多功能直流斷路器級(jí)差測試儀

一、SHHZDA-300B多功能直流斷路器級(jí)差測試儀概述  

目前變電站的直流饋電網(wǎng)絡(luò)多采用樹狀結(jié)構(gòu)，從蓄電池到站內(nèi)用電設(shè)備，一般經(jīng)過三級(jí)配電，每級(jí)配電大多采用直流斷路器作為保護(hù)電器。由于上下級(jí)直流斷路器保護(hù)動(dòng)作特性不匹配，在直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)下級(jí)用電設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，經(jīng)常引起上一級(jí)直流斷路器的越級(jí)跳閘，從而引起其它饋電線路的斷電事故，進(jìn)而引起變電站一次設(shè)備如高壓開關(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(hù)電器動(dòng)作特性不匹配帶來的隱患，國家電網(wǎng)公司對于新裝和運(yùn)行中的直流保護(hù)電器，規(guī)定了必須進(jìn)行安秒特性測試，保證性能與設(shè)計(jì)相符，以確保直流回路級(jí)差配合的正確性。2005年發(fā)布的《直流電源系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范》第十二條第八款規(guī)定“直流熔斷器和空氣斷路器應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級(jí)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(kuò)大事故”；《直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督規(guī)定》第二十七條中規(guī)定：“…自動(dòng)空氣斷路器使用前應(yīng)進(jìn)行特性和動(dòng)作電流抽查。…”；《預(yù)防直流電源系統(tǒng)事故措施》第十一條中規(guī)定：“…使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽檢…”。

直流保護(hù)電器的安秒特性一般在實(shí)驗(yàn)室或檢測站進(jìn)行測試，設(shè)備占地面積大，需要配置專門的充電裝置和大電流負(fù)載箱，操作復(fù)雜；部分運(yùn)行單位利用變電站蓄電池組對直流保護(hù)電器的級(jí)差配合進(jìn)行試驗(yàn)，但無法準(zhǔn)確測試其電流-動(dòng)作時(shí)間特性。因而造成直流系統(tǒng)投運(yùn)后，現(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段和工具，無法檢驗(yàn)直流保護(hù)電器的安秒特性是否滿足要求。

根據(jù)直流保護(hù)電器安秒特性測試的現(xiàn)實(shí)狀況，本公司推出了一種適合變電站現(xiàn)場使用、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(jí)差配合綜合系統(tǒng)，可以為運(yùn)行維護(hù)部門提供直流保護(hù)電器動(dòng)作特性的測試手段，對直流保護(hù)電器的動(dòng)作特性以及級(jí)差配合進(jìn)行校驗(yàn)，以便提高直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

二、SHHZDA-300B多功能直流斷路器級(jí)差測試儀產(chǎn)品特點(diǎn)

儀器既可以單獨(dú)使用，也可以與PC機(jī)聯(lián)機(jī)使用。

儀器提供直流大電流源使用簡便，無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(jī)，人機(jī)對話全鍵盤操作方式，智能化工作全過程。

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(yīng)速度快、精度高、連續(xù)可調(diào)。

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(chǔ)功能，可以存1000組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

自動(dòng)保存設(shè)置數(shù)據(jù)，掉電后開機(jī)后顯示上一次的設(shè)置數(shù)據(jù)。

具有安秒動(dòng)作試驗(yàn)方式、通流不動(dòng)作試驗(yàn)、脫扣測試試驗(yàn)、差級(jí)配合試驗(yàn)、內(nèi)阻測試試驗(yàn)五大試驗(yàn)。*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(dǎo)出試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

聯(lián)機(jī)使用方式時(shí)，可以操作控制儀器、導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、生成數(shù)據(jù)報(bào)表、生成數(shù)據(jù)曲線、生成EXCEL報(bào)表等。

儀器帶有過熱、過流、過壓保護(hù)保護(hù)功能。

儀器抗干擾能力強(qiáng)，電磁兼容性能強(qiáng)。

三、技術(shù)指標(biāo)

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(shù)：小于5%；

輸出電流的穩(wěn)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)×320mm（寬）×460mm（高）；

重量：20kg

四、儀器單機(jī)使用方法

1. 按試驗(yàn)要求正確接線

2. 控制箱的面板結(jié)構(gòu)圖

3. 儀器本機(jī)軟件使用

（1）開機(jī)界面

開機(jī)處于“歡迎界面”,如圖3：

根據(jù)鍵盤的示圖4，按上↑、下↓、左←，右→可以切換菜單項(xiàng)。

（2）設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)

