PSGKC-F高壓開關(guān)機械特性測試儀

揚州品勝電氣有限公司出品

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  *部分：PSGKC-F開關(guān)機械特性測試儀 

一、特點及主要功能

1. 640×480高亮彩色液晶圖文顯示、陽光下顯示清晰、高速熱敏打印機；

2. 配備嵌入式工業(yè)級控制系統(tǒng)、1G存儲容量、windows操作系統(tǒng)、觸摸屏操作方式、支持外掛鍵盤、鼠標(biāo)；

3. 配套上層設(shè)備管理軟件，具備設(shè)備及歷史數(shù)據(jù)管理、查詢、比較、列表、報告打印等功能。兩個USB接口支持數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出；

4. 內(nèi)嵌三維動畫演示,詳細介紹儀器操作流程及軟件使用方法,方便用戶掌握試驗方法和儀器的使用；

5. 集成操作電源，無須現(xiàn)場二次電源，現(xiàn)場使用更加方便快捷；

6. 具有錄波功能，可對應(yīng)時間坐標(biāo)顯示斷口狀態(tài)波形、分（合）閘線圈的電流波形、行程－時間（S－t）曲線，有利于對開關(guān)機構(gòu)故障的準確判斷；

7. 可測試一路速度，配備角速度傳感器、線位移傳感器、滑線電阻傳感器，幾乎涵蓋所有型號開關(guān)的速度測試；

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

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

10.支持開關(guān)操作機構(gòu)的低電壓試驗；

11.適用于國內(nèi)外所有SF6、真空、少油高壓開關(guān)的機械特性及動作電壓的測量；

12.測試通道13路：同時測量12路斷口的固有分、合閘時間、同期性及1路速度。

二、技術(shù)指標(biāo)

1. 測試項目

1.1 石墨觸頭：西門子所有石墨觸頭開關(guān)的試驗（僅GKC-6B具備此功能） ；

1.2 合閘電阻：所有帶有主、輔觸頭開關(guān)的動作時間差及合閘電阻測試 ；

1.3  時    間：觸摸操作完成各類開關(guān)固有分、合閘時間、相間同期、相內(nèi)同期和所有斷口同期；

1.4  重 合 閘：一次性測量金屬短接時間（合—分）、無電流間隔時間（分—合）及（分—合—分、合—分—合）；

1.5  低 電 壓：儀器自帶DC30-250V/20A（短時）數(shù)字調(diào)節(jié)操作電源,自動完成開關(guān)低電壓試驗

1.6   彈    跳：分閘彈跳時間、合閘彈跳時間、彈跳次數(shù)、彈跳波形圖；

1.7   速    度：剛分、剛合速度、zui大速度、平均速度,并繪制“行程—時間（S-t）”曲 線;

1.8   行    程：開距、超程、過沖時間、過沖行程、反彈時間、反彈幅度；

1.9   電    流：分、合閘線圈電流，30A量程；

1.10 數(shù)據(jù)管理：大容量數(shù)據(jù)管理硬盤、工控機高速運算、高亮彩色液晶顯示、快捷觸摸操作方式。

2.  技術(shù)參數(shù)

2.1  時間測試范圍：10ms～12s；

2.2  時間分辨率：0.1ms；時間測試準確度為：±0.5%讀數(shù)±0.2ms；

2.3  zui小動作同期差分辨率：0.1ms；測試準確度為：±0.5%讀數(shù)±0.1ms；

 2.4  合閘電阻測試范圍：2000Ω；電阻測試準確度：±2%讀數(shù)±0.5Ω（選配）；

2.5  線圈電流量程：20A；  分辨率：0.01A； 

2.6  zui大速度：20m/s；分辨率：0.01m/s；測試準確度為：±1.0%讀數(shù)±0.05；

2.7  行程測試范圍：6mm～1000mm（由傳感器的長度決定）；

2.8  行程zui小分辨率：0.1mm；測試準確度為：±1.0%讀數(shù)±0.1mm （滑線電阻傳感器）；

2.9  測試通道13路：12路斷口時間、1路速度；

2.10 電源：AC220V±10%、50Hz±1Hz；

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

2.12 外形尺寸：410×310×240（mm）；

2.13 重量：10kg。

三、術(shù)語定義

1.  時間測量

1.1  分（合）閘時間

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

1.2  相內(nèi)同期

　　 同相斷口之間，分、合閘時間zui大與zui小之差。

1.3  相間同期

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

1.4  彈跳次數(shù)

