ABB测试台说明指导书.doc

1. 概 述
每台低压断路器出厂前都必要进行脱扣特性测试，按照国标及IEC原则，在进行脱扣动作调节时，应当通以非周期分量为零原则正弦波电流。我公司通过近年努力，精心开发BT8―10型低压断路器脱扣特性测试台，不但有效地解决了这一问题，并且测试精度高，性能完善，有助于提高工作效率。本产品应用了多项先进技术，如：采用永磁真空同步开关进行选相合、分闸操作，使实际输出电流波形完全为正弦波，且永磁真空同步开关具备超过10万次操作寿命，可以进行特频繁操作；应用微机进行精密计量，我公司特为这一测试台开发了一系列专用软件，因此能获得实验电流波形图及实验电流最大值、有效值、限流值、动作时间值等精确数据。测试台界面清晰、设立合理，各项参数均能满足低压断路器脱扣特性测试规定，特别是对于有限流功能断路器，完美地解决了由限流引起电流测量精度问题。
本产品设计合理，使用以便，功能强大，外形美观。可供各专业实验站、低压断路器生产制造和研制单位，作为产品质量检测和出厂检查之用。
2. 产品外形图：

图1 测试台外形图
3. 重要技术参数
重要技术参数列于表1
表1：重要技术参数
项 目
单位
参 数
额定工作电压
V
380 / 220 AC（两相+零线）
额定频率
Hz
50
额定功率
kVA
30
额定输出电压
V
0～12AC单相
输出瞬态最大电流
A
10000
电流测试精度

≤±2%（100～10000A）
输出（直流）电阻
µΩ
≤650
选相合闸时间精度
µs
≤±200
定期分闸时间设立
s
0.2 / 0.5 / 1.0 / ∞
长Ｘ宽Ｘ高
mm
1830Ｘ970Ｘ1100
重量
kg
700
4. 重要元件：
4.1 多磁路变压器
为得到稳定、可靠大电流，咱们选用国家定点专业厂家生产多磁路变压器，以满足设备各项测试规定。
4.1.1 多磁路变压器技术参数
多磁路变压器技术参数如表2所示
表2：多磁路变压器技术参数
项 目
参 数
每一磁路容量
6kVA
额定组合容量　
24kVA
短路容量（5S）
120kVA
初级电压　　　　　　　　　
380V
初级空载电流　　
16A
初级短时电流　　　　　　　　
79A
次级电压（全并）　　
12V
次级电压（全串）
60V
次级电流（全并）
A
次级电流（全串）　　　　　　　　
400A
次级短时电流（全并）
10000A
次级短时电流（全串）　　　　　　
A
组合阻抗（％）　　
≤ 2.5
组合空载电流（％）
10
重量
316 kg
外形尺寸　长×宽×高　　　
980 ×340 ×610

4.1.2 多磁路变压器工作原理
为了得到稳定正弦波输出电流,多磁路变压器TD（见图2)设四个单元磁路A、B、C、D，总二次输出电压为U2A，U2B，U2C，U2D之和。
U2 = U2A+ U2B+ U2C+ U2D

