磁偏置超導(dǎo)限流器設(shè)計(jì)研發(fā)成功后需要通過(guò)并網(wǎng)性能試驗(yàn)。用試驗(yàn)系統(tǒng)模擬真實(shí)電網(wǎng)的短路故障特性，驗(yàn)證磁偏置超導(dǎo)限流器的限流效果，是攻關(guān)團(tuán)隊(duì)要解決的問(wèn)題。

2019年，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在對(duì)10千伏電網(wǎng)故障特性暫態(tài)計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，在遼寧電科院虎石臺(tái)高壓試驗(yàn)場(chǎng)自主設(shè)計(jì)搭建了10千伏磁偏置超導(dǎo)限流器并網(wǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)電路與系統(tǒng)參數(shù)，經(jīng)過(guò)幾十次試驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)試，做到了短路故障的仿真模擬，并完成了磁偏置超導(dǎo)限流器短路故障特性測(cè)試。攻關(guān)團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建典型城市電網(wǎng)模型，掌握了多種運(yùn)行模式下的限流效果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁偏置超導(dǎo)限流器的性能評(píng)估。

“磁偏置超導(dǎo)限流器樣機(jī)在10千伏并網(wǎng)條件下完成了109安培的穩(wěn)態(tài)通流測(cè)試，并承受住了10倍相間短路故障電流沖擊，*大限流電阻為1.96歐姆，限流響應(yīng)時(shí)間小于5毫秒，超導(dǎo)阻抗恢復(fù)時(shí)間為720毫秒。試驗(yàn)結(jié)果證明，磁偏置超導(dǎo)限流器樣機(jī)具備10千伏并網(wǎng)能力并具有快速限流響應(yīng)能力，為解決電網(wǎng)高壓交流短路故障提供了一種新的途徑。”此次并網(wǎng)試驗(yàn)為期14天，標(biāo)志著攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在高溫超導(dǎo)限流技術(shù)領(lǐng)域取得了關(guān)鍵技術(shù)突破。

第1章 特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)（WB803多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀價(jià)格便宜,質(zhì)量好）

第1節(jié)主要特點(diǎn)

1、多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀滿足現(xiàn)場(chǎng)所有試驗(yàn)要求。既可對(duì)傳統(tǒng)的各種繼電器及保護(hù)裝置進(jìn)行試，也可對(duì)現(xiàn)代各種微機(jī)保護(hù)進(jìn)行各種試驗(yàn)，特別是對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)和備自投裝置，試驗(yàn)更加方便。

型具有標(biāo)準(zhǔn)的四相電壓，三相電流同時(shí)輸出，電壓125V、相，電流40A/相。三相電流并聯(lián)可達(dá)120A。

2、各種技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到電力部頒發(fā)的DL/T624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型試驗(yàn)裝置技術(shù)條件》的標(biāo)準(zhǔn)。

3、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，內(nèi)置高性能工控機(jī)，主頻300--600MHz，內(nèi)存512M，硬盤4--12G，運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)。

4、國(guó)內(nèi)同行業(yè)首先采用進(jìn)口拉絲不銹鋼面板，不銹鋼鍵盤，同時(shí)采用觸摸式鼠標(biāo)，克服了軌跡球鼠標(biāo)操作不靈活、容易損壞的缺點(diǎn)，并選用8.4寸,分辨率為800×600的TFT真彩顯示屏,使得單機(jī)整體操作方便自如,經(jīng)久耐用。

5、主控板采用DSP+FPGA結(jié)構(gòu),16位DAC輸出,對(duì)基波可產(chǎn)生每周2000點(diǎn)的高密度正弦波,大大改善了波形的質(zhì)量,提高了測(cè)試儀的精度。

