高壓開關動特性測試儀

一、高壓開關動特性測試儀功能特點

測試指標：可測試各種國產（進口）真空、六氟化硫、油高壓斷路器，負荷開關、GIS接地刀閘開關、接觸器、繼電器、空氣開關等。合、分閘時間、同期、彈跳時間、次數、自動重合閘、行程、速度、電流、動作電壓等各項數據、波形。

抗擾通道：可抵御550KV變電所現場靜電干擾

位移通道：1路位移信號采集，適配耐用的精密電阻線性位移、角位移傳感器。亦可適配用戶傳統自配的滑線電阻傳感器。

精細測試： 嚴格按照中華人民共和國電力行業標準高電壓測試設備通用技術條件之第3部分： 高壓開關綜合測試儀 DL/T846.3—2004要求研制。10kHz高速采樣，時間分辨率0.1ms，測試時長高達9.9s。

操作電源：內置隔離型數字可調直流電源，帶短路保護功能，可設置電壓，指令各項分、合、重合閘操作及動作電壓試驗。

同步觸發：可響應電壓、電流、傳感器、斷口變化多種同步觸發方式。

操作界面：5.7″黑白液晶屏，菜單式操作，并在面板上增加了快捷設置按鍵。

速度定義：提供了常用的開關速度定義庫和可編輯速度定義庫兩種模式可供用戶自行選擇。

錄波功能：12路普通金屬觸頭通斷、線圈電流；行程、時間波形。

波形打印：內置58mm高速熱敏打印機，頂置面板安裝，數據表單、波形圖打印清晰。

數據通訊：可采用RS232或USB通訊，PC管理軟件實現數據、波形圖可上傳、測試。

SD卡存儲：大容量SD卡快速存儲、打開記錄，滿足100條測試數據及波形記錄。

U盤存儲：可將數據及波形文件快速存儲到U盤，直接用上位機軟件打開。

在線幫助：儀器內置豐富的接線、安裝、測試操作幫助。無說明書就能簡單使用。

二、高壓開關動特性測試儀面板接線

液晶屏：5.7″黑白液晶屏，可手動調整對比度。

電源開關：儀器交流總電源開關，帶燈指示。

打印機：58mm熱敏打印。

接地插座：儀器機殼保護接地，帶Φ 4插空，螺栓緊固。

電源插座：三芯帶接地交流AC220，50Hz電源輸入插口，上部FUSE倉盒內置2顆15A保險絲，方管洞內置保險絲為備用。

通訊組塊：RS232C：計算機串口通訊，上位機波特率選擇為57600bps。U盤：外部插入U盤，可將測試數據存儲到外部U盤里。USB通訊：本機器與計算機以USB通訊。

測速端口：三芯航插，也可適配用戶自配滑線電阻。儀器默認使用A1通道安裝傳感器。

直流電源：

、- 為內置直流電源輸出；也可作外直流電源輸入端，帶LED燈指示。

分、負、合為可控直流電源輸出，分、合為正端，負為公共端；分、負；

合、負也可用作外同步倒采樣，帶LED燈指示。

典型控制模式：

具備內電源主控、外電源主控；交直流外同步多種送電、觸發方式。

1. 內置直流電壓電流主控內同步：

直流電源 、- 端直接輸出電源，可供開關閉鎖控制及儲能電機使用。

接出分、合、負控制線，雖然儀器內置電源為隔離電源，帶短路保護，但仍需斷開二次電源，以減少不必要的電源沖突或報警。此時進入菜單，選擇內電源操動方式，調整電壓，設置分、合模式，按測試送電。

1. 外接直流電壓電流主控內同步：

直流電源 、- 端輸入外直流電源，用做分、合控制操動輸出。

接出分、合、負控制線，此時進入菜單，選擇外電源操控方式，設置分、合模式，按測試送電。

1. 交直流倒采樣電壓受控外同步：

接出分、合、負控制線， 此時此線為倒采樣外同步。此時進入菜單，選擇外同步操控方式，設置分、合模式，按測試后等待外電壓同步。

注：當二次電源無法解凈或操動控制回路為交流時，特別適合此種方法受控測試。

時間端口：用作普通金屬觸頭測試功能。

按鍵功能：

三、下位機菜單操作

測試：

傳感器狀態：電阻傳感器安裝位置指示。

斷路器狀態：●指示合閘；○指示分閘。

當前主要設置參數：提示主要設置內容。

試驗項目：可由菜單設置—試驗項目調整。

速度定義：可由菜單設置—速度定義調整。

分合操作：分合鍵可快捷設置。也可由菜

單設置—分、合操作調整。

操作電源：可由菜單設置—操作電源調整。

設置：設置試驗項目、測試范圍、傳感器、速度定義、操作電源、分合操作、動作電壓、觸發設置、顯示設置。

設置--試驗項目：

試驗項目：分為“時間測試"、“時間、速

度測試"、“時間、速度測試(3)"、“動作電壓"三種，用戶可根據測試需要選擇。

設置—測試范圍：

測試長度：范圍 0.1s～9.9s 可修改整定。

采樣速率：以10Ksps采樣，時間分辨率為0.1ms.

