級差配合測試儀

一、SHHZDA-300B級差配合測試儀概述  

目前變電站的直流饋電網(wǎng)絡(luò )多采用樹(shù)狀結構，從蓄電池到站內用電設備，一般經(jīng)過(guò)三級配電，每級配電大多采用直流斷路器作為保護電器。由于上下級直流斷路器保護動(dòng)作特性不匹配，在直流系統運行過(guò)程中，當下級用電設備出現短路故障時(shí)，經(jīng)常引起上一級直流斷路器的越級跳閘，從而引起其它饋電線(xiàn)路的斷電事故，進(jìn)而引起變電站一次設備如高壓開(kāi)關(guān)、變壓器、電容器等的事故。為防止因直流斷路器及其它直流保護電器動(dòng)作特性不匹配帶來(lái)的隱患，國家電網(wǎng)公司對于新裝和運行中的直流保護電器，規定了必須進(jìn)行安秒特性測試，保證性能與設計相符，以確保直流回路級差配合的正確性。2005年發(fā)布的《直流電源系統運行規范》第十二條第八款規定“直流熔斷器和空氣斷路器應采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應按有關(guān)規定分級配置和整定，并定期進(jìn)行核對，防止因其不正確動(dòng)作而擴大事故”；《直流電源系統技術(shù)監督規定》第二十七條中規定：“…自動(dòng)空氣斷路器使用前應進(jìn)行特性和動(dòng)作電流抽查。…”；《預防直流電源系統事故措施》第十一條中規定：“…使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽檢…”。

直流保護電器的安秒特性一般在實(shí)驗室或檢測站進(jìn)行測試，設備占地面積大，需要配置專(zhuān)門(mén)的充電裝置和大電流負載箱，操作復雜；部分運行單位利用變電站蓄電池組對直流保護電器的級差配合進(jìn)行試驗，但無(wú)法準確測試其電流-動(dòng)作時(shí)間特性。因而造成直流系統投運后，現場(chǎng)檢修維護人員因不具備相應的測試手段和工具，無(wú)法檢驗直流保護電器的安秒特性是否滿(mǎn)足要求。

根據直流保護電器安秒特性測試的現實(shí)狀況，本公司推出了一種適合變電站現場(chǎng)使用、便于攜帶、自動(dòng)化程度高的直流斷路器安秒特性測試及級差配合綜合系統，可以為運行維護部門(mén)提供直流保護電器動(dòng)作特性的測試手段，對直流保護電器的動(dòng)作特性以及級差配合進(jìn)行校驗，以便提高直流系統運行的可靠性，保證電網(wǎng)的安全可靠運行。

二、SHHZDA-300B級差配合測試儀產(chǎn)品特點(diǎn)

儀器既可以單獨使用，也可以與PC機聯(lián)機使用。

儀器提供直流大電流源使用簡(jiǎn)便，無(wú)需提供蓄電池等直流電源。

320×240液晶顯示器、高速熱敏打印機，人機對話(huà)全鍵盤(pán)操作方式，智能化工作全過(guò)程。

采用電力電子控制技術(shù)產(chǎn)生直流大電流輸出，輸出電流響應速度快、精度高、連續可調。

多個(gè)高精度傳感器自動(dòng)切換電流量程和高性能14位AD采集芯片。

具有掉電存儲功能，可以存1000組試驗數據。

自動(dòng)保存設置數據，掉電后開(kāi)機后顯示上一次的設置數據。

具有安秒動(dòng)作試驗方式、通流不動(dòng)作試驗、脫扣測試試驗、差級配合試驗、內阻測試試驗五大試驗。*兼容全點(diǎn)測試和抽點(diǎn)測試。

儀器提供RS232通信接口，電腦*可以控制儀器并導出試驗數據。

聯(lián)機使用方式時(shí)，可以操作控制儀器、導入試驗數據、存儲試驗數據、生成數據報表、生成數據曲線(xiàn)、生成EXCEL報表等。

儀器帶有過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓保護保護功能。

儀器抗干擾能力強，電磁兼容性能強。

三、技術(shù)指標

電源輸入：220V±10%，頻率：50Hz±0.5 Hz；

測試電流范圍：0—500A；

測試電壓范圍：0-1.0V；

測試電流紋波系數：小于5%；

輸出電流的穩定性：≤0.5%；

時(shí)間記錄：0-9999S；時(shí)間分辨率：0.1mS；

環(huán)境溫度：－20℃至50℃

外形尺寸：470mm(長(cháng))×320mm（寬）×460mm（高）；

重量：20kg

四、儀器單機使用方法

1. 按試驗要求正確接線(xiàn)