6、功放采用高保真線性功放,既保證了小電流的精度,又保證了大電流的穩(wěn)定。

7、采用USB接口直接和PC機(jī)通訊，無(wú)須任何轉(zhuǎn)接線，方便使用。

8、可連接筆記本電腦運(yùn)行。筆記本電腦與工控機(jī)使用同一套軟件，無(wú)須重新學(xué)習(xí)操作方法。

9、具備GPS同步試驗(yàn)功能。裝置可內(nèi)置GPS同步卡（選配）通過(guò)RS232口與PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)測(cè)試儀異地進(jìn)行同步對(duì)調(diào)試驗(yàn)。

10、配有獨(dú)立專用直流輔助電壓源輸出，輸出電壓分別為110V（1A），220V（0.6A）。以提供給需要直流工作電源的繼電器或保護(hù)裝置使用。

11、具有軟件自校準(zhǔn)功能，避免了要打開機(jī)箱通過(guò)調(diào)整電位器來(lái)校準(zhǔn)精度，從而大大提高了精度的穩(wěn)定性。

第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)（WB803多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀價(jià)格便宜,質(zhì)量好）

技術(shù)參數(shù)

1、交流電流源:

相電流輸出（有效值）：  0--40A/相  精度：0.2%

三相并聯(lián)輸出(有效值)： 0--120A/三相同相位并聯(lián)輸出

相電流長(zhǎng)時(shí)間允許工作值(有效值)： 10A

每相*大輸出功率 ：420VA

三相并聯(lián)電流*大輸出功率 ：900VA

三并電流*大輸出允許工作時(shí)間 ：10s

頻率范圍： 0--1000Hz    精度：0.001Hz

諧波次數(shù)： 2--20次      相位：0--360°    精度：0.1°

2、直流電流源:

電流輸出：  0--±20A/相   精度 0.2%

3、交流電壓源:

相電壓輸出（有效值）： 0--125V/相  精度：0.2%

線電壓輸出（有效值）： 0--250V

相電壓/線電壓輸出功率 ： 75VA/100VA

頻率范圍： 0--1000Hz  精度：0.001Hz

諧波次數(shù)： 2--20次    相位：0--360°   精度：0.1°

4、直流電壓源:

相電壓輸出幅值：0--±150V   精度：0.2%

線電壓輸出幅值：0--±300V   

相電壓/線電壓輸出功率： 90VA/180VA

5、開關(guān)量端子:

開關(guān)量輸入端子：  8對(duì)

空接點(diǎn)： 1--20mA，110V裝置內(nèi)部有源輸出

電位翻轉(zhuǎn)：0--6VDC為低電平  15--250VDC為高電平

開關(guān)量輸出端子：4對(duì)，空接點(diǎn)  遮斷容量：110V/2A，220V/1A。

6、時(shí)間測(cè)量范圍: 

范圍：1ms--9999s    測(cè)量精度：1ms

7、體積重量:

體積： 365(mm )×400(mm )×195 (mm )   約18Kg

8、電源:

AC220V±10%   50Hz   10A

第2章 硬件結(jié)構(gòu)（WB803多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀價(jià)格便宜,質(zhì)量好）

硬件組成

內(nèi)置高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

采用高性能工控機(jī)作為控制計(jì)算機(jī)，配置512M內(nèi)存，4--12GCF卡，預(yù)裝Windows XP操作系統(tǒng)，面板帶有8.4″800×600分辨率TFT真彩LCD顯示器,不銹鋼優(yōu)化鍵盤和觸摸鼠標(biāo)，不用外接鍵盤和鼠標(biāo)就可直接使用，裝置面板配有兩個(gè)USB接口，可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)通信和軟件升級(jí)等。

DSP數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)

采用6000系列DSP控制器作為核心，FPGA可編程邏輯器件輸出波形，由于采用的是DDS硬件輸出波形的技術(shù)，使波形頻率和相位精度相當(dāng)高，同時(shí)，該系統(tǒng)與工控機(jī)通訊直接采用USB2.0接口，使得數(shù)據(jù)通訊穩(wěn)定可靠。

