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智能化高壓開關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀功能與特點(diǎn)

一、概述

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)用電的安全可靠性要求越來越高，高壓斷路器在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著控制和保護(hù)的雙重任務(wù)，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。GKC-8型高壓開關(guān)動(dòng)特性測(cè)試儀，是我廠依據(jù)zui新的《高壓交流斷路器》GB1984-2003為設(shè)計(jì)藍(lán)本，參照中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件》第3部分，DL/T846.3-2004高壓開關(guān)綜合測(cè)試儀為設(shè)計(jì)依據(jù)，為進(jìn)行各類斷路器動(dòng)態(tài)分析提供了方便，能夠準(zhǔn)確地測(cè)量出各種電壓等級(jí)的少油、多油、真空、六氟化硫等高壓斷路器的動(dòng)特性參數(shù)。

二、GKC-8智能化開關(guān)特性測(cè)試儀功能與特點(diǎn)

1. 超大屏液晶顯示器、高速熱敏打印機(jī)，采用漢字提示以人機(jī)對(duì)話的方式操作；

2. 集成操作電源，無需現(xiàn)場(chǎng)二次電源，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，美觀大方，現(xiàn)場(chǎng)使用更加方便快捷；

3. 內(nèi)部抗干擾電路可以滿足500kV變電站內(nèi)可靠使用，保護(hù)電路能保證設(shè)備及人員安全、儀器并能穩(wěn)定、準(zhǔn)確測(cè)試；

4. 機(jī)內(nèi)配有時(shí)鐘電路，可顯示當(dāng)前年、月、日、時(shí)、分、秒，即使斷電，也能自動(dòng)保存設(shè)置數(shù)據(jù)及測(cè)試數(shù)據(jù)；

5. 集成數(shù)據(jù)管理功能，按站名、設(shè)備、試驗(yàn)管理，配有上位機(jī)分析軟件；

6. 具有錄波功能，可對(duì)應(yīng)時(shí)間坐標(biāo)顯示斷口狀態(tài)波形、行程－時(shí)間（S－t）曲線,有利于對(duì)開關(guān)機(jī)構(gòu)故障的準(zhǔn)確判斷；

7. 可測(cè)試一路速度，配備旋轉(zhuǎn)傳感器、線性傳感器、滑線電阻傳感器，幾乎涵蓋所有型號(hào)開關(guān)的速度測(cè)試；

8. 設(shè)計(jì)有開關(guān)的重合閘試驗(yàn)功能，各種重合閘試驗(yàn)均可隨心所欲；

9. 機(jī)內(nèi)帶有延時(shí)保護(hù)功能，斷路器動(dòng)作后能自動(dòng)切斷動(dòng)作電源，很好的保護(hù)了斷路器設(shè)備和高壓開關(guān)測(cè)試儀；

10.開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的低電壓試驗(yàn)；

11.適用于國(guó)內(nèi)外所有SF6、真空、少油高壓開關(guān)的機(jī)械特性及動(dòng)作電壓的測(cè)量；

12.測(cè)試通道7路：同時(shí)測(cè)量6路斷口的固有分、合閘時(shí)間、同期性及1路速度。

13.標(biāo)準(zhǔn)USB接口，便于數(shù)據(jù)交換，每種開關(guān)都可獨(dú)立配置相關(guān)的試驗(yàn)配置，并被貯存于U盤中；

三、主要技術(shù)指標(biāo)