主界面選中“試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置”后，按確定可以進(jìn)入設(shè)置界面，如圖5:

按左←，右→時(shí)切換光標(biāo)移動(dòng)位置，按上↑、下↓時(shí)更改光標(biāo)位置數(shù)據(jù)的值。光標(biāo)位置和設(shè)置的數(shù)值全部可以自動(dòng)循環(huán)，前且在使用時(shí)有默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)值。如果所有的參數(shù)都設(shè)置完成，按取消退出設(shè)置回到主界面開始狀態(tài)。

額定電流：直流斷路器的額定電流。

電流倍數(shù)：相對額定電流的倍數(shù)。

試驗(yàn)時(shí)間：電流輸出的長時(shí)間。

準(zhǔn)備時(shí)間：開始試驗(yàn)前的等待時(shí)間。

起始倍數(shù)：脫扣測試試驗(yàn)逐級(jí)過程中的開始的電流倍數(shù)。

步進(jìn)倍數(shù)：脫扣測試試驗(yàn)逐級(jí)過程中的步進(jìn)電流倍數(shù)。

大倍數(shù)：脫扣測試試驗(yàn)逐級(jí)過程中的大的電流倍數(shù)。

準(zhǔn)備時(shí)間應(yīng)根據(jù)規(guī)程來設(shè)置，不宜過短。直流斷路器在連續(xù)試驗(yàn)中，應(yīng)保證直流斷路器冷卻。

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

（3）安秒動(dòng)作試驗(yàn)

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

安秒動(dòng)作試驗(yàn)用來檢測直流斷路器開斷（電流倍數(shù)—時(shí)間）的特性試驗(yàn)。根據(jù)規(guī)程，電流倍數(shù)從2~N（不同直流斷路器不等）進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)電流倍數(shù)下要求進(jìn)行三次試驗(yàn)，獲得的三個(gè)動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間的平均值連線要落在規(guī)程中的閉絡(luò)線（可以用PC機(jī)來做些曲線）。此試驗(yàn)計(jì)時(shí)相對更加靈敏。

界面劃分試驗(yàn)結(jié)果顯示區(qū)，基本參數(shù)顯示區(qū)，試驗(yàn)提示區(qū)，試驗(yàn)操作區(qū)。

結(jié)果顯示區(qū)：以表格方式顯示試驗(yàn)結(jié)果，標(biāo)題欄為額定電流、電流倍數(shù)、試驗(yàn)時(shí)間、開始試驗(yàn)時(shí)刻。中間為試驗(yàn)記錄，可以存200條。底下為記錄顯示匯總，有試驗(yàn)記錄條數(shù)、6條每頁，光標(biāo)所在哪一頁，光標(biāo)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(yàn)操作區(qū)：按左←，右→鍵選擇清空、刪除、試驗(yàn)。

“清空”——按確定將清除本試驗(yàn)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

“刪除”——按確定將刪除光標(biāo)選擇的試驗(yàn)記錄；

“試驗(yàn)”——按確定將進(jìn)行試驗(yàn)；按

按面板打印可以打印選擇的試驗(yàn)記錄。

試驗(yàn)前檢查：

斷路器檢查——直流斷路器是否斷開其它的電氣連接，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(yàn)過程：

系統(tǒng)先計(jì)時(shí)“準(zhǔn)備時(shí)間”，準(zhǔn)備時(shí)間計(jì)時(shí)結(jié)束后開始輸出電流。

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

電流輸出過程中按取消鍵，可以退出試驗(yàn)；根據(jù)設(shè)置的試驗(yàn)時(shí)間，計(jì)時(shí)到了也退出試驗(yàn)，通流試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)大于動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間記錄中有“>”符號(hào)，說明在通流時(shí)間內(nèi)未動(dòng)作。

電流輸出過程中，3秒內(nèi)測試電流沒有升起來，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示斷路器開路，請確保直流斷路器合閘。

試驗(yàn)結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)斷開輸出電流，并存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)結(jié)果區(qū)可以看到一條新的試驗(yàn)記錄。

（5）通流不動(dòng)作試驗(yàn)

通流不動(dòng)作試驗(yàn)用來檢測直流斷路器在通過額定電流左右電流的穩(wěn)定性能的特性試驗(yàn)。規(guī)程規(guī)定1.13倍一小時(shí)內(nèi)不動(dòng)作，1.45倍一小時(shí)內(nèi)動(dòng)作。

試驗(yàn)方法類似安秒動(dòng)作試驗(yàn)。

（6）脫扣測試試驗(yàn)