D/A和A/D轉(zhuǎn)換

采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，同時(shí)采用有源低通濾波器，使輸出波形平滑，幅頻特性優(yōu)良。同時(shí)控制系統(tǒng)還保留了12路12位A/D轉(zhuǎn)換電路，可實(shí)時(shí)采集12路模擬量的輸出波形并通過(guò)軟件在屏幕上顯示實(shí)際輸出的波形，幅值和相位。

高精度線性電壓，電流功率放大器

電流、電壓采用高性能線性放大器直接耦合輸出方式，使電流，電壓源可直接輸出交流和直流波形，并可通過(guò)軟件計(jì)算輸出各種如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流，電壓特征。功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件做功率輸出級(jí)，結(jié)合精心合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量，功放電路具有完備的過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓及短路保護(hù)，電流回路允許開路，不會(huì)損壞裝置。面板有電流開路指示燈，以方便用戶檢查接線正確與否。同時(shí)面板還有電壓過(guò)載或短路指示燈，當(dāng)電壓回路（在有輸出情況下）發(fā)生短路時(shí)，該指示燈亮。大電流限時(shí)采用獨(dú)特的硬件，限時(shí)電路，克服了傳統(tǒng)的軟件限時(shí)的缺點(diǎn)，使大電流使用更方便和更可靠。

開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

共有開關(guān)量輸入端子8對(duì)，開關(guān)量輸出端子4對(duì)。

開入量由光電隔離器組成,其工作電源為獨(dú)立的110V工作電源，所以在COM端與開入量之間有110V的直流電壓。

開出量由光電隔離器和24V直流繼電器組成，其工作電源為獨(dú)立的24V工作電源，所以在COM端與開出量之間有24V的直流電壓。

以下是幾種常見的開入量的接線示意圖：

① 帶電位的空接點(diǎn)

② 電位翻轉(zhuǎn)

③ 空接點(diǎn)

專用獨(dú)立的直流電源輸出

裝置配有兩路110V直流電源電壓輸出，頭尾相接組成+110V、0V、-110V三個(gè)端子輸出，只能作保護(hù)裝置的工作電源，不能作為直流操作電源使用。這樣+110V、-110V兩端子可輸出220V直流電壓。

型：【輔助直流電壓輸出端子】設(shè)計(jì)在測(cè)試儀的后面板上。

第2節(jié) 面板說(shuō)明（WB803多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀價(jià)格便宜,質(zhì)量好）

一、整體結(jié)構(gòu)

二、前后面板介紹

1、8.4″液晶顯示屏。

2、不銹鋼鍵盤。

3、觸摸式鼠標(biāo)。

4、電壓短路告警指示燈，電流開路告警指示燈。

5、USB接口，USB1為數(shù)據(jù)交換用，USB2為外接筆記本電腦用。

6、USB切換開關(guān)，當(dāng)切換開關(guān)撥向左邊時(shí)，為連接工控機(jī)通訊；當(dāng)切換開關(guān)撥向右邊時(shí)，為外接筆記本電腦通訊。

7、DSP控制板復(fù)位按鈕，當(dāng)軟件顯示發(fā)送數(shù)據(jù)失敗或無(wú)設(shè)備連接時(shí)，按此按鈕，使DSP板復(fù)位，同時(shí)屏幕右下方可出現(xiàn)USB設(shè)備的標(biāo)記。

8、主機(jī)電源開關(guān)。為工控機(jī)的工作電源。

9、功放電源開關(guān)。當(dāng)需要輸出電流、電壓時(shí)，可開啟此電源開關(guān)。

10、輔助直流電壓輸出端子。

11、裝置接地端。

12、裝置電源輸入插座，AC220±10%，保險(xiǎn)10A。

13、散熱柵格。

14、風(fēng)扇出風(fēng)孔。

15、電流、電壓輸出端子（在裝置左側(cè)板）。

16、開關(guān)量輸入、輸出端子（在裝置上蓋板上）。

第三章  快速入門（WB803多功能微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀價(jià)格便宜,質(zhì)量好）