3-1 測(cè)試項(xiàng)目：

（1）、時(shí)間測(cè)量

（2）、同時(shí)測(cè)量6個(gè)斷口的固有分、合閘時(shí)間及同期性；

（3）、彈跳次數(shù)、彈跳時(shí)間；

（4）、速度及行程測(cè)量

（5）、剛分速度、剛合速度、zui大速度；

（6）、開距、超程及總行程；

（7）、分、合閘瞬時(shí)速度，并繪制“行程—時(shí)間（S-t）”曲線；

（8）、顯示斷口狀態(tài)波形；

（9）、重合閘試驗(yàn)測(cè)試；

（10）、低電壓試驗(yàn)。

3-2主要技術(shù)參數(shù)：

（1）、zui大速度：20m/s，分辨率：0.01m/s；測(cè)試準(zhǔn)確度為：±1.0%讀數(shù)±0.05 ；

（2）、行程測(cè)試范圍：6mm～1000mm（由傳感器的長(zhǎng)度決定）；

（3）、行程zui小分辨率：0.1mm；測(cè)試準(zhǔn)確度為：±1.0%讀數(shù)±0.1mm (滑線電阻傳感器)；

（4）、時(shí)間測(cè)試范圍：10ms～12s；

（5）、時(shí)間分辨率：0.1ms；時(shí)間測(cè)試準(zhǔn)確度為：±0.5%讀數(shù)±0.2ms；

（6）、zui小動(dòng)作同期差分辨率：0.1ms；測(cè)試準(zhǔn)確度為：±0.5%讀數(shù)±0.1ms；

（7）、測(cè)試通道7路：6路斷口時(shí)間，1路速度；

（8）、電源：AC220V±10%；50Hz±1Hz；

（9）、操作電源輸出：電壓20V～250V可調(diào)，電流20A，數(shù)字程控調(diào)整。

3-3 儀器技術(shù)指標(biāo)

環(huán)境組別：屬GB6587.1-1986《電子測(cè)量?jī)x器環(huán)境試驗(yàn)總綱》中的Ш組儀器.

型 式：便攜式 包 裝：鋁合金箱

主機(jī)尺寸：400×300×240(mm) 重 量: 5 (kg)

工作電源：AC220V ±10% 頻 率：50Hz ±5%

環(huán)境溫度：-10°C~40°C 相對(duì)濕度：≤85%

絕緣電阻：≤2MΩ

介電強(qiáng)度：電源進(jìn)線對(duì)機(jī)殼能承受1.5kV 一分鐘的耐壓測(cè)試。

四、術(shù)語定義

4-1. 時(shí)間測(cè)量

（1）、分（合）閘時(shí)間

分（合）閘時(shí)間是指從開關(guān)接到分（合）閘控制信號(hào)（線圈上電）開始到開關(guān)動(dòng)觸頭與靜觸頭*次分開（合上）為止的時(shí)間。

（2）、相內(nèi)同期

同相斷口間，分、合閘時(shí)間zui大與zui小之差。

（3）、相間同期

A、B、C三相間，各相中合閘時(shí)間zui大值之差為合閘相間同期，分閘時(shí)間zui小值之差為分閘相間同期。

（4）、彈跳次數(shù)

彈跳次數(shù)是指開關(guān)動(dòng)、靜觸頭在分（合）閘操作過程中分開（合上）的次數(shù)。

（5）、彈跳時(shí)間

彈跳時(shí)間是指開關(guān)動(dòng)觸頭與靜觸頭從*次分開（或合上）開始到zui后穩(wěn)定分開（或合上）為止的時(shí)間。

4-2. 速度及行程測(cè)量

（1）、剛分（剛合）速度

剛分（剛合）速度是指開關(guān)動(dòng)觸頭與靜觸頭接觸時(shí)的某一指定時(shí)間內(nèi)，或某一指定距離內(nèi)的平均速度。本測(cè)試儀提供很多開關(guān)的剛分（剛合）速度定義數(shù)據(jù)庫，選擇了某一類型就選擇了剛分（剛合）速度的定義。同時(shí)儀器也提供自定義功能，適合那些在數(shù)據(jù)庫里無法列舉的開關(guān)類型。

（2）、開距、超程

開距是指開關(guān)從分狀態(tài)開始到動(dòng)觸頭與靜觸頭剛接觸的這一段距離。超程是指開關(guān)從合狀態(tài)開始到動(dòng)觸頭與靜觸頭剛分開的這一段距離。

（3）、分（合）閘瞬時(shí)速度

分（合）閘瞬時(shí)速度是指開關(guān)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)某一小段的平均速度，該小段的長(zhǎng)度取決于速度傳感器的分辨率，從而每個(gè)小段的平均速度反應(yīng)了開關(guān)動(dòng)觸頭的瞬時(shí)速度。

（4）、分（合）閘zui大速度

分（合）閘zui大速度是指分（合）閘瞬時(shí)速度中的zui大值，一般來說，該值應(yīng)出現(xiàn)在開關(guān)剛分開或合上的這一段，這一點(diǎn)可從速度/行程曲線中判斷。

（5）、分（合）閘平均速度

分（合）閘平均速度是指開關(guān)動(dòng)觸頭在分（合）閘過程中，10%行程到90%行程與此行程對(duì)應(yīng)的時(shí)間之比，同時(shí)儀器提供自定義功能。

（6）、行程-時(shí)間曲線

行程-時(shí)間曲線是開關(guān)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過程中每一個(gè)時(shí)間單元對(duì)應(yīng)的行程關(guān)系曲線。

