)過邏輯判斷，由出口繼電器輸出跳閘命令，經(jīng)操作箱到斷路器執(zhí)行跳閘動作，如圖4(a)所示。而在智能變電站中，合并單元采集互感器一次輸入的模擬量，并生成SV報文給保護裝置；保護裝置進行邏輯判斷，發(fā)送GOOSE報文到智能終端，智能終端接收到GOOSE報文后控制斷路器動作跳閘，如圖4(b)所示。
保護的動作時間，是指從系統(tǒng)故障發(fā)生到保護動作信號發(fā)出跳閘命令的時間。從圖4中可以看出，常規(guī)保護的主要動作時間包括保護裝置中模擬量濾波A/D轉(zhuǎn)換時間(耗時很短，基本可以忽略不計)、保護邏輯判斷時間及出口繼電器動作時間；而由于合并單元和智能終端的引入，智能站的保護動作時間包括合并單元采樣時間、合并單元到保護裝置的傳輸時間、保護裝置動作時間、保護到智能終端的傳輸時間和智能終端的動作時間。其中，合并單元到保護裝置的傳輸時間、保護到智能終端的傳輸時間可以忽略不計。因此，相比于常規(guī)站，智能站的保護延時增加了合并單元的采樣延時及智能終端的動作時間，進而造成保護整組動作時間增長，影響了保護的速動性。
智能站保護動作時間較常規(guī)站延長的問題，在智能變電站建設(shè)的初期，伴隨著合并單元和智能終端的應(yīng)用就已出現(xiàn)。由于早期智能站對合并單元、智能終端的規(guī)范化程度不高，不同廠家的設(shè)備所造成的延時也不同，部分設(shè)備的延時較長，不能滿足保護速動性的要求。隨著智能變電站標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不斷完善，對合并單元、智能終端的延時特性已經(jīng)有了統(tǒng)一的規(guī)范和要求。為了進一步縮短智能站整組保護動作時間，提高保護的速動性，有必要對合并單元、智能終端的延時機理進行分析，并采取合理的措施降低兩環(huán)節(jié)引起的保護延時。
智能終端延時特性分析
智能終端的動作時間為智能終端收到GOOSE跳閘命令時刻至智能終端出口動作的時間。其內(nèi)部集成了操作箱功能，當(dāng)接收到間隔層保護測控裝置的GOOSE下行控制命令后，通過報文解析實現(xiàn)對一次設(shè)備的實時控制。在相同的一、二次設(shè)備條件下，與傳統(tǒng)變電站中保護節(jié)點直接跳閘、其延時構(gòu)成主要為出口繼電器的動作時間相比，智能變電站中采用GOOSE報文經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)信給智能操作箱的方式增加了中間環(huán)節(jié)，導(dǎo)致總保護動作時間有所延長。GOOSE報文的接收和發(fā)送都要通過DM9000AE以太網(wǎng)控制器進行完成，其接收流程圖如圖5所示。從圖5可以看出，開始接收GOOSE報文時，DM9000首先清除接收中斷標(biāo)志位，并讀取幀接收的標(biāo)志位，若為“00”則舍棄該幀并中斷返回；當(dāng)幀標(biāo)志位正確時，則讀取幀的長度等狀態(tài)信息，弱錯誤則中斷返回，若無錯誤則保存數(shù)據(jù)，記錄GOOSE報文的接收時間并存入SOE，然后調(diào)用報文解析函數(shù)對報文進行解析，最后進入中斷返回。GOOSE報文的發(fā)送和接收延時與通信裝置的處理能力有關(guān)，在智能終端接收保護裝置的報文時，應(yīng)防止GOOSE報文量過大引起的網(wǎng)口溢出而丟失報文或延長時間過長。保護GOOSE跳閘網(wǎng)絡(luò)延時的主要組成包括以下環(huán)節(jié)。
研究結(jié)論
在智能變電站中，合并單元和智能終端的應(yīng)用改善了變電站的信息共享，提高了設(shè)備的通用性，但同時由于采樣環(huán)節(jié)的前移及SV、GOOSE報文的產(chǎn)生、傳輸及解析，也使得智能站的保護動作時間滯后于常規(guī)站，影響了保護的速動性。研究分析了智能站各環(huán)節(jié)中保護動作時間延長的機制，并與常規(guī)變電站的保護動作機理進行了對比。通過分析智能站中保護動作時間延長的主要構(gòu)成，提出了降低保護動作時間的建議，并進行了常規(guī)站與智能站保護動作時間的對比試驗，驗證了理論分析的正確性。保護裝置的動作時間關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行，因此有必要從動作機理及硬件實現(xiàn)中進一步開展降低其保護動作時間的研究，充分保障智能站建設(shè)的順利推進。
TM200數(shù)字式時間測試表，TM200毫秒計,TM 200 時間定時毫秒計主要功能單路信號時間測量單路觸點斷開時間單路觸點閉合時間正、負(fù)極性電位的正脈沖寬度正、負(fù)極性電位的負(fù)脈沖寬度雙路信號時間測量"輸入Ⅰ"信號開始至"輸入Ⅱ"信號停止之間的時間間隔啟動信號形式可以是正躍變、負(fù)躍變、觸點接通、觸點斷開中任一種具有手動自動復(fù)歸功能,只有TM200刀閘動作時間測試表能滿足測試要求。TM200數(shù)字式定時器
