《微机继电保护测试系统》测试速度大大提高

在浙江杭州220千伏彩虹变电站内，国网杭州供电公司变电检修中心员工洪涵韬一边操作一只体型迷你的六足机器人，一边查看其回传的视频影像。

这台尺寸仅84毫米高、234毫米宽的六足内检机器人，灵活钻入内径300毫米的GIS副母气室。在300毫米的内径空间内，机器人行动敏捷，遇到凸起接口时能调节高度避开障碍，接近气室拐角时可实时传回360度全景画面，还能同步采集SF6气体纯度、局部放电信号等关键参数。数据实时传输至人工智能分析平台，自动识别微小裂纹、金属颗粒等潜在安全隐患。

GIS设备是保障电网安全运行的“核心枢纽"，其潜伏性缺陷预警一直是行业难题。传统检测需逐段打开狭窄气室，凭手电照明和手持内窥镜排查。针对传统模式痛点，国网杭州供电公司自主研发的六足内检机器人带来了多项改进。其紧凑机身可轻松适配不同规格的GIS管道，六足行走结构能灵活应对内部复杂环境，搭载的高清摄像与智能传感模块，让支撑件底部等隐蔽部位都能清晰呈现，助力精准研判细微缺陷。此次使用六足内检机器人对彩虹变电站25米长的GIS管道进行检测，全程仅用30分钟，且无需大规模拆解设备，实现无损检测，工作效率较传统模式提升数倍。

目前，杭州GIS变电站占比已超过50%，且近年新投运变电站均采用全系GIS设备，市场需求迫切。六足内检机器人可适配不同电压等级、不同规格的GIS设备，既能降低检修成本、缩短停电时长，又能规避人工安全风险，为电网检修从“人工主导"向“智能赋能"转型提供了有力支撑。

第1章   概   述（LY809《微机继电保护测试系统》测试速度大大提高）

1.1 系统说明

LY809微机继电保护测试系统是参照中华人民共和国电力行业标准《DLT624-2010继电保护微机型试验装置技术条件》，采用嵌入式系统XPE及稳定可靠的SSD固态硬盘，整机采用进口模块化开关电源及自主研发的高保真、大功率开关功放，采用美国新型高速DSP，超大规模现场可编程器件FPGA开发的新一代一体化继电保护测试仪。广泛适用于电力、铁路、石化、冶金、矿山、航空等行业的科研生产和电气试验。

整机通过国际电磁兼容EMC认证测试以及国家继电保护及自动化设备质量检测中心检测认证，整机具备优良的自身保护措施，电压短路报警、电流开路提示、机壳接地检测以及外部高压引入报警等等，有力保证了现场测试使用。

主机采用内部框架式结构，有效避免了插件式结构带来抗震性差的缺点，并使用模块化设计，方便现场维护。

1.2 面板说明（LY809《微机继电保护测试系统》测试速度大大提高）

1.2.1 前面板

1. 2.2 输出面板

1. 2.3 开关量

开入量输入端子上的1、2、3负端相互隔离，并与电压、电流输出端子中的公共端“N"以及地线（如面板、机箱）均不相通。开入端子对于空接点和电位（10-250V）兼容。但对带电接点的输入具有方向性。

如图所示，1、2、3、4接低电位（-），负端接带电接点的高电位（+），计算机才能检测到接点状态的翻转。若反接，所检测到的将始终是闭合状态。

1.3 系统标准配置

第2章   技术参数及性能特点（）

2.1 技术参数

采用高效的进口模块化电源和自主研发的高保真数字功放，整机输出率大，重量轻。

采用9.7寸TFT(1024×768)真彩液晶触摸屏。

12个通道同时输出，即同时输出不同幅值、频率、相位的六路电压及六路电流。

波形显示功能，可显示本机输出的波形或外部设备输入的波形。

0-300V/0.38A可程控辅助直流电源输出。

可对各类型电压、电流、频率、功率、阻抗、谐波、差动，同期继电器等分别以手动或自动方式进行测试，可以模拟各种故障类型进行距离、零序保护装置定值校验及保护装置的整组实验。具备GPS触发功能及进行备自投、快切等自动装置测试。

采用独特散热部件，主机内置四个大功率排风扇，采用温度保护检测措施，使得功放在大电流，长时间工作下具有优良的稳定性及可靠性。电流源本身具备开路保护功能及开路报警功能，电压源具备过载、短路保护功能，输出具有削顶失真检测功能，误接线判定报警自锁保护功能。

界面风格友好快捷，先在业界采用快捷键方式操作试验。

采用100M网卡进行上下位机数据通讯，使得上位机操作实时性有大幅度提高，下位机软件升级速度也大幅提升。

更加方便快捷的幅值,相位全软件校准。

既可联机（电脑）操作，又可脱机运行。

2.3 辅助直流

可以作为独立的辅助直流电源给保护装置供电，在主界面辅助直流功能里可以根据需要设置辅助直流电压输出，范围是0V～300V。

1、Close DC:将辅助直流源关闭；

2、DC：设置实际辅助直流输出（0V~300V）。

第1章   装置特点与技术参数

第1节  主要特点

1．满足现场所有试验要求。本仪器具有标准的六相电压，六相电流输出，既可对传统的各种继电器及保护装置进行试验，也可对现代各种微机保护进行各种试验，特别是对变压器差功保护和备自投装置，试验方便。

2．各种技术指标全部达到电力部颁发的DL/T624-1997《继电保护微机型试验装置技术条件》的标准。

3．经典的Windows XP操作界面，人机界面友好，操作简便快捷；高性能的嵌入式工业控制计算机和10.4寸分辨率为800×600的LED真彩显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态及各种帮助信息等。