图2 多磁路变压器工作原理图

接在二次输出电流回路中有选相合闸开关ZK和被试断路器S，分流器FL。将输出电压U2 调到所需值，再将试品断路器S合闸，当永磁真空同步开关ZK合闸后，实验回路浮现电流．实验电流在分流器FL上产生电压信号输入至微机并进行运算。
由于瞬动特性实验电流值（I）很大，永磁真空同步开关ZK合闸后，被试断路器S及时分闸。但作为设备后备保护，规定ZK合闸后，经一定设定期间，ZK自动分闸，详见第7条第3款。必要时用手动分闸。
4.2 FLP1-10型低感分流器
为了测量实验回路电流大小．需要在二次回路中串联低感分流器FL，从FL上检测到精准电压信号，输入至微机进行采样计算。
低感分流器重要技术参数：
短时工作电流：10 kA
信 号 电 阻：304.5 µΩ
输出信号电压：3 V
4.3 调压器：
为得到持续可调、稳定电压，由两台TEDGC-5kVA　02～50V单相调压器同轴组装串联而成，规定：
输入电压 380V AC单相　
　　　 输出电压　 0至430V AC单相
输出电流　 23A
4.4 永磁真空同步开关：
采用BTM ─ D10型永磁真空同步开关（如下简称同步开关），该开关应用最新先进技术，采用单稳态永磁机构，传动简朴可靠，永磁机构控制单元采用全电子化智能化控制。由主开关电源、控制电源、电容器组、推挽驱动MOSFET开关器件、分合闸位置检测器、光电隔离器件、开关电压检测器等构成。控制单元依照断口电压信号采样，通过逻辑计算后发出分、合闸指令。通过高性能电子元器件选用、严格工艺和调试控制、合理测量电路及运算电路设计来减小控制信号离散性，使得选相合闸时间精度≤±200 µs ，其重要 技术如下：
4.4.1 同步开关电参数
a) 额定工作电压： 380 V AC；
b) 额定电流：1250 A；
c) 额定短时耐受电流：25 kA（1s）；
d) 额定短路关合电流：63kA（峰值）。
4.4.2、同步开关机械参数： 图3 永磁真空同步开关外形图
a) 开距： 4±0.1 mm；
b) 超行程：2±0.5 mm
c) 合闸速度 0.2±0.1 m/s；
d) 分闸速度 0.3±0.1 m/s
e) 合闸弹跳：0 ms
4.4.3、同步开关外形见图3
5．系统原理图
5．1 系统一次原理图见图4

图4 一次原理图
5．2 系统二次原理图见图5
图5 二次原理图

6. 开机及参数设立
6.1 开机
测试台操作台面分下图所示三个区：
测试区 屏幕显示区 控制面板

图6 测试台操作台面

1） 查设备完好，依次合上隔离开关D，空气开关CB,电源电压批示为:380V。
2） 按下 总电源合 按钮，调压器应调回零位。合K1开关，提供系统220V操作电源；合K2开关，提供工控机插座电源。
3）打开工控机，双击桌面应用程序图标，进入检测程序。
4）确认同步开关处在分闸状态（即控制器分批示灯亮，否则用鼠标左键单击参数设立、同步开关操作区中分闸按钮），安装被测试品，安装时试品应处在分闸状态，按检测规定接好与设备输出连线。
特别阐明：如果同步开关处在合闸状态，在接试品时有也许产生危及人身安全强烈电弧。
5），将试品合闸。
6）按被试品检测规定，在控制面板上调节设备输出电压。
控制面板如图7所示

