多功能直流斷路器級差配合測試裝置

一、SHHZDA-300B多功能直流斷路器級差配合測試裝置概述  

目前變電站的直流饋電網絡多采用樹狀結構，從蓄電池到站內用電設備，一般經過三級配電，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作特性不匹配，在直流系統運行過程中，當下級用電設備出現短路故障時，經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路的斷電事故，進而引起變電站一次設備如高壓開關、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作特性不匹配帶來的隱患，國家電網公司對于新裝和運行中的直流保護電器，規定了必須進行安秒特性測試，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量合格的產品，其熔斷體或定值應按有關規定分級配置和整定，并定期進行核對，防止因其不正確動作而擴大事故”；《直流電源系統技術監督規定》第二十七條中規定：“…自動空氣斷路器使用前應進行特性和動作電流抽查。…”；《預防直流電源系統事故措施》第十一條中規定：“…使用前宜進行安秒特性和動作電流抽檢…”。

直流保護電器的安秒特性一般在實驗室或檢測站進行測試，設備占地面積大，需要配置專門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行試驗，但無法準確測試其電流-動作時間特性。因而造成直流系統投運后，現場檢修維護人員因不具備相應的測試手段和工具，無法檢驗直流保護電器的安秒特性是否滿足要求。

根據直流保護電器安秒特性測試的現實狀況，本公司推出了一種適合變電站現場使用、便于攜帶、自動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提供直流保護電器動作特性的測試手段，對直流保護電器的動作特性以及級差配合進行校驗，以便提高直流系統運行的可靠性，保證電網的安全可靠運行。

二、SHHZDA-300B多功能直流斷路器級差配合測試裝置產品特點

儀器既可以單獨使用，也可以與PC機聯機使用。

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，人機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產生直流大電流輸出，輸出電流響應速度快、精度高、連續可調。

多個高精度傳感器自動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。

自動保存設置數據，掉電后開機后顯示上一次的設置數據。

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

儀器提供RS232通信接口，電腦*可以控制儀器并導出試驗數據。

聯機使用方式時，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、生成EXCEL報表等。

儀器帶有過熱、過流、過壓保護保護功能。

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%；

時間記錄：0-9999S；時間分辨率：0.1mS；

環境溫度：－20℃至50℃

外形尺寸：470mm(長)×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

2. 控制箱的面板結構圖

3. 儀器本機軟件使用

（1）開機界面

開機處于“歡迎界面”,如圖3：

根據鍵盤的示圖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，按確定可以進入設置界面，如圖5:

按左←，右→時切換光標移動位置，按上↑、下↓時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循環，前且在使用時有默認的標準值。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始狀態。

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。

試驗時間：電流輸出的長時間。

準備時間：開始試驗前的等待時間。

起始倍數：脫扣測試試驗逐級過程中的開始的電流倍數。

步進倍數：脫扣測試試驗逐級過程中的步進電流倍數。

大倍數：脫扣測試試驗逐級過程中的大的電流倍數。

準備時間應根據規程來設置，不宜過短。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電流倍數不能超過本機大電流，輸出電流小于200A時,試驗時間不超過9999S；輸出電流大于200A時,試驗時間不超過300S。

（3）安秒動作試驗

主界面選中“安秒動作試驗”后，按確定可以進入設置界面，如圖6:

安秒動作試驗用來檢測直流斷路器開斷（電流倍數—時間）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）進行試驗，每個電流倍數下要求進行三次試驗，獲得的三個動作時間，動作時間的平均值連線要落在規程中的閉絡線（可以用PC機來做些曲線）。此試驗計時相對更加靈敏。

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、試驗時間、開始試驗時刻。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，光標所在哪一頁，光標選擇第幾條。按上↑、下↓鍵可以移動選擇，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其它的電氣連接，是否已經合閘。