脫扣測試試驗(yàn)用來檢測直流斷路器的脫扣電流倍數(shù)和動(dòng)作時(shí)間。此試驗(yàn)是一個(gè)逐級(jí)升流試驗(yàn)過程。

準(zhǔn)備時(shí)間，輸出電流=額定電流X起始倍數(shù)。試驗(yàn)時(shí)間計(jì)時(shí)結(jié)束。

準(zhǔn)備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+步進(jìn)倍數(shù)）。試驗(yàn)時(shí)間計(jì)時(shí)結(jié)束。

準(zhǔn)備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+2X步進(jìn)倍數(shù)）。試驗(yàn)時(shí)間計(jì)時(shí)結(jié)束。

… …

第N次，準(zhǔn)備時(shí)間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+（N-1）X步進(jìn)倍數(shù)）。試驗(yàn)時(shí)間計(jì)時(shí)結(jié)束。

直至倍數(shù)大于大電流倍數(shù)，逐級(jí)升流試驗(yàn)結(jié)束。在逐級(jí)升流過程中，若直流斷路器動(dòng)作，逐級(jí)升流試驗(yàn)結(jié)束。每次試驗(yàn)數(shù)據(jù)將自動(dòng)保存起來。

（7）差級(jí)配合試驗(yàn)

差級(jí)配合試驗(yàn)用來檢測多級(jí)直流斷路器的配合情況。模擬短路時(shí)，應(yīng)一級(jí)直流斷路器動(dòng)作，回路斷開后上級(jí)直流斷路器不動(dòng)作。接線方法如下，圖7：

上圖按典型的三級(jí)直流斷路器來接線，多級(jí)類似。試驗(yàn)方法類似安秒動(dòng)作試驗(yàn)。特別說明，小型直流斷路器的內(nèi)阻過大，儀器輸出功率限制，建議級(jí)數(shù)減少來測試。

（8）內(nèi)阻測試試驗(yàn)

        內(nèi)阻測試試驗(yàn)用來測試直流斷路器的內(nèi)阻。接線方法如下，圖8：

此試驗(yàn)，要求使用電壓信號(hào)線，請按正負(fù)接入。試驗(yàn)自動(dòng)按的電流倍數(shù)來測試斷路器的內(nèi)阻。試驗(yàn)方法類似安秒動(dòng)作試驗(yàn)。

（9）功能選擇

按鍵盤上的“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(tǒng)日歷時(shí)鐘調(diào)整”、“清除全部歷史數(shù)”、“試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)”等界面。

系統(tǒng)日歷時(shí)鐘調(diào)整：設(shè)置時(shí)鐘的時(shí)間，為試驗(yàn)數(shù)據(jù)提供時(shí)間依據(jù)。

清除全部歷史數(shù)：清除儀器存儲(chǔ)器中所有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)：為用戶提供一些操作規(guī)范和安全注意事項(xiàng)。

五、PC機(jī)聯(lián)機(jī)使用方法

1. 儀器與PC機(jī)聯(lián)機(jī)

儀器與PC機(jī)之間通過RS232線相連。如果PC機(jī)不帶串口，可選配USB-RS232連接線。

PC機(jī)聯(lián)機(jī)使用比單獨(dú)儀器操作更方便，操作步驟大致分為：

設(shè)置參數(shù)——開始試驗(yàn)——導(dǎo)入數(shù)據(jù)——保存文件——生成報(bào)表。

2. PC機(jī)軟件配置

   將光盤打開后，可以看到一個(gè)“上位機(jī)”文件夾，將其拷貝到PC機(jī)的根目錄中，打開此文件夾，如圖11：

其中“ZUC.exe”是本系統(tǒng)的主執(zhí)行文件，“DATA”文件夾為試驗(yàn)數(shù)據(jù)目錄，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以時(shí)間為文件名存儲(chǔ)。導(dǎo)出的EXCEL格式的數(shù)據(jù)也放在此文件夾。雙擊“ZUC.exe”執(zhí)行文件，打開主界面，如圖12：

3．軟件使用

   （1）打開文件：打開以前的數(shù)據(jù)文件，可以添加試驗(yàn)記錄，或進(jìn)行打印。

   （2）保存文件：保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)文件，可以在PC機(jī)存儲(chǔ)。

   （3）導(dǎo)出EXCEL：可以導(dǎo)出當(dāng)前的數(shù)據(jù)為EXCEL文件，文件內(nèi)容如圖13：

（4）打印預(yù)覽：可以查看當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)的報(bào)表，如圖14：

