山东1000千伏曹州变电站2号主变压器一次冲击送电成功,标志着国网山东省电力公司“十五五”时期第1个特高压项目建成投运。
曹州特高压变电站是国网山东电力着力构建的国内第1个省域特高压“双环网”重要支点,也是连接山东与河北特高压电网的枢纽节点。本期扩建工程于2025年6月17日开工,新增300万千伏安主变压器1组、1000千伏断路器2台、500千伏断路器1台、110千伏无功补偿装置5组。工程的投运,显著增强了鲁西南地区供电能力,对支撑华北电网稳定运行、促进清洁能源高效消纳、服务山东经济社会高质量发展具有重要意义。
工程开工初期,菏泽地区连续降雨,基坑降水与边坡支护的技术要求和作业难度持续攀升,地基处理的质量管控和进度压力十分突出。本期扩建需要统筹实施7次停电作业,且要与高乡特高压变电站、昌乐特高压变电站扩建工程停电计划协同推进,对作业计划的精准性要求**。
面对诸多挑战,国网山东电力统筹各专业力量破解难题,采用静压桩施工工艺,将全站1842根平均桩长22米的预制方桩精准压入地下,既保证了施工质量,又实现了场地“零干扰”作业;对接国家电力调度控制中心、国家电网有限公司华北分部统筹停电计划,实现各项停电作业紧密衔接;投用基于激光雷达和北斗技术的近电感应预警系统,通过实时扫描带电设备、构建三维模型划定作业风险区,确保各类作业风险可控能控在控;针对关键工序按小时排定作业计划,精准调配资源,高效完成工程建设。
第1章 概 述(LY809《微机继电保护测试仪器》全力营造良好的供电氛围)
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《微机继电保护测试仪器》全力营造良好的供电氛围)
1.2.1 前面板
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①
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9.7英寸真彩LCD触摸显示器,全中文Windows风格操作界面。
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②
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功能键盘
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③
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网络接口,USB接口
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1. 2.2 输出面板
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①
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电流输出通道。注意:输出直流电流时,请将小三相Ia、Ib、Ic对地短接!
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②
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电压输出通道。
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③
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开入量通道: 1、2、3、4
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④
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告警指示
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⑤
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开出量通道
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⑥
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开入量通道: 5、6、7、8
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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
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LY809系列微机继电保护测试仪主机
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一台
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LY809系列微机继电保护测试仪操作软件
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一套
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便携式计算机(选购项)
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一套
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喷墨打印机及打印电缆(选购项)
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一套
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双绞线
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两根
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电力专用测试导线
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一包
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电源线
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一根
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操作说明书
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两本
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铝合金包装箱
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一个
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第2章 技术参数及性能特点(LY809《微机继电保护测试仪器》全力营造良好的供电氛围)
2.1 技术参数
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交流电压源输出
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输出量程
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6相 AC(L-N)
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6×0...130 V
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3相AC(L-L)
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3×0...260 V
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功率
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6×130 V (L-N)
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6×65 VA max
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3×260 V (L-L)
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3×130 VA max
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准确度
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<0.07%rd +0.03%rg at
0...130 V
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分辨力
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1mV
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交流电流源输出
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输出量程
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6相 AC(L-N)
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6×0...30 A
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1相AC(3L-N)
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1×0...100 A
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功率
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6×30 A(L-N)
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6×220 VA max
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1×30 A(L-N)
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1×450 VA max
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1×100 A(L-N)
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1×1000 VA max
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准确度
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<1 mA at 0.2 ...0.5 A
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<0.07%rd + 0.03%rg at
0.5 ...20 A
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<0.14%rd + 0.06%rg at
20 A ...max
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分辨力
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1mA
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其他
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频率
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量程
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5...1000 Hz
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准确度
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<0.001 Hz at 0...65 Hz
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<0.01 Hz at 65...450
Hz
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<0.02 Hz at 450...1000
Hz
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分辨力
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0.001 Hz
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相位
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范围
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-360°...360°
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准确度
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<0.2°
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分辨力
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0.1°
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计时功能
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计时量程
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0.1 ms ... 1.5×105 s
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计时精度
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<1 ms
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直流源输出
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直流电压
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量程
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0...300 V/180 W
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精度
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<10 mV at 0.5 ... 5 V
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<0.5% at 5 ...300 V
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直流电流
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量程
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0..20 A/300 W
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精度
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<5 mA at 0.2 ... 1 A