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

1.5  彈跳時間

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

2.  速度及行程測量

2.1  剛分（剛合）速度

剛分（剛合）速度是指開關(guān)動觸頭與靜觸頭接觸時的某一時間內(nèi)，或某一距離內(nèi)的平均速度。本測試儀提供很多開關(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。

2.2  開距、超程

開距是指開關(guān)從分狀態(tài)開始到動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)開始到動觸頭與靜觸頭剛分開的這一段距離。

2.3  分（合）閘瞬時速度

分（合）閘瞬時速度是指開關(guān)動觸頭運動時某一小段的平均速度，該小段的長度取決于速度傳感器的分辨率，從而每個小段的平均速度反應(yīng)了開關(guān)動觸頭的瞬時速度。

2.4  分（合）閘zui大速度

分（合）閘zui大速度是指分（合）閘瞬時速度中的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，這一點可從速度-行程曲線中判斷。

2.5  分（合）閘平均速度

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

2.6  行程-時間曲線

行程-時間曲線是開關(guān)動觸頭運動過程中每一個時間單元對應(yīng)的行程關(guān)系曲線。

四、儀器外觀及面板介紹

面板各部分的分布如圖所示：

1— 分、合閘控制輸出接口

2— 外同步接口

3— 640×480彩色液晶顯示屏

4— 四組（12個斷口）信號輸入電纜接口，電纜的黃、綠、紅分別代表A、B、C三相

5— 速度信號輸入端口，有角速度和滑線電阻（或者線位移）兩個通道

6— 安全保護接地端子

7— 兩個USB接口 

8— 高速熱敏打印機

9— 外接鼠標(biāo)接口

10—外接鍵盤接口

11—復(fù)位操作按鈕

12—電源輸入插座

13—電源開關(guān)

14—操作電源指示燈以及分、合閘控制輸出指示燈

五、斷口接線說明

    3斷口的接線如圖3所示、6斷口的接線如圖4所示、12斷口的接線如圖5所示，12斷口接線時，A3、B3、C3可以不接到斷口，直接用配套電纜就近在儀器側(cè)短接至A2、B2、C2（儀器配有電纜）。

注意：接斷口線之前，先將儀器機殼接好大地，以便接斷口線時能夠泄放掉斷口的感應(yīng)電壓，

保護儀器及人身安全！

六、速度傳感器的安裝說明

1.  傳感器的種類

本測試儀具有對少油開關(guān)、SF6開關(guān)及真空開關(guān)的動特性進行綜合測試的功能，根據(jù)各類開關(guān)的不同結(jié)構(gòu)特點配有相應(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。

2. 傳感器介紹

2.1 線位移傳感器

線位移傳感器的外形如圖6所示：

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）在直線運動機構(gòu)上。

特點如下：

☆ 傳感器不需要任何支撐，方便現(xiàn)場安裝；                           圖6

☆ 適應(yīng)于現(xiàn)場開關(guān)機構(gòu)為直線運動的任何場合的測試；

☆ 體積小、重量輕、安裝方便、不擔(dān)心影響操作機

   構(gòu)的運動速度?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?nbsp;         

2.2 角速度傳感器

        角速度傳感器的外形如圖7所示:

角速度傳感器采用光柵原理，直接測試旋轉(zhuǎn)角度

        與時間的關(guān)系，再根據(jù)輸入的參考開距或總行程自動計算比例系數(shù)，zui后換算成實際的速度和行程。

特點如下：

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

☆ 可以識別正反轉(zhuǎn)，有利于判斷開關(guān)的過沖行程；

☆ 適應(yīng)于現(xiàn)場開關(guān)機構(gòu)有旋轉(zhuǎn)運動部位，且角度與直線運動呈線性關(guān)系的場合測試速度。

2.3 滑線電阻傳感器

滑線電阻傳感器的外形如圖8所示：

隨機配備有長度分別為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)的行程及速度測試，測試行程<18mm；410mm

