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HDGK-HB高压开关综合特性测试仪使用方案

发表时间: 2019-05-23 17:20:08

作者: 武汉华顶电力

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一、概述
随着社会的发展,人们对用电的安全可靠性要求越来越高,高压断路器在电力系统中担负着控制和保护的双重任务,其性能的优劣直接关系到电力系统的安全运行。机械特性参数是判断断路器性能的重要参数之一。高压开关综合特性测试仪即(高压开关机械特性测试仪)是依据***的《高压交流断路器》GB1984-2003为设计蓝本,参照中华人民共和国电力行业标准《高电压测试设备通用技术条件》第3部分,DL/T846.3-2004为设计依据,为进行各类断路器动态分析提供了方便,能够准确地测量出各种电压等级的少油、多油、真空、六氟化硫等高压断路器的机械动特性参数。高压断路器在电力系统中担负着控制和保护的双重任务,其性能的优劣直接关系到电力系统的安全运行。机械特性参数是判断断路器性能的重要参数之一。
二、仪器特点:
⑴、8.4寸彩色大屏,windows操作系统,人性化操作界面,界面直观,触摸屏,便于现场操作人员使用。
⑵、高速热敏打印机,方便现场打印测试数据。
⑶、机内集成式操作电源,无须现场二次电源,现场使用方便快捷。可提供DC8~260V可调电源,电流20A。任意整定分、合闸线圈的动作电压值,并可做断路器的低电压动作试验。
⑷、配备直线传感器、旋转传感器、***传感器以及支架、专用固定多功能接头,安装极为方便,简捷。
⑸、适用于国内外生产的所有型号的SF6开关、GIS组合电器、真空开关、油开关。
⑹、开关动作一次,得到所有数据及图形。
⑺、主机可存储30000组现试验数据(可扩展存储卡),机内实时时钟,便于存档。
⑻、配备U盘接口,可直接把数据保存到U盘,上传到计算机进行分析、保存。
⑼、同时可测12路金属触头断口、6路主断口和6路辅助断口、6路合闸电阻。
⑽、内含包络线,通过开关测试的数值生成标准包络线,进行分析对比,还能进行开关震动频率分析。
⑾、全自动电机储能、电机功率测量功能。
⑿、内部抗干扰电路可满足800KV变电站内可靠使用。
三、主要技术参数:
  1.时间测量:
              12路 固有分闸(合闸)时间
              分闸(合闸)相内不同期
              分闸(合闸)相间不同期
              合闸(分闸)弹跳时间(弹跳次数)
              测试范围:0.01ms~20s,分辨率:0.01ms,
              测试范围:20s~200s,分辨率:0.1ms,
            在200ms以内准确率:(0.05%t±0.1)ms
2. 合闸电阻测量:
            3/6路固有分闸(合闸)时间
                 分闸(合闸)相内不同期
                 分闸(合闸)相间不同期
                 合闸电阻投入时间、电阻值
   3. 测量范围:10~10KΩ,分辨率0.1Ω,准确度:≤1%±2个字
   4. 重合闸测量:合分、分合、分合分
5.速度测量:刚分(刚合)速度
               指定时间段(行程段或角度段)平均速度
6. 测速范围:1mm传感器 0.01~25.00m/s,
                0.1mm传感器 0.001~20.0m/s
                360°角度传感器 1周波/ 0.25°
7.行程测量:动触头行程(行程)
                接触行程(开距)
                超行程
                过冲行程、反弹行程
   8.行程传感器:直线传感器:50mm,测量范围:0-50mm,分辨率:0.1mm
                 360线传感器:360о,测量范围:0-1000mm,分辨率:0.1mm
                 直线传感器:300mm,测量范围:0-300mm,分辨率:0.1mm
                