斷口數： 用戶需根據當前測試所連接的斷口數目進行對應的設定，這樣得出的結果準確可靠。

設置—傳感器：

定標：表示選用直線傳感器，此時需要輸

入選用的傳感器的確認的電氣行程長度。如52mm，254mm等，本儀器配套的直線傳感器在出廠前均經過校正以提供真實的電氣行程。

校正：一般在選用角度傳感器測速時選擇，

或未知的直線傳感器時，輸入高壓開關的實際或標準總行程。

設置—速度定義：

被測開關的制造廠、開關型號不同，有可能有不同的速度定義。本測試儀將各種不同的定義部分列入其中，供用戶自己選擇。

（不可編輯速度定義）

如所列的這些速度定義（不可編輯速度定義）均不適合，可至“可編輯速度定義"界面，進行相關速度的定義的編輯。用戶也可根據本測試儀所測量的時間行程曲線，在曲線上自定義分析，并打印結果。

（可編輯速度定義）

設置—操作電源：

內電源：輸出整定范圍為15～260V。

、- 端可直接輸出內電源。

外電源：選中此項，即自動關閉內電源。

、- 端接入外直流電源供操控。

外同步：選中此項，即自動關閉內電源。

不接外電源。僅接入分、合、負外同步控制線，另行電動操作開關即可同步采樣。

設置—分合操作：

分﹙合﹚：分（合）持續送電XXXX ms。

分合：分閘送電開始后延時XXX ms即合

閘送電。

合分：合閘送電后延時XXX ms即分閘送電。

分合分：分閘送電后延時XXX ms即合閘

送電，合閘送電后延時XXX ms即分閘送電。

合分合：合閘送電后延時XXX ms即分閘送

電，分閘送電后延時XXX ms即合閘送電。

設置—動作電壓：

升壓方式：選擇自動，可設置如下參數；若選擇手動方式，則如下設置參數無效，調壓范圍從15V～260V連續可調；

起始電壓：儀器施加于操作線圈的起始電壓。

終止電壓：升壓到終止電壓值即終止。

升壓幅度：相鄰二次施加電壓的變化值。

間隔時間：相鄰二次施加電壓的時間間隔。

動作判斷：儀器判定開關是否動作完成的特征選擇。

動作判斷：特征信號有二個：

一是斷口分合，升壓到任意斷口信號跳變即終止，此時必須接入時間斷口線。

二是輔助開關切換，升壓到輔助開關切換即終止，需接入轉換開關。

兩個特征信號只允許單選。

注意事項：

DC110V機構，起始電壓一般設為30V，終止電壓一般設為110V；

DC220V機構，起始電壓一般設為60V，終止電壓一般設為220V；

升壓幅度越小，測試時間越長，精度越高。

間隔時間越長，測試時間越長。

自動方式動作電壓值支持單獨保存、打印功能，手動方式不支持保存和打印。

設置—觸發設置：

可選擇“線圈電壓"、“線圈電流"、“傳感器"、“斷口跳變"這四種同步觸發條件中的一種或多種；具體選那些觸發條件需根據實際測試進行選取,一般在進行內電源或外電源主控的測試時必須選線圈電壓和線圈電流；另外“線圈電流"的電流觸發閾值可以依據實際情況設置。

設置—顯示設置：

用戶可以根據自己的需要屏蔽某個或者多個參數的顯示。

文件：儀器可進行歷史紀錄、數據表、波形圖等操作。

文件-歷史記錄：

可查閱、打開、刪除已經存儲的歷史數據。

文件-表頭：

支持字母、數字、符號的編輯。

文件-數據表：

文件-波形圖：

自定義圖形分析：

☆ 按→、←移動*條光標，并顯示當前值t、s；此時按確認將鎖定*條光標；按→、←移動第二條光標，并在t、s前出現△，得到分析結果v。

☆ 按光標開關進入圖形模式，此時按放大、縮小可以進行波圖的展寬縮窄，按左移、右移可使屏幕波圖左右移動；再次按光標開關后將退回數字、移位操作模式。

另自動重合閘的界面略異于單分單合，現以分合分測試結果舉例說明：

本儀器在分合分操作的數據表中，將各個指標分別對每個斷口進行計算，這樣用戶可以得到被測對象的更加詳實的信息；表一顯示“初分時間"“合閘時間"“再分時間"“金短時間"，在表一中按“↓"可以跳轉到表二；(“分合分"測試數據表一)

