BRGKI高压开关动特性测试仪说明书.doc

BRGK-I 高压开关动特性测试仪 使用说明书武汉博润智能电气有限公司 Wuhan Borun Intelligent Electrical Co., Ltd.目 录一、技术参数.2二、性能特点.2三、术语定义.3四、面板布置.4五、菜单操作说明.55.1 主菜单设立.55.2主菜单测试.65.3主菜单查看.75.4主菜单文献.8六、现场接线.96.1地线与断口线.96.2分合闸控制线.9七、传感器安装方法.97.1万能通用传感器.97.2旋转传感器.107.3行程传感器.10八、附录一：测试所得的部份图形和文本结果.11九、附录二：内部电源控制接线图.12十、附录三：断口接线图.13十一、附录四：仪器常见技术问题.14阅读提醒：在本说明书上,软件界面上的菜单或选项用【】括起来,比如【文献】【保存数据】表达依次选择菜单上的【文献】、【保存数据】；表达按面板上的按键。一、 产品技术参数1.1、 使用环境输入电源 220V10% 50Hz10% 大气压力 86106kpa温 度 1040 湿 度 80%RH1.2、 安全性能绝缘电阻 2M介电强度 电源对机壳工频1.5KV耐压1分钟，无闪络与飞弧。1.3、 基本参数u 时 间： 量程 4000.0ms 分辩率0.1ms 误差 100ms以内 0.1ms1个字 100ms以上 0.1%1个字 同期u 速 度： 量程20.00m/s 分辩率0.01m/s 误差0-2m/s以内 0.1m/s1个字 100ms以上 0.2m/s1个字量 程分辩率误 差真空断路器 50.0mm 0.1mm 1%1个字SF6断路器 300.0mm 1mm少油断路器 600.0mmu 行 程：u 电 流： 量程 20.00A 分辩率0.01Au 输出电源： DC30250V数字可调/20A（瞬时工作）u 外形尺寸： 360mm(L)280mm(W)300mm(H)u 重量： 9kg二、 性能特点1、 性 能l 时 间：12个断口的固有分、合闸时间，同相同期、相间同期。l 重 合 闸：每断口的合分，分合，分合分过程时间：一分时间、一合时间、二合时间、金短时间、无电流时间值。l 弹 跳：每断口的合闸弹跳时间，弹跳次数，弹跳过程，弹跳波形;每断口的分闸反弹幅值。l 速 度：刚分、刚合速度，最大速度，时间行程特性曲线。l 行 程：总行程，开距，超行程，过冲行程，反弹幅值。l 电 流：分、合闸线圈的分、合闸电流值、电流波形图。l 动作电压：机内提供DC30250V/20A数字可调断路器动作电源，自动完毕断路器的低电压动作实验，测量断路器的动作电压值。2、 特 点u 合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、油开关的机械特性实验。u 超强的抗干扰能力，在500KV变电站旁路母线带电的情况下，也能轻松实验，精确测量。u 通用式测速传感器，直线直线传感器，旋转传感器，安装极为方便、简捷。u 开关动作一次，得到开关机械特性实验所有数据及相应的波形图谱。u 主机可存储现场实验数据，机内实时时钟，便于存档保存实验日期、时间。u 主机大屏幕、宽温度、直透视、背景光液晶、全中文显示所有数据及图谱，液晶对比度电子调节、断电记忆。u 中文菜单操作,使用方便。仪器内置打印机，随时快速打印所有数据及图谱。三、 术语定义l 分（合）闸时间：分（合）闸线圈上电作为计时起点，到动、静触头刚分（合）时间。l 同相同期：同相之中，分（合）闸时间最大与最小之差。l 相间同期：三相之中，分（合）闸时间最大与最小之差。l 平均速度：分（合）闸过程中，动触头总行程的前、后各去掉10%, 取中间80%，动触头运动的行程与时间之比。