   9. 线圈电流测量范围:0~50A,***小分辨率:0.01A。
   10.仪器电源 :AC/DC 220V ± 10%;50Hz ± 2%
   11.内触发电源:输出DC8~265V连续可调
      输出电流:220V电压以下≤ 20A、110V≤ 30A(短时)
   12.外触发:触发电压AC/DC10V~300V,电流:≤ 120A(短时)
   13. 隔离开关测量范围:
⑴、电压输出:DC8~265V(可调);
               ⑵、电源输出时间:0.01-20秒(可设置);
⑶、断口信号***采集时间为200秒;
⑷、可测断口合、分闸时间、三相不同期、弹跳时间及次数
14.主机体积:380×280×170mm
15.使用环境:  -20℃~+50℃
16.相对湿度:≤90%
四、术语定义:
○A、三相不同期:指开关三相分(合)闸时间之间的***及***小值差值。
○B、同相不同期:指六断口以上的开关,同相断口的分(合)闸时间差。
○C、弹跳时间:指开关的动、静触头在合闸过程中发生的所有接触、分离(即弹跳)的累计时间值(即***次接触到完全接触间的时间)。
○D、分闸时间:处于合闸位置的断路器,从分闸脱扣带电时刻到所有各极弧触头分离时刻的时间间隔。
○E、合闸时间:处于分闸位置的断路器,从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。
○F、重合闸时间:重合闸循环过程中,分闸时间的起始时刻到所有各极触头都接触时刻的时间间隔。
○G、刚分(合)速度:指开关动触头与静触头接触时的某一指定时间内,或某一指定距离内的平均速度,以10ms为例,对分闸而言是指分闸后10ms内的平均速度,对合闸而言是合闸前10ms内的平均速度。
○H、开距:指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。
○I、分(合)闸***速度:指分(合)闸瞬时速度中的***值,一般来说,该值应出现在开关刚分开或合上的这一段这一点可从速度、行程曲线中判断。
     ○J、分(合)闸平均速度:指开关动触头在整个动作过程中的行程与时间之比。

面板介绍:

金属触头测试端口:测量12个主触头、6个主触头和6个辅助锄头的合(分)闸时间、不
                  同期、弹跳时间、弹跳次数等参数。
内触发:是指仪器输出DC20~260V可调直流电源,默认为DC220V,进行分、合闸操作。
外触发:不使用仪器内部直流电源,而是采集断路器分(合)闸线圈的电压信号(交流、直流均可)为触发的方式。主要针对合(分)闸线圈电流很大仪器无法驱动的断路器使用,如
        老式的少油断路器、单线圈的永磁断路器等。
合闸电阻测试端口:测量带合闸电阻触头断路器专用。
接地柱:现场做实验时,请先接好接地线。
速度传感器接口:连接直线传感器和旋转传感器以及***传感器的接口。
打印机:现场打印所测量数据。
液晶显示屏:参数设置、测量、数据等显示。


六、断口线、合分闸控制、传感器安装方式:
6.1.断口接线方式:
该仪器共设二个断口测试输入接口,每个断口共四线,分别为A1(黄线)、B1(绿线)、C1(红线)接三相动触头端,GND(黑线)静触头(三相短接),总共可对六断口的断路器(开关)的测试取样。
下图中以三断口和六断口断路器连接为例,断口测试输入接口都用上,连接方式为:A1、A2、接断口输入的黄线,B1、B2接断口输入绿线,C1、C2接断口输入红线,对于三相三断路器连接就只需用前一个断口测试信号输入接口,其中A1断口为主断口。(注:三断口,六断口断路器共一个公共地GND)

6.2内触发分合闸控制接线方法:
现场试验时,如果采用仪器内部电源,合闸控制线(红色)、分闸控制线(绿色)、公共线(黑色)接入到仪器面板的“内触发”端口(航空插头), 仪器 分+、合+、负 输出时,一般须接在辅助开关接点前(可有效保护线圈和仪器)。接线时注意切断高压开关装置自有的操作电源(断开刀铡或者拔掉保险),以免两种电源冲突,损坏仪器.



下面为VS1真空开关分合控制接线图:合闸红线接(4)、分闸绿线接(31),公共点(14)和(30)短接后接黑线。

6.3外触发接线(用于交流开关或永磁开关)
使用外部电源,先将控制线接入到仪器面板的“外触发”端口,然后仪器进行参数设置,将触发方式设置成外触发,接线方式同内触发一样,也可红线接合闸线圈、绿线分闸线圈,黑线接公共端。测试时,先在特性测试菜单按确认键操作测试,再做断路器合或分闸动作,即可采集到数据。用户在接线前,应根据各种高压开关控制屏的接线图,仔细分析后接线。
即可采集到数据。用户在接线前,应根据各种高压开关控制屏的接线图,仔细分析后接线。