五、斷口接線說明

3斷口的接線如圖1所示。

6斷口的接線如圖2所示。

注意：接斷口線之前，先將儀器機(jī)殼接好大地，以便接斷口線時(shí)能夠泄放掉斷口的感應(yīng)電壓，保護(hù)儀器及人身安全！

六、傳感器的選配安裝說明

6-1. 傳感器的種類：

本測(cè)試儀具有對(duì)少油開關(guān)、SF6開關(guān)及真空開關(guān)的動(dòng)特性進(jìn)行綜合測(cè)試的功能，根據(jù)各類開關(guān)的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配有相應(yīng)的速度傳感器，其種類為：線位移傳感器、角速度傳感器、滑線電阻傳感器。

6-2. 傳感器介紹：

（1）、線位移傳感器

線位移傳感器的外形如圖3所示。

圖3

外形尺寸為：32mm＊32mm＊32mm。體積小、重量輕，可以方便地捆綁（采用絕緣膠布就可以了）在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

特點(diǎn)如下：

傳感器不需要任何支撐，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝；

適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)機(jī)構(gòu)為直線運(yùn)動(dòng)的任何場(chǎng)合的測(cè)試；

體積小，重量輕，安裝方便，不擔(dān)心影響操作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。

（2）、角速度傳感器

角速度傳感器的外形如圖4所示。

圖4

角速度傳感器采用光柵原理，直接測(cè)試旋轉(zhuǎn)角度與時(shí)間的關(guān)系， 再根據(jù)輸入的參考開距或總行程自動(dòng)計(jì)算比例系數(shù)，zui后換算成實(shí)際的速度和行程。

特點(diǎn)如下：

傳感器重量輕，與開關(guān)旋轉(zhuǎn)部位接觸部分為強(qiáng)力磁鐵，支撐架為萬向強(qiáng)磁力固定方式，方便現(xiàn)場(chǎng)安裝；

可以識(shí)別正反轉(zhuǎn)，有利于判斷開關(guān)的過沖行程。

適應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)機(jī)構(gòu)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部位，且角度與直線運(yùn)動(dòng)呈線性關(guān)系的場(chǎng)合測(cè)試速度。

(3)、滑線電阻傳感器

滑線電阻傳感器的外形如圖5所示。

圖5

隨機(jī)配備有長(zhǎng)度分別為28mm和410mm的滑線電阻傳感器。其中28mm的滑線電阻傳感器主要用于真空開關(guān)的行程及速度測(cè)試，測(cè)試行程<18mm；410mm的滑線電阻傳感器主要用于SF6的行程及速度測(cè)試，測(cè)試行程<350mm。 用于110kV、220kV的少油開關(guān)測(cè)試時(shí)，由于行程較長(zhǎng)、直接安裝在動(dòng)觸頭上不方便，只能在傳動(dòng)桿上間接測(cè)量。

6-3. 各種傳感器的適用性說明：

一般來說，可以看見直線運(yùn)動(dòng)部分的開關(guān)都可以采用線位移傳感器、滑線電阻傳感器；

沒有直線運(yùn)動(dòng)部分裸露在外的開關(guān)，可以采用角速度傳感器。

安裝傳感器時(shí)，盡量讓傳感器安裝在zui靠近動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以免中間轉(zhuǎn)換部分的間隙或非線性影響測(cè)試準(zhǔn)確度。

滑線電阻傳感器的速度、行程測(cè)試準(zhǔn)確度zui高、zui可靠。

建議盡可能采用滑線電阻傳感器。其它長(zhǎng)度的滑線電阻傳感器非標(biāo)準(zhǔn)配置，儀器軟件支持任意長(zhǎng)度的滑線電阻傳感器。

(以上資料僅供參考，實(shí)際配置根據(jù)具體情況具體配置，如有改動(dòng)，恕不通知，敬請(qǐng)諒解。)

七、分（合）閘輸出接線及外同步接線說明

試驗(yàn)時(shí)，按圖6接線。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，如果采用儀器內(nèi)部電源，就要選擇“內(nèi)同步方式”，合閘控制線（紅色）、分閘控制線（綠色）、公共線（黑色）接入到儀器面板的“分合閘控制”端口（航空插頭）。接線時(shí)注意切斷高壓開關(guān)裝置自有的操作電源（斷開刀鍘或者拔掉保險(xiǎn)），以免兩種電源沖突。

如果采用儀器外部電源，就要選擇“外同步方式”，合閘控制線（紅色）、分閘控制線（綠色）、公共線（黑色）接入到儀器面板的“外同步”端口（航空插頭）。

以上兩個(gè)端口相互對(duì)立，采用一根電纜，一種方式只接一個(gè)通道，不能同時(shí)都接線。