的滑線電阻傳感器主要用于SF6的行程及速度測試，

測試行程<350mm。用于110kV、220kV的少油開關(guān)測

試時，由于行程較長，直接安裝在動觸頭上不方便，

只能在傳動桿上間接測量。

3.  各種傳感器的適用性說明

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

沒有直線運動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，盡量讓傳感器安裝在zui靠近動觸頭的運動機構(gòu)，以免中間轉(zhuǎn)換部分的間隙或非線性影響測試準確度。

滑線電阻傳感器的速度、行程測試準確度zui高、zui可靠。建議盡可能采用滑線電阻傳感器。                          

其它長度的滑線電阻傳感器非標(biāo)準配置，儀器軟件支持任意長度的滑線電阻傳感器。                                                                                                                             

七、分（合）閘輸出接線及外同步接線說明

試驗時，按圖9接線：

現(xiàn)場試驗時，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），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）。

八、速度定義說明

1．儀器提供的幾種基本的速度定義方式

1.1 剛分后##mm（ms）的平均速度為分閘速度，剛合前##mm（ms）的平均速度為合閘速度。

可以選擇按時間或距離定義。

1.2 剛分前、后各##mm（ms）的平均速度為分閘速度，剛合前、后各##mm（ms）的平均速

度為合閘速度?？梢赃x擇按時間或距離定義。

1.3 剛分后##mm的平均速度為分閘速度，從合閘運動開始到剛合閘時的平均速度為合閘速

度。

1.4 用t1、t2兩個時間參數(shù)描述分閘速度，剛合點到合閘終止的時間（t3）描述合閘速度。

1.5 同平均速度的定義。

1.6 剛分點到##%行程的平均速度為分閘速度，##%行程到剛合點的平均速度為合閘速度

（分閘位置的行程為0，合閘位置的行程為100%）。

用戶可以按以上基本定義方式定義好某種專有開關(guān)測試參數(shù)定義，命名后添加到數(shù)據(jù)庫，以后試驗時，只要選中此數(shù)據(jù)庫的項目，就能調(diào)出所有參數(shù)定義。

以下“2.”是儀器出廠時，廠家預(yù)先按以上方法添加的數(shù)據(jù)庫，可以修改、可以添加。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫里的幾種常用的速度定義

2.1 油開關(guān)Ⅰ

    分閘速度：動、靜觸頭剛分后10ms的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合*ms的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

SN10-10Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

SN10-35

SW2-35Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ

SW4-110Ⅱ,Ⅲ

SW4-220Ⅱ,Ⅲ

DW8-35Ⅱ

LW2-220

2.2 油開關(guān)Ⅱ　

分閘速度：動、靜觸頭剛分前、后各5ms的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合前、后各5ms的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

SW2-110Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

SW2-220Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ

SW3-110

SW3-110G

SW6-110Ⅰ,Ⅱ

SW6-220Ⅰ

SW6-330Ⅰ

DW2-35Ⅰ,Ⅱ,R

DW1-35

DW1-35D（G）

2.3 油開關(guān)Ⅲ

分閘速度：動、靜觸頭剛分前、后各10ms的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合前、后各10ms的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

SW7-110，110Z

SW7-220

2.4 真空開關(guān)10kVⅠ

分閘速度：動、靜觸頭剛分后6mm的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合前6mm的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

ZN12-10

ZN51-10

2.5 真空開關(guān)10kVⅡ

分閘速度：動、靜觸頭剛分后6mm的平均速度。

　  合閘速度：合閘運動開始到剛合點的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

ZN3-10            ZN47-10

ZN13-10           ZN54-10

ZN14-10           ZN60-12

ZN20-10           ZN63-12

ZN21-10           ZN65-12

ZN22-10           ZN66-10 

ZN23-10           ZN67-10 

ZN33-10           ZW8-12 

ZN37-10           ZN38-10 

ZN28-10 

2.6 真空開關(guān)35kV

分閘速度：動、靜觸頭剛分后12mm的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合前12mm的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