 6.4手动触发方式不需要接控制线。在参数设置菜单中把采集信号时间延长5秒钟,然后快速进行手动分或合闸,即可采到信号,此动作要在5秒钟内完成,超过则不显示数据,测试的数据主要参考弹跳时间、弹跳次数、同期、速度,合、分时间为评估值。
6.5速度传感器安装方法
在测试开关速度时,先将直线传感器安装在高压开关的动触头上。根据所测开关的类型油、真空、SF6,选择相应的传感器安装。
0.1mm直线传感器(真空开关类)
传感器的直线拉杆用磁铁吸附在开关的垂直导电杆(动触头)上,传感器用万向支架固定,在分闸状态上时行安装。安装时电子尺必须和动触头垂直,先拉出15mm左右的长度,确保合分闸时传感器不要应开关上下运动而拉坏。这类安装方法主要是ZN28开关或者是没有安装底盘的ZN63(VSI)等动触头裸露出来的真空开关。


    0.1mm电子尺和万向节                        安装示意图
360线旋转传感器安装方式:
    如密封式VS1、VD4开关,安装在开关两侧拐臂(主轴),把两侧白色密封盖拿掉,可看见梅花状的主轴,把专用接头套上即可,安装时保持水平状,再用万向支架固定。如下图


如果主轴不是梅花状的,就用下面方式安装,如下图

 如果找不到拐臂,安装在分合指式针处,先把分合指式针卸掉,再把传感器连接头拧上去即可。户外真空开关及六氟化硫安装示意图:

用连接件将角位移传感器安装在机构转轴上,再用万向节再固定。如下图:

1mm直线传感器(油开关)

***传感器安装方法:
    ***传感器又名加速度传感器,在测量行程安装时,请吸附在断路器的动触头行程杆上,必须是直线运动,如安装在拐臂上进行旋转运转测量行程是错误的。如果是横向运动的,则把传感器固定在横杆上,但是传感器的正面要朝前进的方向。

七、菜单说明:
开机后进入仪器操作主界面:

A、文件菜单:
   点击文件菜单,如下图:

   ⑴、新建:点击此菜单,刷新成空白屏幕。
   ⑵、打开:点击此菜单,打开先前保存的测试数据或进入其他数据库。

   ⑶、保存:点击此菜单,以当前测试的日期自动命名保存,再点击OK键关闭,如下图

 ⑷、生成包络线:点击此菜单,通过导入几组相同的测试数据(同一款断路器、都是合
               或分闸的数据 、传感器选择、速度定义等完全一致),生成包络线。
⑸、加载包络线;测试完成后,点击此菜单,进行速度的包络线对比。
⑹、关闭包络线:点击此菜单,关闭包络线。
⑺、综合打印:点击此菜单,打印测试的全部数据。
⑻、当前页打印:点击此菜单,只打印当前页的测试数据。
⑼、退出:点击此菜单,退出测试关机,日常测试完毕后,直接关闭电源即可。

B、点击设置菜单,如下图:

⑴、参数设置:点击此菜单,设置开关类型、传感器选择、采集时间、操作电压等参数
    的设置,如下图:
       
       ①、采集时间是指断口信号采集时间长度,通常设置为1秒,可根据需要设置,***
                  大可设置200秒。

预置行程是指设置断路器的总行程(开距加超程),点击数字14弹出输入键盘,
           编码器360和***传感器必须设置,再点击启动预置行程。直线传感器可以不
           需要设置进行测试。以下是数字键盘,点Esc键删除当前输入的数字,点Enter
           键确认输入的数字。如下图:
      
       ③、操作电压是指当前断路器的动作电压,通过数字键盘来输入。
       ④、速度选项:根据厂家给的速度定义输入,如果不知道当前断路器的速度定义,
                     真空选择***项,SF6选择***一项。

⑤、主断口:默认为A1为主断口,也可以根据需要设置其他的断口为主断口(如果
         主断口损坏或传感器装在其他相上使用)
       ⑥、触发方式中的自触发:选择此项主要是针对没合(分)闸线圈的断路器,测量
           弹跳时间和次数、三相不同期、速度等参数,其分(合)闸时间是推算出来的。
       ⑦、设置完成后点击退出存盘。
  ⑵、扩展平均速度定义菜单:此菜单主要是针对一些速度定义比较特殊的断路器使用,数
                            据测量完成后再进行速度定义计算。
 