l 最大速度：分（合）闸过程中，动触头开始运动后，取动触头运动每10ms为一个计速单位，直至动触头运动停止，得到若干个速度单元值，其中最大的单元速度值即为分（合）闸最大速度。l 刚分（合）速度：根据被测开关的制造厂不同，开关型号不同，各制造厂定义 了不同的刚分、刚合速度，本测试仪将各种不同的定义部分列入其中，供用户自己选择。ABB-HPL550B2:ABB公司的550KVSF6开关;合前分后10ms: 部分油开关和部分SF6开关;合分前后各5ms:部分油开关;LW6型：LW6型SF6开关;LW8-35型：LW835型SF6开关;10%到断口：西安开关厂生产的部分SF6开关;同平均速度：沈阳开关厂生产的部分SF6开关;LW33126LW33-126型SF6开关;合前分后10mm:部分35KV真空开关;合前分后6mm：部分10KV真空开关。如以上几种定义均不被采用，用户可根据本测试仪所测量的时间行程特性曲线（行程有方向性），在曲线上自行定义刚分、刚合速度的速度取样段，仪器自动计算出用户定义的刚分、刚合速度（取样段内的行程与时间比）四、 面板布置序 号面 板 标 志功 能 说 明保护接地端与大地相接A1 B1 C1 /A2 B2 C2A3 B3 C3/A4 B4 C412路断口时间测量通道，为后6路通道虚地，不与大地相接。分合闸控制插座机内提供合分闸控制直流电源外触发插座外触发方式时，直接并接到分、合线圈两端，取线圈上电信号作为同步信号。速度传感器插座速度传感器的信号输入RS-232PC机接口，用于与PC机联机操作电源开关输入电源220V10% 50Hz10% 10A液晶显示屏大屏幕、宽温度、背景光液晶、全中文显示所有数据及图谱功能按键块 液晶对比度的增、减 上、下移动光标或增、减当前光标处数值 左、右菜单或移动光标拟定选择当前菜单或确认操作返回返回上级或取消操作复位仪器复位面板打印机打印测试报告及图谱五、 菜单操作说明打开电源，按、键，电子调节液晶对比度，直到显示效果最佳。按键，仪器进入菜单操作界面。屏幕上方为仪器操作主菜单，从左到右依次为【查看】、【测试】、【设立】、【文献】、【帮助】五个主菜单。5.1、主菜单【设立】：测试前，仪器的各种操作状态的设立。 5.1.1、【测试设立】速度定义：仪器已经固化了10种速度定义（注：此10种定义可以根据需要用PC机对仪器重新定义并固化），根据开关型号不同，选取相应的定义。假如找不到相应的定义，则一般取“合前分后10ms”测出“时间行程特性曲线”再在曲线上进行相应分析得到相应速度值。传感器安装：根据测速传感器安装位置不同，选取相别。假如是三相联动机构，一般选在“A”相。测试时长：指内部电源输出操作电压的时间长度。250ms:一般开关的单分、单合实验，选250ms时长;500ms:一般开关“合分”或“分合”操作时，选500ms时长;1000ms:老式的发电机出口开关如SN4-10G、SN-20G的合闸时间一般大于500ms，做此种开关的单合、单分实验时，选1000ms时长;2023ms:开关做“分合分”操作时，选2023ms时长;4000ms:开关做“合分合分”操作时，选4000ms时长;进行仪器内部操作电压校验时，选4000ms时长。触发方式：内触发：用仪器内部直流电源进行分、合闸操作;外触发：仪器内部直流电源不工作，用现场电源（交流直流均可）操作开关动作。仪器做合（分）闸时，仪器的“外触发”接线直接并接到合（分）闸线圈上，开关动作时，仪器从线圈上取电压信号作计时起点。传感器：有通用、旋转和直线传感器三个选项，根据所用的传感器进行相应设定即可。速度测试：如现场不是行程实验，将此项关闭，可以缩短实验时间，减轻实验强度。行程测试：用直线传感器测速时，将此项启动，能测得开关行程值;用通用和旋转传感器测速时，将此项关闭。