2. 控制箱的面板結構圖

3. 儀器本機軟件使用

（1）開(kāi)機界面

開(kāi)機處于“歡迎界面”,如圖3：

根據鍵盤(pán)的示圖4，按上↑、下↓、左←，右→可以切換菜單項。

（2）設置試驗參數

主界面選中“試驗參數設置”后，按確定可以進(jìn)入設置界面，如圖5:

按左←，右→時(shí)切換光標移動(dòng)位置，按上↑、下↓時(shí)更改光標位置數據的值。光標位置和設置的數值全部可以自動(dòng)循環(huán)，前且在使用時(shí)有默認的標準值。如果所有的參數都設置完成，按取消退出設置回到主界面開(kāi)始狀態(tài)。

額定電流：直流斷路器的額定電流。

電流倍數：相對額定電流的倍數。

試驗時(shí)間：電流輸出的長(cháng)時(shí)間。

準備時(shí)間：開(kāi)始試驗前的等待時(shí)間。

起始倍數：脫扣測試試驗逐級過(guò)程中的開(kāi)始的電流倍數。

步進(jìn)倍數：脫扣測試試驗逐級過(guò)程中的步進(jìn)電流倍數。

大倍數：脫扣測試試驗逐級過(guò)程中的大的電流倍數。

準備時(shí)間應根據規程來(lái)設置，不宜過(guò)短。直流斷路器在連續試驗中，應保證直流斷路器冷卻。

輸出電流 = 額定電流X電流倍數不能超過(guò)本機大電流，輸出電流小于200A時(shí),試驗時(shí)間不超過(guò)9999S；輸出電流大于200A時(shí),試驗時(shí)間不超過(guò)300S。

（3）安秒動(dòng)作試驗

主界面選中“安秒動(dòng)作試驗”后，按確定可以進(jìn)入設置界面，如圖6:

安秒動(dòng)作試驗用來(lái)檢測直流斷路器開(kāi)斷（電流倍數—時(shí)間）的特性試驗。根據規程，電流倍數從2~N（不同直流斷路器不等）進(jìn)行試驗，每個(gè)電流倍數下要求進(jìn)行三次試驗，獲得的三個(gè)動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間的平均值連線(xiàn)要落在規程中的閉絡(luò )線(xiàn)（可以用PC機來(lái)做些曲線(xiàn)）。此試驗計時(shí)相對更加靈敏。

界面劃分試驗結果顯示區，基本參數顯示區，試驗提示區，試驗操作區。

結果顯示區：以表格方式顯示試驗結果，標題欄為額定電流、電流倍數、試驗時(shí)間、開(kāi)始試驗時(shí)刻。中間為試驗記錄，可以存200條。底下為記錄顯示匯總，有試驗記錄條數、6條每頁(yè)，光標所在哪一頁(yè)，光標選擇第幾條。按上↑、下↓鍵可以移動(dòng)選擇，選中記錄加粗顯示。

試驗操作區：按左←，右→鍵選擇清空、刪除、試驗。

“清空”——按確定將清除本試驗所有試驗數據；

“刪除”——按確定將刪除光標選擇的試驗記錄；

“試驗”——按確定將進(jìn)行試驗；按

按面板打印可以打印選擇的試驗記錄。

試驗前檢查：

斷路器檢查——直流斷路器是否斷開(kāi)其它的電氣連接，是否已經(jīng)合閘。

連接檢查——本裝置輸出的是恒流直流電流，務(wù)必把每一接觸點(diǎn)接牢扭緊。

試驗過(guò)程：

系統先計時(shí)“準備時(shí)間”，準備時(shí)間計時(shí)結束后開(kāi)始輸出電流。

電流輸出為開(kāi)始時(shí)刻，過(guò)程中自動(dòng)捕捉直流斷路器的跳閘狀態(tài)為結束時(shí)刻，兩者時(shí)間差為動(dòng)作時(shí)間。

電流輸出過(guò)程中按取消鍵，可以退出試驗；根據設置的試驗時(shí)間，計時(shí)到了也退出試驗，通流試驗時(shí)間應大于動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間記錄中有“>”符號，說(shuō)明在通流時(shí)間內未動(dòng)作。