  ⑶、附加信息菜单:主要是输入测试人员名称及断路器的编号。

 ①:在键盘菜单选择选择大键盘LargekB(因日常默认的是小键盘),如下图:
        
        ②:再进入附加信息菜单,进行输入。先点击Ctrl键再点空格键转换成中文输入,
        如出现的汉字是别的同音字,请点击Home键选择,选定后再点击空格键确认,
        如下图:

⑷、笔针效验菜单:如触摸操作失灵或没有反应,请在此菜单是重新进行效验。先用鼠标
          点击此菜单,再点击再校准菜单,用触摸笔(或万用表笔)按照屏幕出现的校验
          点重新进行定位,先中间再四周,完成后点击OK键退出保存。如下图:


 ⑸、时间日期菜单:设置当前年月日时间。

C、点击测试菜单,如下图:
 
 ⑴、自动分/合闸测试菜单:测量普通断口,自动识别断口状态做出相应的动作。

 ⑵、合闸测试菜单:不判断断口状态,直接给断路器的合闸线圈电压(内触发的红和黑
                线),进行合闸测试。如接在断路器的分闸控制点,也可以进行分闸测试。
   ⑶、分闸测试菜单:原理同上,用内触发的绿和黑线接在控制点,进行分(合)测试。
   ⑷、有端口低跳测试菜单:是指接有断口信号线进行低跳分或合闸实验,连续自动输出
              电压进行分(合)测试,可自动测到***动作电压。如下图:


 ①、手动冲击:首先设置试验电压和累加电压(电压幅值),手点击开始试验菜单,
                     点击一次电压输出一次,如合或分没动作,电压自动累加,再点击
                     开始试验菜单,直至合或分动作。
      ②、自动冲击:输入相应的电压值和累加电压值,点击开始试验菜单,自动的作出
                     ***电压的合或分闸动作。
   
⑸、无端口低跳实验菜单:不接断口信号线,根据断路器状态给线圈电压进行单次分(合)

 低跳的测试,断路器动作后,点击确定数据就是当前动作电压值,如下图:

   ⑹、重合闸测试菜单:可做断路器的分合、合分、分合分三种重合闸实验。
   ⑺、震动测试菜单:将加速度传器安装在断路器的动触头,分析开关的状态。
   ⑻、合闸电阻开关测试菜单:此菜单专门用来测试带合闸电阻断路器的合闸电阻投入时
                             间、合闸电阻值以及时间等参数。

D、储能:点击此菜单,界面如下图:
 
⑴、启动储能菜单:输出电压给储能电机进行储能,储能时长一般为10秒左右。如下图:

⑵、储能测试菜单:测量储能电机的功率及储能时长,适用于电机功率较大的电机。如下图:

  ⑴、合闸图形及文本数据:
⑵、分闸图形及文本数据:
⑶、重合闸的分合分图形及文本数据:


九、测试现场常见技术问题及处理办法
㈠、现场用仪器进行控制合、分闸操作时,开关不动作
    1、现场合、分闸控制接线不正确
       处理办法:找到现场控制柜的控制接线图,询问相关保护专业人员,分别找出合、分闸线圈和开关辅助接点,参见本说明书中的控制接线图重新接线。
    1、现场线圈负载过大或控制回路短路,仪器无法正常驱动,电源发出过载的蜂鸣声警告(四声后电源自动恢复)
       处理办法:①、对于电磁机构的开关,由于开关合闸线圈要求的驱动电流很大(高达100A以上),而仪器操作电源的***带载能力为20A。致使负载过大,仪器无法正常驱动。这时请采用外触发方式,把合闸控制线接在合闸接线圈上,分闸控制线接在分闸线圈上,采集分合闸的电压信号(触发计时),直流或交流电均可。
                ②、检查控制回路,保证回路畅通。
    2、检查仪器储能、分闸、合闸是否有直流输出
       处理方法:①、储能直流电压检查:请将万用表设置在直流1000V档位,将储能控
                 制线红、黑色线分别接在万用表的红、黑线上。在储能界面进行测试,
                 时间延长至3秒钟,按储能测试电压输出。如无电压输出,电源故障请  
                返厂维修。
                ②、合闸直流电压检查:在仪器处在分闸状态进行检查(不接断口测试线
                就是分闸状态,测试界面也会同样显示“分”字,如果A1断口显示是“合”
                字,表示此断口有故障,请切换到A2断口)。
                将分合闸控制线接在内触发航插上,请将万用表设置在直流1000V档位,
                将储能控制线红、黑色线分别接在万用表的红、黑线上。
                首先在设置菜单中将采集时间延长3秒钟,然后在测试菜单中选择电源联
                动,点击 开始测试菜单,电压输出。
                ③、分闸直流电压检查:在仪器处在合闸状态下进行检查,将断口线的黄
                线和黑线夹在一起,再接控制线到内触发,其他的步骤和合闸电压检查一
                样。
                ④、以上三种方法如果没有电压输出,请将仪器返厂检查维修。请不要自
                行打开仪器仪表,内部有高压输出危险。
                ⑤、应对措施:如果没有直流输出,又急着做试验,请采用外触方式进行
                测量,完成后再返厂维修。
    3、开关机构存在保护闭锁(如西门子、ABB开关)
       处理办法:①使用仪器提供的内电源操作开关合、分闸试验,必须解除闭锁,请现
                 场技术人员或开关厂家人员根据现场控制柜的控制接线图,协助解除闭
                 锁。
                 ②用现场操作电源,用“外触发”方式试验。
㈡、仪器做单合、单分测试时,开关动作了,显示断口未动作提示。
1、断口线未接好:
           ①、做户内10KV开关时,黄(A)、绿(B)、红(C)接动触头,静触头
               三相短接后接黑线。
               ②、做户外开关时,黄(A)、绿(B)、红(C)接上端,黑线接地(变电
                   站户外开关上端已接地,要当于两端都接地,要解开一端)。
               ③、开关控制回路有问题,因为合上之后又马上分开了,请检查开关的回
                   路再做实验。
㈢、打印机能走纸却不能打印文字、图形
    1、打印纸安装反了
       处理办法:重新正确安装热敏打印纸。
    2、热敏打印机加热头坏了
      处理办法:返厂维修热敏打印机加热头。
㈣、仪器进行速度测试时,没有速度数据显示。
1、传感器的选择项有误(例如安装的是直线传感器,选择的旋转传感器),请将传感器重
   新进行设置。
2、传感器安装位置不对,例如旋转传感器只能通过主轴的转动才能采集信号,如果安
       装到直线位移的地方或其他不动作的地方,均没有数据显示。
3、如果传感器选项和安装位置都正确,还没有速度显示,传感器损坏,请返厂维修。
㈤、仪器现场接地时,为什么要先接地线,然后再接断口线?
因为现场试验时,由于高压开关(尤其220Kv以上)的断口对地之间往往有很高的感应
电压,此时电压量值很大,能量较小,但足以威胁到仪器本身的安全。仪器内部,断口
信号输入端到地之间接有泄放回路。所以先接地线,优先接通了泄放回路,此时连接断
口信号线时,即使断口感应了很高的电压,也能通过泄放回路泄放到大地,从而保证仪
器的断口通道安全。
㈥、如何判断仪器端口是否正常?
   仪器有十二断口,每一相断口均可独立使用。
   ①、在没接断口测试线就是分闸状态,测试界面也会同样显示“分”字。如果某断中的
   一相出现 “合”字,则表示此断口有故障,这时要切换到别的断口进行测试。
   ②、接上断口测试线,将断口线的黄、绿、红和黑(公共)短接,断口状态由“分”字
   变为“合”字,这表示正常。

十、日常保养
    1.本仪器是一台精密贵重设备,使用时请妥善保管,要防止重摔、撞击。在室外使用时尽可能在遮荫下操作,以避免液晶光屏长时期在太阳下直晒。
 2.仪器平时不用时,应储存在温度-10~40。C,相对湿度不超过80%,通风、无腐蚀性气体的室内。潮湿季节,如长时期不用,***每月通电一次,每次约0.5小时。


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一、概述随着社会的发展,人们对用电的安全可靠性要求越来越高,高压断路器在电力系统中担负着控制和保护的双重任务,其性能的优劣直接关系到电力系统的安全运行。机械特性
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