在表二中顯示了各被測斷口的“無流時間"“分合時間"“重合時間"；

在表二中按“↑"可以跳轉到表一；按“↓"

可以跳到波形圖界面；

(“分合分"測試數據表二)

在波圖中顯示了被測的斷口波形圖，S-t曲線，I-t曲線；用戶可以運用光標進行自定義分析，同時在波圖上同步顯示當前運行光標的時間坐標及此時刻的電流值，行程值；如果是兩個光標，則還會顯示速度。

(“分合分"測試波形圖)

文件-U盤：

保存當前測試數據到U盤：將當前測試數據保存到外部U盤，可以用上位機軟件打開進行數據表和波形圖。

保存所有歷史數據到U盤：將歷史記錄中的所有歷史數據保存到外部U盤，可以用上位機軟件打開進行數據表和波形圖。

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系統：

日期、時間：用于設置、校準儀器的日期與時間。

波特率：計算機串口通訊﹙RS232C﹚，上位機波特率選擇為57600bps。

電源校正、機器信息：點擊鍵，進入。

打印選項：提供“打印表頭"、“不打印表頭"二種，只允許單選。

幫助：儀器內置斷口接線、直流控制、測速安裝、按鍵功能、圖形分析、時間測試、時間速度測試、動作電壓測試等在線幫助。

幫助—斷口接線：

如圖所示為斷口接線幫助，其他詳見儀器內置圖文。

四、上位機菜單說明

一﹑上位機菜單：

1、文件菜單

新建:即新建立一個測試；

打開:即打開一個已有的測試記錄；

存儲至SD卡：將當前的測試數據和波圖存儲在機器的SD卡中；

保存：保存當前的測試的測試結果到PC機上；

另存：功能類似保存；

近打開的文檔：查看近打開的測試記錄；

打印預覽：可以預覽當前的測試記錄的打印風格；

打?。喊旬斍暗臏y試數據發送到打印機；

數據導出：可以將當前的測試數據導出成word或者excel；

歷史記錄：此功能可以查看下位機的SD卡存儲狀態并且可以刪除操作；

系統退出：退出當前的測試軟件；

2、設置菜單

用戶信息：可編輯當前的測試的表頭信息；

測量模式：可設置“測量時間"“測試模式"“傳感器"信息；

測速選型：可設置“斷口數" “速度定義"信息；

電源操控：可設置“電源模式"信息；

合分操作：可設置“分"“合"以及重合閘等信息；

動作電壓：可設置低電壓操作的相關信息；

同步觸發：可以選擇同步觸發的條件；

參數顯示：可選擇屏蔽某些參數的顯示；

2.1用戶信息

可以編輯有關被測對象的相關信息以及實驗人員的相關信息，并且能記憶設置的信息；用戶也可以通過“表頭設置"將此用戶信息下發到下位機，可由此省去在下位機設置表頭信息的動作；