图7 控制面板

各按钮 / 批示灯功能及操作阐明如下：
a) 控制器合批示灯：同步开关合闸时，批示灯亮
b) 控制器分批示灯：同步开关分闸时，批示灯亮
c) 总电源合按钮 / 批示灯：总电源合闸时，批示灯亮
d) 总电源分按钮 ：控制总电源分闸
e) 调节升压按钮 / 批示灯：按下按钮，调压器升压。
f) 调节降压按钮 / 批示灯：按下按钮，调压器降压。
g) 磁路A合按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路A合，批示灯亮。
h) 磁路A分按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路A分，批示灯亮。
i) 磁路B合按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路B合，批示灯亮。
j) 磁路B分按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路B分，批示灯亮。
k) 磁路C合按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路C合，批示灯亮。
l) 磁路C分按钮 / 批示灯：按下按钮，磁路C分，批示灯亮。
特别阐明：开机时，上述g）h）i）j）k）l）批示灯均不亮；分合闸操作不到位时，g）h）i）j）k）l）批示灯也也许不亮；如果磁路A、B、C中有一组分、合批示灯均不亮，则同步开关合闸时输出波形会严重畸变。
7) 输出电压调节办法：
输出电压分为0～3 V、3～6 V、6～9 V、9～12 V四挡，按下述办法操作：
a) 0～3 V输出：按 磁路A分 、磁路B分 、磁路C分 按钮，相应3个绿色批示灯均亮；并按下调节升压按钮，使输出电压达到规定值。
b) 3～6 V输出：按 磁路A合 、磁路B分 、磁路C分 按钮，相应A合、B分、C分批示灯亮；并按下调节升压 按钮，使输出电压达到设定值。
c) 6～9 V输出： 按 磁路A合 、磁路B合 、磁路C分 按钮；相应A合、B合、C分批示灯亮；并 调节升压 按钮，使输出电压达到设定值。
d) 9～12 V输出：按 磁路A合 、磁路B合 、磁路C合 按钮；相应A合、B合、C合批示灯亮；并 调节升压 按钮，使输出电压达到设定值。
8） 软件测试：在显示屏上，依照试品规定设立定期分闸时间 、选取实验电流大小、按合闸按钮。在波形显示区浮现电流曲线；在实验数据显示区显示：通电时间、I*I*t、I eff-total、I eff-half、I 五个计算数据。存储或记录数据。
9） 测试完毕后，按 磁路A 、磁路B 、磁路C亮灯按钮相应相分按钮，使灯熄灭;按 调节降压 按纽，使 输出电压 为：0 V；且使同步开关分批示灯亮,保存测试数据，退出操作软件，关闭工控机电源，按 总电源分 按钮,所有批示灯均熄灭 。依次打开K2开关，断开工控机插座电源；打开K1开关，断开控制系统电源，打开空气开关CB和隔离开关D。并打扫
卫生，整顿用品。
9） 如持续测试试品,重复上述 3) ～8) 步
6.2 参数设立
1） 系统界面
打开工控机，进入检测程序，浮现系统界面，系统界面分为三某些：设立、操作区，波形显示区，实验数据显示区。如图8所示：

设立、操作区 波形显示区 实验数据显示区

图8 系统界面

2) 参数设立：
a. 串口选取
选取工控机与同步开关控制器通讯端口，此设立普通状况下不用修改，使用程序默认值即可。
b. 定期分闸延时
同步开关是按照合闸—延时时间—分闸这一程序进行工作，延时时间设立有四个选项：0.2s，0.5s，1s，max.。例如，选取0.2s,则同步开关在合闸后会自动延时0.2s分闸，如选取max，则同步开关合闸后不分闸，必要通过手动分闸。
c. 实验电流量程选取
采集卡内置三个量程：0－100A，100A－1000A，1000A－10kA。在实验电流选取下拉

菜单中选取适当量程，采集卡会依照实验电流自动调节输入信号增益，以提高测量精

度。
d. 选相延时调节
开机後依照同步开关试合测得实验电流波形，在选相延时调节输入框中，输入恰当

选相延时时间，控制同步开关在盼望电压相位角接通回路。

e. 实验特性选取
涉及三项：瞬动脱扣，短延时和长延时。

3) 同步开关操作：
a. 合闸按键
控制同步开关闭合回路。
b. 分闸按键
控制同步开关分闸。
c. 数据存储
将实验数据存储在计算机硬盘上。
4) 波形显示：
a. 显示每次实验所测电流波形
b. 应用工具可对波形进行测量。
5) 数据显示：
每次通电结束，数据显示区自动显示下列数据：
a. 通电时间：回路从接通到分断所用时间(S)。
b. I*I*t：功耗。
c. I eff-total：瞬动脱扣实验中总电流有效值
d. I eff-half：瞬动脱扣实验中第一种半波有效值。
e. I：长延时实验中电流有效值。

7. 测试
1. 打开应用程序，浮现图8所示系统界面，图8左侧参数设立、同步开关操作区如图9所示。
2. 从串口选取栏设立串口。
3. 从定期分闸延时栏选取定期分闸延时时间。
普通状况下，瞬动实验选取0.2S或0.5S;短路实验选取0.5S或1S；