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<0.5% at 1 ... 20 A
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时间同步
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GPS
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接口类型
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航空座,选配KSGPS装置
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端口数量
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1
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直流测量
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电压测量:±0-10V
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电流测量:±4-24mA
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辅助直流电压源
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量程
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0...300 V/0.6 A
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开入量
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数量
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8 对
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兼容电压
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0 V...250 V
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开出量
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数量
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4对
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容量
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250V/3A (AC/DC)
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谐波
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叠加次数
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2...20次
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供电电源
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交流电压
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220V±20%
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供电范围
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85V...264V 交流
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功率
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2000 VA
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供电频率
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47 Hz...65 Hz
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工作环境条件
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工作温度
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-20℃…70℃
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湿度
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≤95%,无凝露
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其他
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重量
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17.5 kg
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尺寸
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360×480×190(mm)
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联机接口
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RJ45
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显示屏
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9.7寸真彩液晶显示
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2.2 性能特点
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,率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)
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单相电流输出(有效值)
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0--30A/相,精度:0.2% ±5mA
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六相并联输出(有效值)
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0--180A/六相同相位并联输出
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相电流长时间允许工作值(有效值)
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10A
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每相输出功率
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320VA
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六相并联电流输出功率
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1000VA
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六并电流输出允许工作时间
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5S
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频率范围
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0--1000Hz,精度0.01Hz
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谐波次数
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2--20次
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相位
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0--360°,精度0.1°
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2.直流电流源
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直流电流输出
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0--±10A/相,精度:0.2% ±5mA
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3.交流电压源
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单相电压输出(有效值)
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0--125V/相,精度:0.2% ±5mV
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线电压输出(有效值)
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0--250V
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相电压/线电压输出功率
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75VA/100VA
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频率范围
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0--1000Hz,精度:0.001Hz
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谐波次数
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2--20次
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相位
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0--360°,精度:0.1°
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4.直流电压源
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单相电压输出幅值
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0--±150V,精度:0.2% ±5mV
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线电压输出幅值
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0--±300V
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相电压/线电压输出功率
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90VA/180VA
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5.开关量端子
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开关量输入端子
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8对
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空接点
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1--20mA,24V 装置内部有源输出
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电位翻转
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无源接点:低阻短接信号
有源接点:0-250V
DC
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开关量输出端子
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4对,空接点,遮断容量:110V/2A,125V/1A
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6.其他
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时间范围
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1ms--9999s,测量精度:1ms
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单机体积重量
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体积 390 x 395 x180mm3,约18Kg
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电源
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AC125V±10%,50Hz,10A
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第2章 装置硬件结构
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。
建强特高压骨干网架,夯实可靠运行基础。坚持规划先行,完善1000千伏特高压交流主网架,优化直流线路落点布局,做好“两点三通道”工程前期工作,推动特高压电网进一步向内蒙古西部地区延伸。统筹区域内省间电网协调发展,推动500千伏跨省联络线改造升级,消除电网薄弱环节,提升电网互联互济能力,构建结构坚强、输送高效的跨区域输电网络。高标准推进环北京“1+2”主网架建设,强化首都周边电网支撑,提升大电网抵御风险能力。
深化源网荷储协同,提升系统调节能力。坚持全网统筹、多措并举,深化区域新能源发展规模、风光配比研究,构建源网荷储协同发力的调节体系。在电源侧,探索退役煤电机组零碳转型,推进电熔盐储热技术试点应用;大力发展抽水蓄能与新型储能,增强系统“顶峰填谷”能力。在电网侧,升级新能源自动发电控制(AGC)系统,实现分钟级响应电网波动;更新分布式调相机群应用,大幅提升新能源送出能力。在负荷侧,挖掘需求响应潜力,推动负荷侧资源参与辅助调峰服务,构建多元互动的负荷调节体系,全力破解新能源消纳难题。
强化数智技术赋能,构建新型调控体系。深化全电磁暂态仿真技术应用,探索研究构网型储能主动支撑技术,提升电网频率、电压稳定支撑能力。深化在线监视、智能防误等技术研究应用,加快“装置状态异常实时告警+系统有效性动态预警”的二次智能管控平台建设,推动二次系统防控从“事后整改”转向“事前预防”。开展“人工智能+”行动,以数智化驱动电网运行模式变革,实现从“经验调控”向“智慧调控”转变。
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