ZN12-35

2.7 LW8-35型SF6開關(guān)

分閘速度：動、靜觸頭剛分后32mm的平均速度。

　  合閘速度：動、靜觸頭剛合前16mm的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

LW8-35

2.8 LW6型SF6開關(guān)

分閘速度：動、靜觸頭剛分后72mm的平均速度。

合閘速度：動、靜觸頭剛合前36mm的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

LW6-500

LW6-220

LW6-132

LW6-110Ⅰ,110Ⅱ

LW6-63Ⅰ,63Ⅱ

2.9 LW7型SF6開關(guān)

分閘速度：動、靜觸頭剛分后120mm的平均速度。

合閘速度：動、靜觸頭剛合前120mm的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

LW7-220

2.10 平頂山開關(guān)廠LW7型SF6開關(guān)

剛分指標(biāo)：

t1：動觸頭分閘過程中，剛動時刻與剛分時刻之差。

　　 t2：動觸頭分閘過程中，剛分時刻與剛動后運動到120mm位置的時刻之差。

剛合指標(biāo):

　　 t3：剛合時刻與合閘終止時刻之差。

2.11 西安開關(guān)廠SF6開關(guān)

分閘速度：剛分點到10%行程這段行程的平均速度。

　   合閘速度：10%行程到剛合點這段行程的平均速度。

2.12 同平均速度定義

分閘速度：動觸頭在分閘過程中，10%行程到90%行程這段距離的平均速度。

　   合閘速度：動觸頭在合閘過程中，10%行程到90%行程這段距離的平均速度。

適合此定義的開關(guān)有：

LW11-63

LW11-110

LW11-220

以上資料僅供參考，實踐中按高壓開關(guān)出廠說明書設(shè)置及選擇。

九、注意事項

1. 內(nèi)部直流電源為短時工作的操作電源，容量較小，不要超過說明書參數(shù)使用。

2. 接斷口線之前，必須先接好地線，以便內(nèi)部抗感應(yīng)高壓回路投入工作，避免損壞儀器斷口通道。

3. 儀器的外同步為帶電同步方式，外同步線與分合閘控制線公用。

4. 采用內(nèi)、外同步時，一定要在儀器菜單中作相對應(yīng)的選擇，以免儀器得不到同步信號。

十、儀器型號說明

1. 具備常規(guī)配置的儀器型號為PSGKC-F型；

2. 各型號測試儀的面板布置可能相同，但某些相應(yīng)的通道可能沒接入傳感器，也不配備特殊測試附件，特此說明。

十一、儀器的成套性

1、 主機1臺

2、 儀器包裝箱1件

3、 配套測試線及線箱1件

4、 速度傳感器1套（在線箱內(nèi)）

5、 使用說明書1本

6、 備用保險管及打印紙若干

7、合格證、試驗報告各1份

第二部分：PSGKC-F開關(guān)機械特性測試儀 使用說明

此測試儀由“開關(guān)機械特性測試儀”和“輔助電源箱”兩部分組成。PSGKC-F開關(guān)機械特性測試儀與常規(guī)配置相比較，除具備相同功能外，面板的模擬測試通道接口內(nèi)部接有傳感器，配備有軟件，專門測試西門子石墨觸頭開關(guān)的機械特性。

一、測試原理

采用回路電阻測試的四端接線方法，實際上是測試開關(guān)動作過程中的動態(tài)電阻，可以用來測試西門子公司3AQ和3AT系列石墨觸頭的SF6高壓斷路器。動態(tài)電阻測試通道的工作原理是在斷路器石墨觸頭的兩個端子上加載10A恒流源，通過接在斷路器兩端的另外兩根測試信號線（電壓信號），測試石墨觸頭動作時200mV內(nèi)的動態(tài)電壓變化波形，由此來測定斷路器金屬觸頭的位置，再根據(jù)石墨觸頭的長度來推斷出石墨觸頭真實確切的位置。

二、石墨觸頭開關(guān)測試接線

進行石墨觸頭開關(guān)的測試時，使用隨GKC-6B測試儀配置的的測試線進行接線。

將黃色測試線的黃色測試鉗接到被測開關(guān)“A”相觸頭下端，黑色鉗接到被測開關(guān)“A”相觸頭上端，黃色測試線的兩芯航空插頭接入儀器面板的“A”相模擬通道，黃色測試線的黃色插頭插入“輔助電源箱”的“A”相，黃色測試線的黑色插頭插入“輔助電源箱”的“N”中。