开关行程：用旋转传感器和通用传感器测速时，输入开关的总行程值。 用直线传感器测速及行程时，输入传感器的标注行程值。测试电压：根据现场需要设定开关的操作电压。提醒：所有选项完毕后，将光标移至屏幕最下方的拟定上，再按拟定键，即算完毕所有设立。内部电源电压校验：用万用表量“控制电源输出”的合闸端或分闸端，将测试时长设定在2023ms或4000ms，做单合或单分操作，即可量到输出电源的电压值。注意：仪器内部操作电源不可用作现场储能电机的电源!校验完毕后务必将测试时长调回到250ms！否则长时间直流输出会烧毁开关合分闸线圈。5.1.2、【日期时间】 出厂已调好，不用再调整。5.1.3、【选项】 液晶显示项目的选项，根据需要设定，出厂已设定好。5.1.4、【删除定义】 删除用户自己定义的速度定义。5.1.5、【状态检测】 检测旋转传感器工作是否正常，安装是否合理。提醒：所有设立完毕后，仪器即自动保存设立项，下次实验如不更改，则仪器仍按照此设立进行实验。5.2、主菜单【测试】 仪器完毕设立后，进行实验。 5.2.1、【合闸测试】【分闸测试】开关的单合、单分实验。 5.2.2、【合分】开关的“合分”实验，整定“合t1分”控制时间间隔后实验，直接得到开关的一合时间、一分时间、金短时间值。 5.2.3、【分合】 开关的“分合”实验，整定“分t2合”控制时间间隔后实验，直接得到开关的一分时间、一合时间、无电流时间值。 5.2.4、【分合分】开关的“分合分”实验，整定“分t2合-t1分”控制时间间隔后实验，直接得到开关的一分时间、一合时间、二分时间、金短时间、无电流时间值。注意：控制时间间隔t1是指从给合闸线圈上电起到给分闸线圈上电的这段时长，控制时间间隔t2是指从给分闸线圈上电到给合闸线圈上电的这段时长。对于“合t1分”、“分t2合”、“分t2合t1分”操作，控制时间间隔t1设立为合闸固有时间，与开关合闸时间相称，控制时间间隔t2设立为分闸固有时间，与开关分闸时间相称。5.2.5、【合闸低跳】、【分闸低跳】合闸、分闸的自动低电压动作实验，进入界面后，根据仪器的屏幕操作提醒进行操作即可。5.2.6、【手动分合】 在某个设定电压下，对开关反复进行多次分合实验。如：在30%的额定电压下，对开关连续操作三次，开关应可靠不动作，即用此功能完毕。开关厂做开关实验前在额定电压下，对开关需进行多次分合后，再进行实验，也用此功能。5.3、主菜单【查看】仪器完毕实验后，查看、分析、打印实验结果。5.3.1、【曲线图形】测试结果的综合曲线图谱，涉及各断口的时间波形、弹跳波形、时间行程曲线、线圈电流波形等，这些波形都是以时间为横坐标在一个坐标图上显示的综合图谱。 5.3.2、【综合数据】 以表格的形式显示所测的结果值，涉及各断口的固有分合时间值、同相同期、相间同期、刚分刚合速度、最大速度、线圈电流、开关总行程、超行程或反弹幅值等。 5.3.3、【弹跳过程】显示各断口的弹跳时间、弹跳次数。假如想看到每断口更具体的弹跳过程，在“具体”光标下，按键，可看到相应断口的第一合时刻、第一分时刻、第二合时刻、第二分时刻的更具体的弹跳过程。如要打印弹跳结果，“具体”光标下，按或键消除“具体”，然后再调出【查看】菜单，选择【打印】打印即可。 5.3.4、【弹跳波形】 将断口时间波形的弹跳处横向放大10倍,以便从图上更清楚地看到断口的弹跳过程。 5.3.5、【速度分析】 对所测得的“时间行程”曲线进行分析可以得到相关的数据，当然最重要的是得到刚分刚合速度数据。(如下图)操作提醒：进入“速度分析”界面，在“时间行程”曲线上有实线、虚线两根坐标竖线，虚线在A通道的刚分刚合点上，实线为刚分刚合速度的定义点，屏幕左上角为两根坐标线与行程曲线上相交的坐标值。