第1節(jié)  試驗(yàn)注意事項(xiàng)

1、內(nèi)置了工控機(jī)和Windows操作系統(tǒng)，請(qǐng)勿過(guò)于頻繁地開關(guān)主機(jī)電源。

2、裝置面板或背板裝有USB插口，允許熱撥插USB口設(shè)備（如U盤等），但注意撥插時(shí)一定要在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后進(jìn)行。

3、為了保證工控機(jī)內(nèi)置的Windows操作系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠運(yùn)行，請(qǐng)不要隨意刪除或修改硬盤上的文件和桌面上的圖標(biāo)，請(qǐng)不要隨意操作、更改、增加、刪除、使用內(nèi)置Windows系統(tǒng)，以免導(dǎo)致操作系統(tǒng)損壞。使用USB盤拷貝數(shù)據(jù)時(shí)請(qǐng)一定保證U盤干凈無(wú)病毒，也請(qǐng)不要利用U盤在本系統(tǒng)中安裝其它軟件程序。

4、外接鍵盤或鼠標(biāo)時(shí)，請(qǐng)勿插錯(cuò)端口，否則Windows操作系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)。

5、請(qǐng)勿在輸出狀態(tài)直接關(guān)閉電源，以免因關(guān)閉時(shí)輸出錯(cuò)誤以致保護(hù)誤動(dòng)作。

6、開入量兼容空接點(diǎn)和電位（0－250VDC），使用帶電接點(diǎn)時(shí)，接點(diǎn)電位頂端（正極）應(yīng)接入公共端子COM端。

7、使用本儀器時(shí)，請(qǐng)勿堵住或封閉機(jī)身的通風(fēng)口，一般將儀器站立放置或打開支撐腳稍傾斜放置。

8、禁止將外部的交直流電源引入到測(cè)試儀的電壓、電流輸出插孔。否則，測(cè)試儀將被損壞。

9、如果現(xiàn)場(chǎng)干擾較強(qiáng)或保障要求較高，試驗(yàn)之前，請(qǐng)將電源線（3芯）的接地端可靠接地或裝置接地孔接地。

10、如果在使用過(guò)程中出現(xiàn)界面數(shù)據(jù)出錯(cuò)或設(shè)備無(wú)法連接等問(wèn)題，可以這樣解決：向下觸按復(fù)位按鈕鍵，使DSP復(fù)位；或退出運(yùn)行程序回到主菜單，重新運(yùn)行程序，則界面所有數(shù)據(jù)均恢復(fù)至默認(rèn)值。

第2節(jié)  開/關(guān)機(jī)步驟

一、開機(jī)步驟

1、首先將測(cè)試儀電源線插入AC220V電源插座上，開啟主機(jī)電源，工控機(jī)啟動(dòng)Windows XP操作系統(tǒng)，啟動(dòng)完畢后，主機(jī)自動(dòng)進(jìn)入測(cè)試儀軟件主界面。

2、然后開啟功放電源開關(guān)，接好電流、電壓回路，有必要也要接好開入量，選擇相應(yīng)軟件模塊進(jìn)行試驗(yàn)。

注意事項(xiàng)：

①當(dāng)連接電流回路時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象，這是正常的，不必?fù)?dān)心。電流回路有20V左右的直流電壓。當(dāng)回路短接后，此電壓自動(dòng)消失。如果想不出現(xiàn)打火現(xiàn)象，可關(guān)閉功放電源開關(guān)，再接電流回路的線，接好以后再開啟功放電源開關(guān)，這樣就可避免出現(xiàn)打火現(xiàn)象。