電流輸出過(guò)程中，3秒內測試電流沒(méi)有升起來(lái)，系統會(huì )自動(dòng)提示斷路器開(kāi)路，請確保直流斷路器合閘。

試驗結束后，系統自動(dòng)斷開(kāi)輸出電流，并存儲試驗數據，在試驗結果區可以看到一條新的試驗記錄。

（5）通流不動(dòng)作試驗

通流不動(dòng)作試驗用來(lái)檢測直流斷路器在通過(guò)額定電流左右電流的穩定性能的特性試驗。規程規定1.13倍一小時(shí)內不動(dòng)作，1.45倍一小時(shí)內動(dòng)作。

試驗方法類(lèi)似安秒動(dòng)作試驗。

（6）脫扣測試試驗

脫扣測試試驗用來(lái)檢測直流斷路器的脫扣電流倍數和動(dòng)作時(shí)間。此試驗是一個(gè)逐級升流試驗過(guò)程。

準備時(shí)間，輸出電流=額定電流X起始倍數。試驗時(shí)間計時(shí)結束。

準備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數+步進(jìn)倍數）。試驗時(shí)間計時(shí)結束。

準備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數+2X步進(jìn)倍數）。試驗時(shí)間計時(shí)結束。

… …

第N次，準備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數+（N-1）X步進(jìn)倍數）。試驗時(shí)間計時(shí)結束。

直至倍數大于大電流倍數，逐級升流試驗結束。在逐級升流過(guò)程中，若直流斷路器動(dòng)作，逐級升流試驗結束。每次試驗數據將自動(dòng)保存起來(lái)。

（7）差級配合試驗

差級配合試驗用來(lái)檢測多級直流斷路器的配合情況。模擬短路時(shí)，應一級直流斷路器動(dòng)作，回路斷開(kāi)后上級直流斷路器不動(dòng)作。接線(xiàn)方法如下，圖7：

上圖按典型的三級直流斷路器來(lái)接線(xiàn)，多級類(lèi)似。試驗方法類(lèi)似安秒動(dòng)作試驗。特別說(shuō)明，小型直流斷路器的內阻過(guò)大，儀器輸出功率限制，建議級數減少來(lái)測試。

（8）內阻測試試驗

        內阻測試試驗用來(lái)測試直流斷路器的內阻。接線(xiàn)方法如下，圖8：

此試驗，要求使用電壓信號線(xiàn)，請按正負接入。試驗自動(dòng)按的電流倍數來(lái)測試斷路器的內阻。試驗方法類(lèi)似安秒動(dòng)作試驗。

（9）功能選擇

按鍵盤(pán)上的“功能”就進(jìn)入功能界面,如圖9:

進(jìn)入功能界面后，可以選擇 “系統日歷時(shí)鐘調整”、“清除全部歷史數”、“試驗操作注意事項”等界面。

系統日歷時(shí)鐘調整：設置時(shí)鐘的時(shí)間，為試驗數據提供時(shí)間依據。

清除全部歷史數：清除儀器存儲器中所有的試驗數據。

試驗操作注意事項：為用戶(hù)提供一些操作規范和安全注意事項。

五、PC機聯(lián)機使用方法

1. 儀器與PC機聯(lián)機

儀器與PC機之間通過(guò)RS232線(xiàn)相連。如果PC機不帶串口，可選配USB-RS232連接線(xiàn)。

PC機聯(lián)機使用比單獨儀器操作更方便，操作步驟大致分為：

設置參數——開(kāi)始試驗——導入數據——保存文件——生成報表。

2. PC機軟件配置

   將光盤(pán)打開(kāi)后，可以看到一個(gè)“上位機”文件夾，將其拷貝到PC機的根目錄中，打開(kāi)此文件夾，如圖11：

其中“ZUC.exe”是本系統的主執行文件，“DATA”文件夾為試驗數據目錄，試驗數據以時(shí)間為文件名存儲。導出的EXCEL格式的數據也放在此文件夾。雙擊“ZUC.exe”執行文件，打開(kāi)主界面，如圖12：