横坐标为时间，纵坐标为开关动触头在此刻下的行程位置点，实线可左右移动，移动时坐标点会实时变化，虚线不能移动。按 或 键可以将实线和虚线进行切换。“SXX.Xmm”为行程曲线上两个坐标点的纵坐标之差。“tXX.Xms”为行程曲线上两个坐标点的横坐标之差。“VXX.XXm/s”为此两点纵坐标差与横坐标差之比值，即动触头在此两点之间的平均速度。假如我们按开关厂家的刚分刚合速度定义设定此两点。那么V即为所测的刚分刚合速度。当然，左右移动两根坐标线到相应位置，查看两坐标点的纵坐标之差，可以看到开距、超行程、过冲过程、反弹幅值等数据。在曲线上还可以看到动触头的起始运动时刻点等一系列“综合数据表格”中没有显示的数据，供分析用。5.3.6、【打印】 打印屏幕当前显示的内容。5.3.7、【综合打印】 打印实验日期、实验内容、实验所得曲线图谱、综合数据。5.3.8、【图形放大】 将显示的波形图谱横向放大一倍。5.3.9、【图形重合】 重合闸时，用直线或旋转传感器测速，可以得到一分速度、一合速度、二分速度等。5.4、主菜单【文献】 仪器完毕实验后，保存实验结果。5.4.1、【打开数据】 调出仪器中已经保存的实验结果。5.4.2、【保存数据】 将所测结果保存到仪器存储器中，以日期作为文献夹，同一天实验的结果保存在同一个文献夹内。所存结果只要不进行刷新，可永久保存。注意：每两个条目为一组数据单元，在一个单元内将结果存在第一个条目，第二个条目内的已有数据自动清零;将结果存第二个条目，第一个条目内的数据保持不变。5.4.3、【连接PC】 连接仪器到PC机的进入操作。5.5、主菜单【帮助】仪器的知识产权权属，软件的版本号，仪器的出厂序列号，公司网址、邮箱、地址、售后联系电话等相关信息。六、 现场连线特别安全提醒：仪器到现场后，请一方面将仪器保护地“”与现场大地连接，方可进行其它接线与操作;实验完后，关掉仪器电源，再拆其它线，最后拆除地线。6.1、地线与断口线见附录三：断口接线图6.2、分合闸控制线分合闸控制电源由仪器内部提供时，断开被测开关控制箱内的控制电源（通常是将控制箱内控制电源与控制母线相连的保险拨掉），但不能切断开关机构的储能电源，然后再按附录二内部电源控制接线图接线。提醒：仪器内部只能提供直流电流，使用仪器内部电源用“内触发”方式。若现场开关是交流操作机构，请使用“外触发”方式。使用外部现场电源作分合闸控制时，“控制电源输出”不接线。开关做单合实验时，“外触发”两根线并接合闸线圈两端;开关做单分实验时，“外触发”两根线并接分闸线圈两端。提醒：使用外部电源操作时，用“外触发”方式。外触发方式不管开关机构是交流还是直流都可测试。使用外触发时，分合闸控制电源输出不接线。七、传感器的安装本仪器配备三种测速传感器，分别在不同情况下使用。三种传感器通过一根传感器信号线，连接到仪器的“速度传感器”插座上。7.1、通用测速传感器（加速度传感器）传统的测速传感器通常用滑线电阻器或光电传感器（分光栅和光电编码器两种），这几种都由运动和静止两部分组成。测速时，分别安装于开关的运动部件（动触头或提高杆）和静止部件（将军帽座或开关基座）上，并且配合要好。这样，针对不同的开关就需要制作很多不同的安装支架，现场安装和拆卸都很困难。我公司通过数年的研究，将加速度技术运用于开关测速中，解决了开关现场测速传感器安装难、配合难、测试难的技术难题，通用传感器现场安装方便、简朴、易于操作。安装提醒：将通用传感器直接紧固安装于开关的提高杆上或水平连轩上,或其它传动杆上。安装注意1：通用传感器的插座方向与动轩的运动方向一致，尽量保持与动轩平行，假如装成歪斜也许导致测量数据不准。安装注意2：通用传感器安装应当根据动杆粗细不同选用，相应半径的卡件使传感器很牢固的卡在动杆上，不能晃动。开关动作时，传感器应紧承受动杆一起运动，不可与动杆之间有相对晃动，否则可致测试数据不准。