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继电保护测试仪的工作原理：

一、电源处理与信号生成环节

1. 电源稳定性

原理：主回路通过调压器、隔离变压器将 AC220V 转换为目标电压 / 电流。

精度影响：

若输入电源波动大（如电压偏差 > 10%），或变压器绕组阻抗不稳定，会导致输出电压 / 电流幅值偏差（如标称 100V 输出实际为 98V）。

对策：优质测试仪采用高精度稳压器（如伺服电机调压器）和低内阻变压器，确保输出稳定（精度 ±0.5% 以内）。

2. 波形纯净度

原理：通过 DSP 或 FPGA 生成正弦波、方波等故障信号。

精度影响：

若波形含高次谐波（如 THD>1%），会导致保护装置误判（如过流保护因谐波分量提前动作）。

对策：采用数字滤波算法和功率放大器线性补偿技术，THD 可降至 0.5% 以下（如武汉雷科 REKE-HD-300E）。

二、继电保护测试仪数据采集与闭环控制环节：

1. 传感器与 AD 转换

原理：通过互感器（电压 / 电流传感器）采集输出信号，经 AD 转换为数字量。

精度影响：

传感器线性度（如电流互感器非线性误> 0.1%）或 AD 位数不足（如 12 位 AD vs 16 位 AD），会导致幅值测量。

案例：16 位 AD 的分辨率为 1/65536（约 0.0015%），比 12 位 AD（0.024%）高 16 倍。

对策：选用0.05 级高精度互感器和24 位 Σ-Δ AD 芯片，幅值精度可达 ±0.1%。

2. 闭环控制响应速度

原理：微机系统实时比较预设值与实测值，动态调整输出（如 PID 算法）。

精度影响：

若控制周期过长（如 > 1ms），在动态测试（如突加电流测试动作时间）中会产生延迟误。

案例：某测试仪控制周期 0.2ms，动作时间测量精度可达 ±0.05%；而周期 1ms 的设备误可能扩大至 ±0.2%。

叁、继电保护测试仪时间测量与同步机制：

1. 触发信号同步

原理：测试仪需同步采集输出信号和保护装置动作接点的时间差。

精度影响：

若触发信号传输存在延迟（如电缆过长或接点抖动），会导致动作时间测量偏差（如实际动作 5ms，测量值为 5.2ms）。

对策：采用硬件光耦隔离触发和纳秒级定时器（如江苏久益 JY-6060C 的时间精度 ±0.02ms）。

四、环境与校准因素

1. 温度漂移

原理：功率元件（如功放管、电阻）温漂导致输出偏移。

精度影响：温度每变化 10℃，可能导致0.1%~0.5% 的幅值漂移。

对策：内置温度传感器 + 软件补偿算法，或支持自动校准（如开机自校准）。

2. 电磁兼容性（EMC）

原理：测试仪内部或外部电磁干扰耦合至信号回路。

精度影响：干扰可能导致波形畸变或数据跳变（如电压值突然波动 ±2V）。

对策：采用双层屏蔽机箱和差分信号传输，符合 EMC 三级标准（如上海康登机型）。