②檢查接線是否正確。當(dāng)電流開路指示燈亮起紅燈時(shí)，說(shuō)明該相電流回路接線有誤；當(dāng)電壓短路指示燈亮起紅燈時(shí)，說(shuō)明該相電壓回路接線有誤。電壓短路指示燈是不能自行恢復(fù)正常的。當(dāng)電壓回路排除故障后，應(yīng)關(guān)閉功放電源，暫停20秒后再開啟功放電源，這時(shí)，電壓短路燈沒有亮起紅燈，則說(shuō)明接線正確。

二、 關(guān)機(jī)步驟

1、首先關(guān)閉功放電源開關(guān)。

2、然后關(guān)閉測(cè)試軟件菜單。在【開始】欄里點(diǎn)擊【關(guān)機(jī)】，當(dāng)Windows操作系統(tǒng)提示【可以關(guān)機(jī)了】后，再關(guān)閉主機(jī)電源，并撥下相關(guān)測(cè)試連接線，*后將儀器裝入包裝箱。

第三節(jié)  鍵盤、鼠標(biāo)操作使用方法

一、鍵盤功能及使用方法

型裝置的鍵盤和鼠標(biāo)如所示：

鍵盤按鍵的紅色字體為第1功能，黑色字體為第2功能。第1功能以輸入阿拉伯?dāng)?shù)字為主，第2功能以輸入26個(gè)英文字母為主?！?/span>Fn】為功能切換鍵，當(dāng)【Fn】按下一次，Fn指示燈發(fā)亮，表示目前使用第2功能，當(dāng)再按下一次【Fn】時(shí)，Fn指示燈滅，表示目前使用第1功能，默認(rèn)狀態(tài)是第1功能狀態(tài)。

二、鼠標(biāo)使用方法

用中指在觸摸板上移動(dòng)，可使鼠標(biāo)移動(dòng)，用食指點(diǎn)擊左鍵或右鍵，表示選中某菜單。也可雙擊觸摸面板，直接進(jìn)入菜單選項(xiàng)。

“成功了！10千伏磁偏置超導(dǎo)限流器實(shí)現(xiàn)了掛網(wǎng)運(yùn)行。”10月26日，中國(guó)電科院超導(dǎo)限流技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)主要成員陳盼盼開心地說(shuō)。該裝置在遼寧遼陽(yáng)66千伏張臺(tái)子變電站掛網(wǎng)運(yùn)行期間，線路負(fù)荷電流*大峰值為30安培，為城市輸電線路可靠運(yùn)行提供保障。

磁偏置超導(dǎo)限流器能夠降低系統(tǒng)短路電流對(duì)變壓器、斷路器等設(shè)備的沖擊，解決短路故障峰值限流能力不足和穩(wěn)定運(yùn)行損耗大的問(wèn)題。該裝置掛網(wǎng)示范應(yīng)用為電網(wǎng)短路故障限流治理提供了前瞻性技術(shù)實(shí)踐驗(yàn)證，提升了電網(wǎng)抗短路沖擊能力與可靠運(yùn)行水平。

超導(dǎo)限流器將完成長(zhǎng)期（半年以上）掛網(wǎng)運(yùn)行，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)研究含限流器的電網(wǎng)穩(wěn)定性分析方法和含磁偏置超導(dǎo)限流器的電網(wǎng)穩(wěn)定性及繼電保護(hù)配合技術(shù)，進(jìn)一步推動(dòng)超導(dǎo)限流器的推廣應(yīng)用。

“攻關(guān)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的磁偏置超導(dǎo)限流器可應(yīng)用于電網(wǎng)負(fù)荷中心、變壓器出線端保護(hù)位置等。磁偏置超導(dǎo)技術(shù)可推廣應(yīng)用至超導(dǎo)磁儲(chǔ)能、超導(dǎo)變壓器、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)等不同類型的超導(dǎo)電力裝置，進(jìn)一步促進(jìn)高溫超導(dǎo)電力技術(shù)的工程應(yīng)用。

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