將綠色測試線的綠色測試鉗接到被測開關(guān)“B”相觸頭下端，黑色鉗接到被測開關(guān)“B”相觸頭上端，綠色測試線的兩芯航空插頭接入儀器面板的“B”相模擬通道，綠色測試線的綠色插頭插入“輔助電源箱”的“B”相，綠色測試線的黑色插頭插入“輔助電源箱”的“N”中。

將紅色測試線的紅色測試鉗接到被測開關(guān)“C”相觸頭下端，黑色鉗接到被測開關(guān)“C”相觸頭上端，紅色測試線的兩芯航空插頭接入儀器面板的“C”相模擬通道，紅色測試線的紅色插頭插入“輔助電源箱”的“C”相，紅色測試線的黑色插頭插入“輔助電源箱”的“N”中。

測試接線圖如圖1所示：

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接線注意事項：

1. 儀器測試時接入儀器面板的模擬通道電壓線與斷口線公用。

2. 儀器面板的斷口不用任何連接，只需接好地線。

3. 分合閘控制線、傳感器接線與常規(guī)試驗的接線相同，參照儀器的使用說明書進行。

三、技術(shù)指標(biāo)

1. 恒流源電流：10A±0.；

2. “模擬通道輸入”zui大電壓測試值：200mV（三路通道之間的隔離電壓值>2000V）；

3. 動、靜觸頭的金屬接觸點的電壓判斷閥值：<10mV。

四、操作說明

1. 儀器配備有兩套測試軟件，都放在桌面上。其中“Gkc6（3.1常規(guī)6斷口6通道）”為常規(guī)試驗的測試程序；“Gkc6（3.1西門子6斷口6通道）”為西門子石墨觸頭開關(guān)的測試程序。試驗前確保運行程序正確。

2. 試驗配置中的“時間偏移”，如圖2所示。合閘一般默認為8ms，分閘一般默認為3ms。合閘過程中，以金屬短接點向前推8ms的時間為合閘時間。分閘過程中，以金屬短接點向后推3ms的時間為分閘時間。

圖 2

3. 其它設(shè)置與常規(guī)試驗相同。

4. 試驗開始時，要打開“輔助電源箱”的電源開關(guān)。

5. 點擊“試驗功能”里的“常規(guī)試驗”，彈出如圖3界面。

圖3

6. 此時，測試過程中要注意，合閘、分閘操作要預(yù)先選擇，與一般普通開關(guān)的測試有些不同（一般開關(guān)的測試，由儀器根據(jù)斷口的狀態(tài)自動判斷分、合閘）。這是因為沒有接斷口線的緣故。

7. 測試完成后的合閘過程結(jié)果顯示如圖4所示：

 圖 4

圖中曲線，右邊的點為儀器自動判斷的金屬短接點，左邊的點為向前推8ms的合閘點（此點就是我們希望得到的合閘點）。zui下面的“St曲線”上的兩個點為剛合速度的時間段（剛合*ms）。剛合速度就是此段時間間隔的平均速度。

如果計算機得到的金屬短接點不正確，可以用人工的方法得到。點擊需要分析的通道，此通道顯示變寬，點擊右鍵，選擇“框選分析－標(biāo)注金屬短接點”，光標(biāo)變?yōu)?ldquo;＋”的形狀，移動十字光標(biāo)，觀察左邊的電壓值（mV），找到由大于10mV的值變?yōu)樾∮?0mV值的點，點擊左鍵，就會出現(xiàn)一個十字標(biāo)注點，這個點就是金屬短接點。

如果顯示密集看不清波形細節(jié)，可以參照說明書，用鼠標(biāo)右鍵功能放大波形。

8. 測試完成后的分閘過程結(jié)果顯示如圖5所示：

 圖　5

圖5中，左邊的點為儀器判斷的金屬短接點，右邊的點為向后推3ms的分閘點（此點就是我們希望得到的分閘點）。zui下面的“St曲線”上的兩個點為剛分速度的時間段（剛分后10ms）。剛分速度就是此段時間間隔的平均速度。

如果計算機得到的金屬短接點不正確，可以參照合閘過程的分析方法。

五、配件

1. 同PSGKC-F開關(guān)測試儀配件

2. 增加輔助電源箱一套

3. 增加測試線3根