連接檢查——本裝置輸出的是恒流直流電流，務必把每一接觸點接牢扭緊。

試驗過程：

系統先計時“準備時間”，準備時間計時結束后開始輸出電流。

電流輸出為開始時刻，過程中自動捕捉直流斷路器的跳閘狀態為結束時刻，兩者時間差為動作時間。

電流輸出過程中按取消鍵，可以退出試驗；根據設置的試驗時間，計時到了也退出試驗，通流試驗時間應大于動作時間，動作時間記錄中有“>”符號，說明在通流時間內未動作。

電流輸出過程中，3秒內測試電流沒有升起來，系統會自動提示斷路器開路，請確保直流斷路器合閘。

試驗結束后，系統自動斷開輸出電流，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）通流不動作試驗

通流不動作試驗用來檢測直流斷路器在通過額定電流左右電流的穩定性能的特性試驗。規程規定1.13倍一小時內不動作，1.45倍一小時內動作。

試驗方法類似安秒動作試驗。

（6）脫扣測試試驗

脫扣測試試驗用來檢測直流斷路器的脫扣電流倍數和動作時間。此試驗是一個逐級升流試驗過程。

準備時間，輸出電流=額定電流X起始倍數。試驗時間計時結束。

準備時間，輸出電流=額定電流X（起始倍數+步進倍數）。試驗時間計時結束。

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

… …

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

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

（7）差級配合試驗

差級配合試驗用來檢測多級直流斷路器的配合情況。模擬短路時，應一級直流斷路器動作，回路斷開后上級直流斷路器不動作。接線方法如下，圖7：

上圖按典型的三級直流斷路器來接線，多級類似。試驗方法類似安秒動作試驗。特別說明，小型直流斷路器的內阻過大，儀器輸出功率限制，建議級數減少來測試。

（8）內阻測試試驗

        內阻測試試驗用來測試直流斷路器的內阻。接線方法如下，圖8：

此試驗，要求使用電壓信號線，請按正負接入。試驗自動按的電流倍數來測試斷路器的內阻。試驗方法類似安秒動作試驗。

（9）功能選擇

按鍵盤上的“功能”就進入功能界面,如圖9:

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

系統日歷時鐘調整：設置時鐘的時間，為試驗數據提供時間依據。

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：為用戶提供一些操作規范和安全注意事項。

五、PC機聯機使用方法

1. 儀器與PC機聯機

儀器與PC機之間通過RS232線相連。如果PC機不帶串口，可選配USB-RS232連接線。

PC機聯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

   將光盤打開后，可以看到一個“上位機”文件夾，將其拷貝到PC機的根目錄中，打開此文件夾，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，打開主界面，如圖12：

3．軟件使用

   （1）打開文件：打開以前的數據文件，可以添加試驗記錄，或進行打印。

   （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：進行與儀器聯機，進行試驗操作，并導入試驗數據。

（6）退出系統：

     可以退出本系統軟件。

（7）打開“幫助”菜單，選擇“幫助文檔”可以打開幫助文檔的電子版。

4. 試驗方法

打開“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信息，方便生成報表。可以輸入試驗單位、試驗人員、廠站名、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作試驗數據，左邊是數據形式，右邊為數據曲線。

按“通流不動作試驗結果”欄目，將顯示本直流斷路器的通流不動作試驗數據。

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、進入此界面前，設置額定電流和開關類型。一個試驗數據文件只包含一個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，將認為已經更換了新的直流斷路器，系統將會清空以前的試驗記錄。根據直流斷路器類型不同，請選擇B型或C型的曲線包羅線。

B、試驗前，請按儀器單獨使用時一樣，必須進行相關檢查。閉合直流斷路器，連接好串口線。

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機和儀器是否聯通。

C、連接儀器測試成功后，請設置試驗參數數據。試驗類型、電流倍數、試驗時間、準備時間、起始電流、步進電流、大電流。

D、按“開始試驗”按鈕，儀器將進行試驗并輸出電流，直到試驗結束，如果過程中要停止試驗，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，將會把剛才的試驗數據傳上來，并在對應的試驗結果界面中顯示出來。

做安秒動作試驗時，請在同一倍數額定電流下重復做三次試驗，軟件會自動求動作時間的平均值顯示在曲線中。

做脫扣測試試驗時，儀器將做逐級試驗，整個過程完成后，可以一次性導入全部試驗數據。

做級差配合試驗時，導入數據要求人為設置每級斷路器是否動作。

“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，存放到試驗界面中。

六、注意事項

儀器應放置于干燥、通風，無腐蝕性氣體的室內。

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，否則儀器不在質保之列。

為發揮本產品的性能,在使用本公司產品前請仔細閱讀使用說明書。

七、運輸、貯存

    ■運輸

    設備需要運輸時，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，不允許堆碼排放。使用本公司儀器包裝箱時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塵、通風無腐蝕性氣體的室內。在沒有木箱包裝的情況下，不允許堆碼排放。

設備貯存時，面板應朝上。并在設備的底部墊防潮物品，防止設備受潮。