长延时选取MAX
4． 从实验电流选取栏（精准测量范畴）选取实验电流大小。
5． 从选相延时调节栏调节选相延时。
6. 从实验特性选取栏选取瞬动脱扣，短延时脱扣或长延时脱扣。
此项设立目是由于在长延时实验时，有时动作时间长达数十分钟，计算机记录数据量很大，因此采用持续采集1S数据，计算出该段区间电流有效值，然后再进行采集，直到试品脱扣或回路断开。最后计算出总实验电流平均有效值。
7. 设立好上述项目后，实验回路准备完毕，即可点击合闸按键，同步开关合闸，同步工控机开始采集数据，采集完毕后再波形显示框中绘出实验电流波形，并显示出相应电流数据。
8． 当定期分闸延时设立选取MAX时，按下合闸按键后，同步开关始终保持在合闸状态，这时，波形显示框上方开关状态批示灯会绿黄交替闪烁，提示操作员，同步开关还在接通状态，当长延时实验结束、试品脱扣后，必要按分闸键，分断同步开关，为下次实验做好准备。这里需要特别强调是在作长延时实验时，如果在实验过程中（回路接通后）想分断同步开关，必要长按分闸按键，直到同步开关动作（分断回路）。
9. 波形测量分析
a. 在波形显示框中，有黄色和蓝色两个十字光标，可用鼠标拖动光标移动，可测得两个光标纵轴和横轴之间差值，即为图10Y1－Y2和X1－X2值。

图10波形测量框

图11 波形测量框上图形模板

b. 在波形测量框（图10）右上角是图形模板，它是用来对显示波形作测量，放大，缩小，移动等操作。当需要移动光标时，先点击图11左下第一种十字图案按钮，当该按钮左上角绿色灯亮起后，即可用鼠标拖动光标移动。
中间第二个按键为对波形放大缩小按键。如图12所示，分别为放大所选区域，横轴方向放大，纵轴方向放大，退后到上一次放大，和指定点放大，指定点缩小。
右下手掌图案按键为波形移动按键。选中该项后，在图形框中按住鼠标左键，可随意

移动。波形到任何位置

图12波形显示框上波形放大缩小按键
c. 图10中home按键，其作用是当放大缩小波形后，按下此按键，可退回到初始波形。
d. 在波形显示框（如图13所示）下方是游标操作工具栏。

游标移
游标横坐标 动控制器

游标纵坐标 游标显示控制

游标移动控制钮

图13 游标操作工具栏

1：游标横坐标（单位：S）
2：游标纵坐标（单位：A）
3：游标选取（在下面第5条操作会用到）
4：游标属性控制栏（如图14所示可调节游标颜色，线宽，线型等属性）需要阐明是其中一项：bring to center。在咱们对波形作放大或缩小操作时，游标也许会被移出波形框，这是用此工具就可以把游标调至波形框中央。
5：游标移动控制器：由四个菱形按键构成，批示上下左右四个方向，需要移动游标时，先点击3所示按键，选取需要移动游标，这是该按键左上角小灯会点亮，这是通过对游标移动控制器操作就可以将游标移动到需要位置。（此办法比鼠标拖动游标移动控制精度高，合用于测量时微调。）

图14游标属性控制栏

10.存储数据：
当一种开关做完特性实验后，如想要保存测试数据，可点击存储波形按键，这时会弹出数据存储对话窗口（如图15所示），规定测试员输入产品型号，规格，编号。测试日期和文献号会自动生成。点击存储数据按键，自动存入计算硬盘，位置在E:\report\目录下。文献为TXT格式，可用EXCEL,WORD等工具打开，编辑。