安装注意3：通用传感器安装于开关动杆上，开关动作时传感器上下左右应留有一定的位置空间，不致使传感器在运动过程中与周边开关部件相碰，导致损坏。提醒：该传感器不是本产品的常规配件，用户可根据需要订制。7.2旋转传感器通用式传感器合用于传感器作直线运动时的测速，有些开关，特别是进口和合资开关，直线传动部分被封闭在开关本体里面，通用传感器找不到安装地点。开关厂家出厂做速度实验时，在开关分合指示器或旋转轴上做实验，此种情况选用旋转传感器。安装注意：旋转传感器的轴应尽量与开关旋转轴保持同心，否则传感器旋转有阻碍，测出曲线的毛刺会很重，影响测试数据的准确。7.3、直线传感器 假如需要很精确地测出，开关的动作行程，则需要使用直线传感器。 直线传感器有三种规格，分别是50mm、200mm和300mm。 50mm直线传感器用于真空开关行程速度的测量; 200mm、300mm用于SF6开关行程，速度的测量，此两种传感器为非标准配置。以某型号真空开关为例，如下图。直线电阻传感器在安装时，要保证传感器运动轴可以直线运动，用磁性万能支架固定好传感器。对于SF6开关、油开关，方法类似。提醒：直线传感器因其现场安装的烦琐性，针对不同的开关，自己设计安装支架，保持传感器的拉杆与开关动触头的运动平行和同步，可以很精确地测出开关的运动行程及相应的速度。附录一、使用仪器所测得的部分图形和文本结果附录二、内部电源控制接线图注意：必须断开被测开关控制箱内的控制电源（通常是将控制箱内的控制电源与控制母线相连的保险拨掉），但不能切断开关机构的储能电源。附录四、测试现场常见技术问题及解决办法一、现场用仪器进行控制合、分闸操作时，开关不动作 1、现场合、分闸控制接线不对的或控制回路存在问题 解决办法：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，参见本说明书附录二控制接线图及说明重新接线。检查控制回路，保证回路畅通。 2、仪器提醒“输出短路或负载过大，请关机检查控制接线” （1）控制接线错误，导致仪器输出短路，致使短路保护功能启动，仪器“合、分闸控制电源”无输出。 解决办法：关机后参见上述第一、1条重新检查接线。 （2）现场线圈负载过大，仪器无法正常驱动 解决办法：对于电磁机构的开关，由于开关合闸线圈规定的驱动电流很大（高达100A或几百安），而仪器操作电源的最大带载能力为20A。致使负载过大，仪器无法正常驱动。 现场一般都是把合闸控制线接在合闸线圈前级的合闸接触器线圈上，用仪器控制开关接触器合上，用接触器驱动开关合闸线圈，使开关动作。或者采用“外触发”方式操作开关合闸。 对于液压和弹簧机构的开关，由于仪器对输出电流大于6A时就默认为“负载过大”。请看一看或者用万用表实测一下合闸线圈的电阻阻值，确认合闸线圈电流较大。然后请认真检查接线，确认合闸输出没有短路，则取消仪器的短路保护功能进行实验。（注：仪器的短路保护功能取消后，“合、分闸控制电源”输出就不具有保护功能，假如此时控制电源输出的确是短路状态，则也许会导致仪器控制电源的损坏！请谨慎操作）具体方法是：关机按住 按键不放开机，直到出现“释放按键”画面提醒松开 按键，短路保护功能取消。注意：仪器只要重新关机或复位后，短路保护功能又重新启动。 3、检查仪器操作电源是否有直流输出 用万用表对仪器内部提供的操作电源进行电压校验检查（参见本说明书5.1.1条的第项）。如电压输出正常，则进行其它检查;如无电压输出，则（1）操作控制线上的保险管烧毁或控制线损坏。解决办法：更换新保险管或重新接好控制线。（2）仪器内部电源损坏解决办法：用现场开关柜操作电源，采用“外触发”方式进行操作。（参见本说明书6.2.条操作介绍）同时告知本公司返厂维修或提供备用机。