郑州500千伏官渡变电站位于人口密集的郑东新区，是国网河南电力厂界环境噪声监测治理的重要对象。站区围墙外安装着变电站无铅自供能噪声监测装置。厂界环境噪声声振信号通过该装置实时转化成电信号，传输到检测后台，供专业人员分析使用。

变电站无铅自供能噪声监测装置研发人员、河南电科院设备状态评价中心专责王东晖介绍，该装置拥有和市面上同类装置一样的性能，还多了无铅化、微型化、自供能、低成本等优点。这得益于来自电力系统与自动化、材料、环保等多个专业领域的研发人员密切配合、协同攻关。他们相继突破了现有声振传感器压电换能铅基材料的无铅化替代、声振传感器微机电结构设计及整体装置微加工制造等多项技术难题。

第1章 技术参数及特点（LY808六相微机继保校验仪测试精准,稳定可靠）

1.1 面板说明

  1    电压源输出端口  UA、UB、UC、UX和共用中性点UN。

  2    机壳接地端口  在测试时应可靠接地，可以提高测试数据的准确性和测试的**性。

  3    电流源输出端口  IA、IB、IC和共用中性点IN。

  4    开关量输入端口  TA、TB、TC、TD、TE、TF、TG、TH共8路独立输入，兼容空接点与15V～250V有源接点，能自动识别有源接点的极性，TN为公共端。

  5    开关量输出端口  4对空接点输出。

  6    液晶显示屏  8.4〞彩色液晶显示屏。

  7    USB接口  可以通过USB接口将测试数据存储到U盘中。

1.2 技术参数（LY808六相微机继保校验仪测试精准,稳定可靠）

1.2.1 交流电流源

六相共用中性点的电流源，电流上升下降时间 ＜100μs

*大输出功率：300VA/相

输出准确度：

分辨力：

单相连续输出时间：

1.2.2 交流电压源

六相共用中性点的电压源，电流上升下降时间 ＜100μs

*大输出功率：≥75VA/相

输出准确度：

分辨力：

1.2.3 直流电流源

单相输出范围：-10A～+10A或0～20A

*大输出功率：200VA/相

输出准确度：

分辨力：5mA

1.2.4 直流电压源

直流电压输出范围：-150V～+150V或0～300V

*大输出功率：≥100VA

输出准确度：

分辨力：

1.2.5 交流电压、电流源角度

相角范围：0°～ 360°

准确度：±0.3°

分辨力：0.1°

1.2.6 交流电压、电流源频率

频率范围：10～1000Hz

输出准确度：

分辨力：0.001 Hz

能叠加2～20次任意幅值的谐波及直流

1.2.7 计时精度

1.2.8 开入量

8路独立开关接点输入，自动识别有源接点的极性

兼容空接点与15V～250V有源接点

1.2.9 开出量

4对可编程开关空接点输出

接点容量：250VDC，0.5A 或 250VAC，0.5A

1.2.10 同步性

电压电流同步性 ≤50μS

1.2.11 供电电源

交流输入电压

额定值：220V ± 10%

基准值：220V ± 2%

交流供电频率：

额定值：50Hz ± 10%

基准值：50Hz ± 2%

1.2.12 使用环境条件

环境温度：－10℃～+40℃

相对湿度：≤90%

大气压强：80～110kPa

1.3 技术特点（LY808六相微机继保校验仪测试精准,稳定可靠）

其主要特点表现为：

使用易用的Windows XP操作系统，人机界面友好，操作简便快捷，为了方便用户使用，定义了大量键盘快捷键，使得操作“一键到位”。

高性能的嵌入式工业控制计算机和大屏幕高分辨力彩色TFT液晶显示屏，可以提供丰富直观的信息，包括设备当前的工作状态、下一步工作提示及各种帮助信息等。

配备有超薄型工业键盘和触控鼠标，可以象操作普通PC机一样通过键盘或鼠标完成各种操作。

配备有外接USB接口，可以方便地进行数据存取和软件维护。

无需外接其它设备即可以完成所有项目的测试，自动显示、记录测试数据，完成矢量图和特性曲线的描绘。

采用高性能D/A转换器，产生的波形精度高、线性好，并且具备良好的瞬态响应和幅频特性。在整个测量范围内都能保证波形精度等指标要求。

可直接输出交流电压、交流电流、直流电压、直流电流，可变幅值、相角、频率。

功率放大部分采用新型大功率高保真线性功放电路，输出功率大、纹波干扰小，在输出电流达到*大时，波形仍能保证不失真、不削峰。

开入量输入接口能自动适应无源（空接点）、有源，并能自动适应有源输入的极性，在输入电压±250V范围内能正常工作。

可以完成各种复杂的校验工作，能方便地测试及扫描各种保护定值，可以实时存储测试数据，显示矢量图，打印报表等。

采用精心设计的机箱结构，体积小，散热良好，重量轻，易携带，流动试验方便。

仪器具有自我保护功能，采用合理设计的散热结构，具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的故障自诊断及闭锁功能。

