新来的小伙子问我，这箱子凭什么能模拟出一次短路？我说你把它当成一台可编程的信号源就明白了，前面是数字，后面是功放，中间靠软件串起来。真要说清楚，得从波形是怎么生出来的讲起。

波形是算出来的，不是振荡出来的

1. 高分辨率 D/A 转换：DSP 按设定的幅值、频率、相位逐点算出波形数据，再交给 D/A 变成模拟小信号。基波频率 0～1000Hz 都在这段完成。

2. 频率范围 0～1000Hz：低到 0Hz 就是直流，高到 1000Hz 配合 20 次谐波，能覆盖工频变化量、低频减载这些试验需求。

3. 相位独立可调：六相电压和六相电流的相位各自独立，所以能人为造出反相、缺相、相序错误这些工况。

功放负责把小信号顶上去

1. 模块式线性功放：D/A 出来的是伏级小信号，经线性功放放大到 120V、30A。线性功放工作在放大区，波形不失真，代价是发热大。

2. 每相一个功放模块：六相电流就是六组模块，坏一路换一路，不用整机返修。这也是六相机比三相机贵的主要原因。

3. 相电流最大输出功率 400VA：功放输出能力用伏安表示，电流乘电压不能超。带大阻抗负载时，30A 未必真能出到 30A。

六相到底有什么用

1. 可组合多种输出模式：能组合成 4 相电压 3 相电流、6 相电压、6 相电流、12 相输出。传统三相机做不了双回线、主变三侧同时加量。

2. 主变差动要三侧同时加：高压侧、中压侧、低压侧三路电流相位不同，六相电流一次接完，不用反复倒线，误差也小。

3. 序分量可直接设：在序分量模块里直接给正序、负序、零序数值，软件自动折算到各相，手算合成的日子过去了。

4. 双回线和母差也能做：六相电流可以同时给两回线加量，母差保护的多支路校验也不用到处借线。这种安排在老三相机上根本排不开，只能分批做再拼数据。

开关量和计时这一段

1. 10 路开入接装置出口：空接点 24V/120mA，电位接点 0～+6V 判 0、+11V～+250V 判 1，两种都能自动识别，接上就能用。

2. 开出模拟断路器位置：8 对开出，DC 220V/0.2A、AC 220V/0.5A，用来给装置送位置信号、启动信号，把逻辑闭环。

3. 时间测量 0.1ms～9999s：装置一跳闸，出口接点翻转被开入抓到，计时结束。精度 0.1ms，测出口时间、重合闸时间够用。

软件负责把流程串起来

1. 交流试验是基础模块：手动给幅值、相位、频率，看装置动不动。定值校验、返回值测试、动作时间都在这里做。

2. 状态序列最多 9 个状态：每个状态可设电压电流、开关量、持续时间、触发条件，串起来就是一次完整的故障过程。

3. 递变和搜索功能：按设定步长自动逼近动作边界，比手动一点一点试快得多，也避免了人为读数误差。

4. 常用故障量存成模板：把本站常做的短路类型和定值存成模板，下次直接调。一年下来几十次重复设置，靠这个省下的时间不少，也不容易输错。

和现场故障怎么对应

1. 短路要靠故障量反推：根据短路计算书算出故障时的电压电流，再把这些量设进仪器，相当于给装置演了一遍故障。

2. 故障回放更省事：把现场录波文件导进去，按时间轴把波形放出来，装置看到的就是真实故障波形，比手搭更可信。

3. 谐波模拟励磁涌流：二次谐波含量设到 15%～20%，看差动保护会不会被制动住，这是变压器合闸必做的项目。

自我保护逻辑

1. 输出闭锁：软件诊断到异常先切断输出再报故障。接线反了、外部带电误接入，都不至于把功放烧掉。

2. 10A 以上软件限时：大电流输出超过设定时间自动降到零，防止功放长时间满载，热量堆在机箱里散不掉。

3. 开入与主机电源隔离：开入部分和主机工作电源、功放电源分开，现场地电位差大的时候不会串干扰。

常见问答

问：六相输出是怎么实现的？

答：每一相电压、每一相电流各对应一组独立的功放模块，一共 12 组。DSP 按设定的幅值、相位、频率逐点算出波形数据，D/A 转成模拟小信号后送进功放。所以六相可以任意组合成 4 相电压 3 相电流、6 相电压、6 相电流或者 12 相输出。

问：为什么大电流不能长时间输出？

答：功放工作在放大区，多余的功率全变成热。说明书标称六相并联可到 180A，但最长只允许 10s，相电流长时间允许工作值是 10A。超过 10A 软件会自动限时，这是保护功放，不是机器性能不行。

问：谐波能叠加到第几次？

答：电压电流都能叠加直流和 2～20 次谐波，含量和相位分别可调。做变压器二次谐波制动试验时，一般设到 15%～20%。如果只支持到 9 次，励磁涌流相关的试验就做不全。

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