图15数据存储对话窗口
3）特别阐明
a. 实验数据显示区中几种项目释义
I eff-total :总电流有效值（即电流自导通至分断时均方根值）
I eff-half :应用曲线拟合法测得第一种半波有效值
在做瞬动实验时会浮现这样现象，由于实验电流很大，第一种通电半波会浮现如图16所示凹坑，经分析是由于电流很大，试品固有后备保护起作

图16开关限流作用示波图
用，导致正弦波畸变。这样就带来了一种问题，应当如何拟定实验电流数值，由于前一种半波是畸变，显然不能用均方根值（I eff-total）来表达。咱们采用了曲线拟合数学算法，对没有发生畸变之前曲线进行拟合，还原出原则正弦信号，从而求出实验电流（I eff-half）。因此必要规定选相要在零度，这时正弦电流不会浮现过渡过程，才干有效还原出真实正弦信号。
I：实验电流有效值（即电流自导通至分断时测得峰值经换算得到有效值）
此值即为没有发生如图16所示限流作用状况下实验电流有效值（如图17所示）。

图17试品开关无限流作用时示波图
b. 在做长延时实验时，必要将定期分闸延时设在max档。
c. 在长延时实验时，如果在实验过程中想要分断同步开关，必要长按分闸按键，点击是无效。
d. 必要在实验电流选取栏（如图9所示）恰当选取实验电流值。否则有也许导致测量精度下降。

8. 使用注意事项与故障解决：
8.1 使用注意事项
1）禁止带负荷操作隔离开关、空气开关
2）如有紧急状况，可直接按 总电源分 按纽，切断整个系统供电
3）调压器进行升压操作时，输出电压不能超过380V，否则也许损坏多磁路变压器
4）设备机壳应可靠接地
5）为保证测量精度，同步开关操作每分钟不适当超过3次
6）操作完毕后，应使同步开关处在分断位置；长期存储和运送时应使同步开关处在合闸位置。
7）铁磁材料在永磁机构动静铁心间遗留会影响同步开关参数
8) 输出端口不可直接用母排短接，必要时可用长1400mm、截面为75平方毫米软铜线短接，实验瞬动电流，否则会引起设备损坏。
8.2 故障解决
故 障 现 象
原 因
处 理 方 法
TD变压器初级无电压或电压与进线不一致。
D、CB未合上，或C1、C2、C4、C6未吸合，触头损坏或控制线路有故障。
合上或修复更换相应损坏元器件，检查并修复相应控制器。

初级无电压或不正常
变压器坏或D、CB等接线点接触不良。

更换或修复相应元器件。
不能调节电压
调压器损坏或马达损坏、接触点不良。
更换或修复相应元器件。
同步开关分、合闸不好
同步开关控制回路或位置开关。
更换或修复相应元器件。
检测无电流波形
FL损坏或接触不良。
更换或修复相应元器件。
工控机不能工作
电源与否正常。
更换或修复相应元器件。

9. 维护保养：
设备应定期检查，检查内容涉及：
1） 对重要设备定期检查与否有异常；
2） 检查 C1~C7 接触器主触头和辅助触点烧蚀状况；
3） 检查紧固与否有松动；
4） 检查空气开关与否有异常；
5） 对工控机中文献应定期备份；
6） 发现设备受潮后，应及时对所有绝缘件进行检查；将已受潮零件烘干燥后才可使用；

7） 不得在移动设备时，使设备台面受力；
8） 同步开关为易损件；
9） 在维护过程中，禁止用坚硬物体撞击真空灭弧室外壳。
10） 调压器输出电压不能超过380V；

10. 运送、储存：
1） 设备在运送时不得倾翻及受强烈振动或雨淋；
2） 设备应放在通风干燥室内储存，垂直放置。

11. 随机文献：
1） 产品合格证；
2） 安装使用阐明书；
3） 装箱单。

12. 订货须知：
订货时应注明：
1） 所购产品最大瞬态电流、设备重要技术条件。
2） 备件名称、数量。
3） 其他规定。