1.4 硬件结构（LY808六相微机继保校验仪测试精准,稳定可靠）

1.4.1. 数字信号处理器微机

采用高速数字控制处理器作为输出核心，软件上应用双精度算法产生各相任意的高精度波形。由于采用一体结构，各部分结合紧密，数据传输距离短，结构紧凑。由于点数高，波形保真度高，谐波分量小，对低通滤波器的要求很低，从而具有很好的暂态特性、相频特性、幅频特性，易于实现准确移相、谐波叠加，高频率时亦可保证高的精度。

1.4.2. 高性能工业控制计算机

采用高性能工控机作为控制微机，直接运行Window XP操作系统，装置面板带有大尺寸真彩色TFT显示器、内嵌式工业键盘，装置前面板设有多个USB口可方便地进行数据存取、数据通信和进行软件升级等。

试验的全过程及试验结果均在显示屏上显示，全套汉字化操作界面，清晰亮丽，直观方便，操作控制由工业键盘进行，操作简单方便，只需简单的计算机知识，极易掌握。

1.4.3. D/A转换和低通滤波

采用高精度D/A转换器，保证了全范围内电流、电压的精度和线性度，由于D/A分辨力高和波形点数高，D/A转换输出的阶梯波已具有相当好的波形质量，后级仅需较简单的低通滤波器即可滤除高频分量，还原出高质量、高稳定的正弦波，很好地克服了幅值和相位漂移等问题，

1.4.4. 电压、电流放大器

相电流、电压不采用升流、升压器，而采用直接输出方式，使电流、电压源可直接输出从直流到含各种频率成份的波形，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作功率输出级，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。当电流回路出现过流或开路，电压回路出现过载或短路时，自动限制输出功率，关断整个功放电路，并给出告警信号显示。为防止大电流下长期工作引起功放电路过热，装置设置了大电流下软件限时，限时时间到，软件自动关闭功率输出并给出告警指示。

1.5 操作使用（LY808六相微机继保校验仪测试精准,稳定可靠）

1.5.1 开机步骤

将测试仪电源线插入交流220V电源插座上。

打开测试仪电源。

1.5.2 关机步骤

使用鼠标单击界面左下角处的“开始”->“关机”，在弹出的对话框中选择“确定”即可关闭计算机，在确认计算机关闭后，再关闭面板电源开关。关机时请勿直接关闭面板电源开关，请先关闭计算机的Windows操作系统，然后再关闭电源开关。

1.5.4 交流电流源提高输出电流

当使用电流超过测试仪每相输出的*大电流时，可将测试仪电流源并联使用。并联使用时，应将并联电流通道的输出相位设为相同，此时输出的电流就是并联电流通道输出幅值之和。

1.5.5 交流电压源提高输出电压

当使用电压超过测试仪每相输出的*大电压时，可将两相电压的相位设为相差180°，此时输出的电压就是两相电压通道输出幅值之和。

1.6 软件快捷键

F2 开始/停止试验         在测试仪未输出信号时按下F2键后，测试仪开始输出信号。在试验过程中，按下F2键可停止试验，测试仪停止输出信号。

F3 退出试验              关闭当前试验模块。

F5 手动递增              在试验中每按下一次F5键，输出信号就按照设定的步长增加一次。

F6 手动递减              在试验中每按下一次F6键，输出信号就按照设定的步长减小一次。

Ctrl+1 — Ctrl+6  打开/关闭输出通道      Ctrl+1 ～ Ctrl+3对应UA、UB、UC，

Ctrl+4 ～ Ctrl+6对应IA、IB、

IC。

Ctrl+F1 — Ctrl+F6  打开/关闭输出通道  Ctrl+F1 ～ Ctrl+F3对应Ua、

Ub、Uc，

Ctrl+F4 ～ Ctrl+F6对应Ia、

Ib、Ic。

Tab             将输入焦点移动至下一个输入框。

Shift + Tab     将输入焦点移动至上一个输入框。

F7 读取设置文件  从保存的参数设置文件中导入试验参数。

F8 保存设置文件  将当前设定的试验参数保存到文件中。

F9 保存试验报告  可保存成文本格式的试验报告。

用于制备声振传感器模块的压电换能材料是研发噪声监测装置的关键。2020年9月，研发人员在国内范围内数十座变电站完成了典型电网声源设备及厂界环境噪声声振工况等调研，发现制备声振传感器模块的压电换能材料无铅化技术在国内尚未应用。因此，他们从开展很基础的对照试验开始，利用多组分掺杂等方式广泛开展无铅压电换能材料研究，不断优化工艺，于当年12月开发出可用于声振传感器模块的高性能无铅压电换能材料。

“这种材料叫多层压电陶瓷，不仅无铅环保，还可用于482摄氏度高温环境，压电传感性能优越。”他们还同步开发出无源自供能用压电纳米线，为提高噪声监测装置监测精度、让装置不再依赖电源线打下基础。

有了可靠的材料，研发人员利用湿法腐蚀等技术先后开发出低成本无源压电自供能单元等部件，进一步优化装置封装、制备等工艺，研制出具有较高压电换能效率、能量采集效率的变电站无铅自供能噪声监测装置。2023年7月底，该项目通过国网科技部验收。

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