4．本机Windows XP系统自带恢复功能，避免因非法关机或误操作等引起的系统崩溃。

5．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。

6．主控板采用DSP+FPGA结构，16位DAC输出，对基波可产生每周2000点的高密度正弦波，大大改善了波形的质量，提高了测试仪的精度。

7．功放采用高保真线性功放，既保证了小电流的精度，又保证了大电流的稳定。

8．采用USB接口直接和PC机通讯，无须任何转接线，方便使用。

9．可连接笔记本电脑（选配）运行。笔记本电脑与工控机使用同一套软件，无须重新学习操作方法。

10.具备GPS同步试验功能。装置可内置GPS同步卡（选配）通过RS232口与PC机相连，实现两台测试仪异地进行同步对调试验。

11.配有独立专用直流辅助电压源输出，输出电压分别为110V（1A），125V（0.6A）。以提供给需要直流工作电源的继电器或保护装置使用。

12.具有软件自较准功能，避免了要打开机箱通过调整电位器来校准精度，从而大大提高了精度的稳定性。

第2节  技术参数

1.1交流电流源（6*30A）

2．直流电流源

3．交流电压源

4．直流电压源

5．开关量端子

6．其他

第1节 装置硬件组成

1.内置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计算机，配有自还原CF卡，10.4″800×600分辨率LED真彩显示器。本机带高性能专用工业键盘和鼠标，无须另接外设就可直接使用，软件在Windows XP操作系统下运行，操作简便。装置面板配有两个USB接口，可方便地进行数据存取、数据通信和软件升级等。（多功能接口可升级）

2.DSP数字信号处理系统

采用6000系列DSP控制器作为核心，FPGA可编程逻辑器件输出波形，由于采用的是DDS硬件输出波形的技术，使波形频率和相位精度相当高，同时，该系统与工控机通讯直接采用USB2.0接口，使得数据通讯稳定可靠。

3.D/A和A/D转换

采用高精度D/A转换器，同时采用有源低通滤波器，使输出波形平滑，幅频特性优良。同时控制系统还保留了12路12位A/D转换电路，可实时采集12路模拟量的输出波形并通过软件在屏幕上显示实际输出的波形，幅值和相位。

4.高精度线性电压，电流功率放大器

电流、电压采用高性能线性放大器直接耦合输出方式，使电流，电压源可直接输出交流和直流波形，并可通过软件计算输出各种如方波、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做功率输出级，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，电流回路允许开路，不会损坏装置。面板有电流开路指示灯，以方便用户检查接线正确与否。同时面板还有电压过载或短路指示灯，当电压回路（在有输出情况下）发生短路时，该指示灯发亮并启动蜂鸣器报警。大电流定时采用独特的硬件，定时电路，克服了传统的软件定时的缺点，使大电流使用更更可靠。

5.开关量输入、开关量输出

装置共有开关量输入端子8对，开关量输出端子4对。开入量、开出量都由光电隔离器和24V直流继电器组成，其工作电源为独立的24V工作电源，所以在COM端与开入量之间有24V的直流电压。以下是几种常见的开入量的接线示意图：

带电位的空接点：

电位翻转：

空接点：

6.专用独立的直流电源输出

装置配有两路110V直流电源电压输出，头尾相接组成+110V、0V、-110V三个端子输出，只能作保护装置的工作电源，不能作直流操作电源使用。+110V、-110V两端子可输出125V直流电压。

第2节  装置面板说明

1.LED工作指示：LED闪烁表示等待工作，LED常亮表示正在工作。

2.通讯接口：通信为外接笔记本电脑接口，可通过外接笔记本电脑来控制仪器。网口通讯为选配接口。

3.USB接口：通用接口，可接鼠标、键盘、U盘等USB2.0设备。

4.开关量输入：用来采集保护装置输出开关量信号，测量时间或控制信号。

5.开关量输出：用来控制其他设备，无源节点，容量AC125V/1A。

6.装置辅助电源：可输出直流±110V电源，电流输出2A，可以给保护装置供电。

7. 第1组与第2组电流输出端子：IA、IB、IC，Ia、Ib、Ic，IN为公共端。LED亮表示电流源开路指示。

8. 第1组与第2组电压输出端子：UA、UB、UC、,Ua、Ub、Uc、UN为公共端。LED亮表示电压源短路指示。

9. 触摸板：类似于笔记本电脑触摸板，可触摸控制。左右键：左键为确认键，右键可查看文件属性。

10. 键盘：用来输入定值数据。

11. 显示屏：显示为10.4寸LED液晶屏。

国内第1套适配于新型电力系统的高比例新能源接入的新型配电线路载波纵联保护装置，在安徽马鞍山电网10千伏荷月6170线路成功投运。该装置由国网安徽电力调度控制中心与国电南自联合攻关，攻克了高渗透率下配网线路保护新原理以及长期困扰配网线路保护通道等难题，标志着我国新型配电系统保护控制关键技术取得又一重要进展。

装置采用新一代宽带电力载波通信技术，以电力线路本身作为通信媒介，通过小型化载波机与耦合器搭建高速载波通道，开创性地在载波通信中采用了长短报文结合的标准化报文交互技术，既提高了载波通信数据传输的可靠性，又满足了继电保护对速动性的要求。同时构建模拟量与开关量数据相结合的新型继电保护新能源保护综合算法和新判据，实现0.1秒内准确隔离故障。该技术有效破解了新能源广泛接入背景下传统保护适应性不足、现有纵联保护难以兼顾成本与性能的难题，为有源配电网提供了可规模化应用的快速保护解决方案。

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