（5）試驗(yàn)界面：進(jìn)行與儀器聯(lián)機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)操作，并導(dǎo)入試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（6）退出系統(tǒng)：

     可以退出本系統(tǒng)軟件。

（7）打開“幫助”菜單，選擇“幫助文檔”可以打開幫助文檔的電子版。

4. 試驗(yàn)方法

打開“試驗(yàn)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(bào)表。可以輸入試驗(yàn)單位、試驗(yàn)人員、廠站名、斷路器編號(hào)、斷路器型號(hào)、斷路器品牌、斷路器特性。

按“安秒特性試驗(yàn)結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的安秒動(dòng)作試驗(yàn)數(shù)據(jù)，左邊是數(shù)據(jù)形式，右邊為數(shù)據(jù)曲線。

按“通流不動(dòng)作試驗(yàn)結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的通流不動(dòng)作試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

按“脫扣測試試驗(yàn)結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的脫扣測試試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

按“差級(jí)配合試驗(yàn)結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的差級(jí)配合試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

按“內(nèi)阻測試試驗(yàn)結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的內(nèi)阻測試試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

按“試驗(yàn)”，將彈出試驗(yàn)命令界面，如圖21：

A、進(jìn)入此界面前，設(shè)置額定電流和開關(guān)類型。一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件只包含一個(gè)直流斷路器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此額定電流是不變的，試驗(yàn)首先設(shè)置額定電流。額定電流改變，將認(rèn)為已經(jīng)更換了新的直流斷路器，系統(tǒng)將會(huì)清空以前的試驗(yàn)記錄。根據(jù)直流斷路器類型不同，請選擇B型或C型的曲線包羅線。

B、試驗(yàn)前，請按儀器單獨(dú)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。

設(shè)置好此界面中的配置數(shù)據(jù)，選擇串口號(hào)，按“連接儀器測試”按鈕測試PC機(jī)和儀器是否聯(lián)通。

C、連接儀器測試成功后，請?jiān)O(shè)置試驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)類型、電流倍數(shù)、試驗(yàn)時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間、起始電流、步進(jìn)電流、大電流。

D、按“開始試驗(yàn)”按鈕，儀器將進(jìn)行試驗(yàn)并輸出電流，直到試驗(yàn)結(jié)束，如果過程中要停止試驗(yàn)，可以按“中斷試驗(yàn)”按鈕。

E、試驗(yàn)結(jié)束后，請按“上傳本試驗(yàn)近數(shù)據(jù)”按鈕，將會(huì)把剛才的試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳上來，并在對應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果界面中顯示出來。

做安秒動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)，請?jiān)谕槐稊?shù)額定電流下重復(fù)做三次試驗(yàn)，軟件會(huì)自動(dòng)求動(dòng)作時(shí)間的平均值顯示在曲線中。

做脫扣測試試驗(yàn)時(shí)，儀器將做逐級(jí)試驗(yàn)，整個(gè)過程完成后，可以一次性導(dǎo)入全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

做級(jí)差配合試驗(yàn)時(shí)，導(dǎo)入數(shù)據(jù)要求人為設(shè)置每級(jí)斷路器是否動(dòng)作。

“清除儀器所有數(shù)據(jù)”、“清除全部顯示數(shù)據(jù)”、“上傳本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)”不經(jīng)常使用。“清除儀器所有數(shù)據(jù)”為清除儀器存儲(chǔ)器中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。“清除全部顯示數(shù)據(jù)”為清除試驗(yàn)界面中的所有數(shù)據(jù)。“上傳本試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)”為將儀器中本試驗(yàn)所有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳上來，存放到試驗(yàn)界面中。

六、注意事項(xiàng)

儀器應(yīng)放置于干燥、通風(fēng)，無腐蝕性氣體的室內(nèi)。

請不要私自拆卸、分解或改造儀器，否則有觸電的危險(xiǎn)。

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(xì)閱讀使用說明書。

七、運(yùn)輸、貯存

    ■運(yùn)輸

    設(shè)備需要運(yùn)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(yùn)輸途中造成不必要的損壞，給您造成不必要的損失。

設(shè)備在運(yùn)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(shù)為二層。

運(yùn)輸設(shè)備途中，儀器面板應(yīng)朝上。

    ■貯存

    設(shè)備應(yīng)放置在干燥無塵、通風(fēng)無腐蝕性氣體的室內(nèi)。在沒有木箱包裝的情況下，不允許堆碼排放。

設(shè)備貯存時(shí)，面板應(yīng)朝上。并在設(shè)備的底部墊防潮物品，防止設(shè)備受潮。