4、开关机构存在保护闭锁（如西门子、ABB开关） 解决办法：使用仪器提供的内电源操作开关合、分闸实验，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。用现场操作电源，用“外触发”方式实验。二、仪器做单合、单分测试时，开关动作了，但无数据显示1、地线未完全接好 解决办法：认真检查地线，重新紧固地线。2、合闸线圈或分闸线圈的阻值太大，以致负载过小（一般线圈电流小于1A时，容易出现此种情况），使得仪器提前触发，未采集到数据。 解决办法：取消短路保护功能再实验。（详见第一、2条如何取消短路保护功能）3、合闸不出数据，则合闸控制回路损坏，分闸不出数据，则分闸控制回路损坏。 解决办法：现场用好的那一路电源控制通道临时测试。如合闸不出数据，那么就用分闸通道测试合闸，方法是，把分闸控制线（绿色、黑色线）接在合闸线圈上，用分闸控制来操作开关合闸测试过程。现场测试完毕后返厂维修或告知本公司提供备用机。三、仪器做单合测试时，开关合上，立即又分开。 1、开关控制回路有问题 解决办法：认真检查开关控制回路，排除故障。2、合闸控制通道损坏 解决办法：取下分闸控制线，只用合闸控制通道做实验（详见第二、3条的解决办法），实验完毕后返厂维修。四、打印机能走纸却不能打印文字、图形1、打印纸安装反了 解决办法：重新对的安装热敏打印纸。2、热敏打印机加热头坏了 解决办法：返厂维修热敏打印机加热头。五、仪器进行速度测试时，测试结果出现满屏的竖条纹 传感器的选择项有误（如通用传感器用了直线或旋转、直线或旋转用了通用选项）。 解决办法：对传感器的选择重新进行设立。技术答疑1、仪器现场接地时，为什么要先接地线，然后再接断口线？ 答：现场实验时，由于高压开关（特别220Kv以上）的断口对地之间往往有很高的感应电压，此电压量值很大，能量较小，但足以威胁到仪器自身的安全。仪器内部，断口信号输入端到地之间接有泄放回路。先接地线，实际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。2、如何判断仪器端口是否正常？ 答：选择【测试】【合闸测试】，仪器液晶显示屏的最下方有12断口的实时状态显示。屏幕显示如下图： 在这个界面下可以检测仪器的断口通道是不是完好，断口输入假如是悬空，应当显示“分”，假如对地短路，则应当显示“合”。所以分别把各个断口对地短接一下，观测状态显示的变化，来拟定仪器断口时间通道是否正常。3、什么是刚分（合）速度？以时间段和距离段定义开关的刚分（合）速度有何区别？ 答：所谓刚分（合）速度是指高压开关刚分后（刚分前）一段时间（或一段距离）的平均速度。假如以时间为定义标准，IEC标准和我国的国家标准一般定义为合前分后10ms的平均速度。针对某些国家或某些开关生产厂家定义的不同，我公司仪器可以通过电脑和配套速度定义添加限度重新定义。既可以定义为时间段，也可定义为距离段，可灵活方便地为高压开关提供速度测试。以真空开关为例，10KV开关的开距一般为S11mm左右，其刚合（分）速度的定义为刚合前（刚分后）6mm的平均速度。也有的厂家定义为以下几种： (1)合闸取全程平均，分闸取刚分后6mm的平均速度; (2)合闸取全程平均，分闸取全程平均速度;有了速度定义添加程序功能，也能方便根据具体的真空开关进行速度测试。此外，对真空开关进行速度测试时，由于分闸过程中缓冲机构起作用，整个分闸过程的平均速度很低。一般定义真空开关分闸过程中缓冲机构起作用前的平均速度为整个过程的平均速度，即合闸取全程平均，分闸取刚分后6mm的平均速度较为接近真实值。由于35KV真空开关开距一般为S22mm左右，所以以上所有针对10KV真空开关速度定义中的数值6改为10或11即可。详询：187 0272 4193