3．軟件使用

   （1）打開(kāi)文件：打開(kāi)以前的數據文件，可以添加試驗記錄，或進(jìn)行打印。

   （2）保存文件：保存試驗數據為數據文件，可以在PC機存儲。

   （3）導出EXCEL：可以導出當前的數據為EXCEL文件，文件內容如圖13：

（4）打印預覽：可以查看當前試驗數據的報表，如圖14：

（5）試驗界面：進(jìn)行與儀器聯(lián)機，進(jìn)行試驗操作，并導入試驗數據。

（6）退出系統：

     可以退出本系統軟件。

（7）打開(kāi)“幫助”菜單，選擇“幫助文檔”可以打開(kāi)幫助文檔的電子版。

4. 試驗方法

打開(kāi)“試驗界面”，如圖15：

按“斷路器信息”欄目，可以輸入直流斷路器的相關(guān)信息，方便生成報表?？梢暂斎朐囼瀱挝?、試驗人員、廠(chǎng)站名、斷路器編號、斷路器型號、斷路器品牌、斷路器特性。

按“安秒特性試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的安秒動(dòng)作試驗數據，左邊是數據形式，右邊為數據曲線(xiàn)。

按“通流不動(dòng)作試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的通流不動(dòng)作試驗數據。

按“脫扣測試試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的脫扣測試試驗數據。

按“差級配合試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的差級配合試驗數據。

按“內阻測試試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的內阻測試試驗數據。

按“試驗”，將彈出試驗命令界面，如圖21：

A、進(jìn)入此界面前，設置額定電流和開(kāi)關(guān)類(lèi)型。一個(gè)試驗數據文件只包含一個(gè)直流斷路器的試驗數據，因此額定電流是不變的，試驗首先設置額定電流。額定電流改變，將認為已經(jīng)更換了新的直流斷路器，系統將會(huì )清空以前的試驗記錄。根據直流斷路器類(lèi)型不同，請選擇B型或C型的曲線(xiàn)包羅線(xiàn)。

B、試驗前，請按儀器單獨使用時(shí)一樣，必須進(jìn)行相關(guān)檢查。閉合直流斷路器，連接好串口線(xiàn)。

設置好此界面中的配置數據，選擇串口號，按“連接儀器測試”按鈕測試PC機和儀器是否聯(lián)通。

C、連接儀器測試成功后，請設置試驗參數數據。試驗類(lèi)型、電流倍數、試驗時(shí)間、準備時(shí)間、起始電流、步進(jìn)電流、大電流。

D、按“開(kāi)始試驗”按鈕，儀器將進(jìn)行試驗并輸出電流，直到試驗結束，如果過(guò)程中要停止試驗，可以按“中斷試驗”按鈕。

E、試驗結束后，請按“上傳本試驗近數據”按鈕，將會(huì )把剛才的試驗數據傳上來(lái)，并在對應的試驗結果界面中顯示出來(lái)。

做安秒動(dòng)作試驗時(shí)，請在同一倍數額定電流下重復做三次試驗，軟件會(huì )自動(dòng)求動(dòng)作時(shí)間的平均值顯示在曲線(xiàn)中。

做脫扣測試試驗時(shí)，儀器將做逐級試驗，整個(gè)過(guò)程完成后，可以一次性導入全部試驗數據。

做級差配合試驗時(shí)，導入數據要求人為設置每級斷路器是否動(dòng)作。

“清除儀器所有數據”、“清除全部顯示數據”、“上傳本試驗所有數據”不經(jīng)常使用。“清除儀器所有數據”為清除儀器存儲器中的試驗數據。“清除全部顯示數據”為清除試驗界面中的所有數據。“上傳本試驗所有數據”為將儀器中本試驗所有的試驗數據上傳上來(lái)，存放到試驗界面中。

六、注意事項

儀器應放置于干燥、通風(fēng)，無(wú)腐蝕性氣體的室內。

請不要私自拆卸、分解或改造儀器，否則有觸電的危險。

請不要私自維修儀器或自主改造、加工儀器，否則儀器不在質(zhì)保之列。

為發(fā)揮本產(chǎn)品的性能,在使用本公司產(chǎn)品前請仔細閱讀使用說(shuō)明書(shū)。

七、運輸、貯存

    ■運輸

    設備需要運輸時(shí)，建議使用本公司儀器包裝木箱和減震物品，以免在運輸途中造成不必要的損壞，給您造成不必要的損失。

設備在運輸途中不使用木箱時(shí)，不允許堆碼排放。使用本公司儀器包裝箱時(shí)允許堆碼層數為二層。

運輸設備途中，儀器面板應朝上。

    ■貯存

    設備應放置在干燥無(wú)塵、通風(fēng)無(wú)腐蝕性氣體的室內。在沒(méi)有木箱包裝的情況下，不允許堆碼排放。

設備貯存時(shí)，面板應朝上。并在設備的底部墊防潮物品，防止設備受潮。