2.2測量模式

測量時間：范圍是0.1到9.9秒，但是在利用232進行上位機操作時建議時長不要超過1.0秒，否則傳輸數據花 的時間會比較長，當然用USB通訊不存在這個問題；

采樣速率：建議選擇10Ksps的時間分辨率，縮短傳輸時間；

測試模式：用戶可以選擇需要進行的測試模式，四選一；

傳感器：可以根據選擇所安裝的傳感器進行設置，如果用直線，可以選擇定標并輸入所選傳感器的長度；如果是角度傳感器，則選擇不定標并設置校正行程；

2.3測速選型

斷口數：可以選擇在測試時安裝的斷口數，為保持測試結果的針對性，必須如實的選擇；

速度定義：其中包含了一些不可編輯的速度定義以及可以編輯的速度定義；

2.4電源操控

內電源：點擊電壓指示值處，直接設置輸出電壓值，電源輸入范圍必須在15V到260V之間；

外電源：選中此項，即自動關閉內電源，此時需從 、-端接入外直流電源；

外同步：選中此項，即自動關閉內電源，不需接外電源。僅接入分合負交直流外同步控制線即可；

2.5合分操作

合閘：合閘送電脈沖時間整定；

分閘：分閘送電脈沖時間整定；

合分：合始延時xxxms然后發分閘脈沖；

分合：分始延時xxxms然后發合閘脈沖；

分合分：分始延時xxxms發合閘脈沖，合始延時xxxms發分閘脈沖；

合分合：合始延時xxxms發分閘脈沖，分始延時xxxms發合閘脈沖；

2.6動作電壓

起始電壓：設置低電壓時的起始脈沖的電壓值；

終止電壓：低電壓測試時的終止電壓點；

升壓幅度：自動升壓的幅度；

間隔時間：升壓時的兩個脈沖的間隔時間；

動作判斷：即終止測試的判斷條件是“斷口分合"或者“輔助開關切換"。

2.7同步觸發

同步觸發：根據具體的測試項目選擇“觸發電壓"“觸發電流"“行程傳感器觸發"“斷口跳變觸發"，具體選擇那些觸發條件需根據實際的測試進行選取。

2.8參數顯示

顯示一些測試完成后計算的指標。

3.測試菜單

4.查看菜單

波形圖：點擊可以查看當前測試的斷口和行程，速度以及分合閘電流的波形；

數據表：點擊可以查看測試的報表；

柵格線：點擊可以出現或者消隱柵格線；

4.1波形圖

鼠標鍵盤操作：

放大：在需要放大的區域，點擊鼠標不放，由左上拖至右下釋放即可，可多次放大。

縮?。?/span>點擊鼠標不放，由右拖至左釋放即可縮小并還原。

拖移：右擊鼠標不放拖移即可

標線清除：在任何狀態，右擊鼠標記為退出光標線。

快捷鍵：見菜單欄下。

斷口：A1～C4斷口波形顯示與否，受參數顯示控制，默認顯示A1、B1、C1三個斷口，其他斷口方灰表示未選中。按下選中的按鈕（如A1），波形可縱向展開。

動桿：默認顯示行程—時間波形，按速度可切換至速度—時間波形，按行程又可切換至行程—時間波形。并在縱坐標上顯示行程、速度大值。

線圈：顯示電流—時間波形，并在縱坐標上顯示電流大值。

時間單位：橫坐標顯示測量時間坐標。單位是0.1ms。

自定義分析：

移動鼠標或鍵盤中的← →鍵，點擊鼠標左鍵或ENTER鍵確定*條光標線（藍色）的位置；再確定第二條光標線（橙色）的位置，點擊鼠標左鍵或ENTER鍵即計算出差值，常用作自定義兩點計算速度。

當前參數：

移動鼠標或鍵盤中的← →鍵，顯示當前光標線的行程、速度、電流、時間。

4.2 數據表

4.3柵格線

點擊可以出現或者消隱柵格線；

5.系統菜單

系統時間設置：設置以及回讀機器的當前時間；

電壓校準：校正機器的內部電源；

通訊設置：設置通訊的端口和波特率；

曲線圖背景色：設置波圖的背景色；

二﹑快捷鍵

五、測速安裝

1）萬能支架安裝：

萬能支架M5螺頭固定在直線電阻傳感器上的固定塊上，或角電阻傳感器上的固定片上，萬能支架固定夾固定在開關本體上。

2）直線位移電阻傳感器：

使用時根據測試開關對象、類型的不同，配用相關連接件。

3）角電阻傳感器：

開關在分或合狀態安裝角電阻傳感器時，應注意將轉軸箭頭對應在大黑點方向，這樣運動時可避免進入無效區域。實際可選配120度或345度角傳感器，詳見裝箱清單。

六、測試方法

時間測試：（以外電源為例，也可用內電源、外同步方式）

請設置試驗類型為時間測試；測試范圍確定時間長度、斷口數；操作電源選擇外電源；合分操作選擇方式，或測試界面中按分合鍵，觸發設置選擇觸發條件，按測試鍵進行。

時間速度測試：（以外同步例，也可用內電源、外電源方式）

請設置試驗類型為時間、速度測試；測試范圍確定時間長度、大速度、斷口數；傳感器選擇標尺長度或不定標行程值；速度定義選擇類型；操作電源選擇外同步；合分操作選擇方式，或測試界面中按分合鍵，觸發設置選擇觸發條件，按測試鍵進行。

動作電壓：（必選內電源方式）

1. 自動方式：設置試驗類型為動作電壓；測試范圍確定斷口數；操作電源選擇內電源；動作電壓選擇條件，合分操作選擇方式，或測試界面中按分合鍵，按直流電源鍵，出現“電源準備中"提示，按測試鍵自動升壓，動作后電壓停止。如有必要，此時可按測試鍵點動送電，按取消退出到數據表，此時可打印、保存動作電壓值。

2. 手動方式：設置試驗類型為動作電壓；測試范圍確定斷口數；操作電源選擇內電源；動作電壓選擇條件(升壓方式選手動)，合分操作選擇方式，或測試界面中按分合鍵，按直流電源鍵開啟內電源，按 “↑"可升壓，按“↓"可降壓，長按快速調整，按測試鍵送出電脈沖。

七、 參數概念

1． 時間                                  

合閘時間：合閘線圈受電瞬間起至動靜觸頭*次電氣接通的時間。

分閘時間：分閘線圈受電瞬間起至動靜觸頭*次電氣分離的時間。

彈跳時間：指動、靜觸頭*次電氣接通（斷開）起至動、靜觸頭穩態接通（斷開）的時間段。

彈跳次數：指動、靜觸頭*次電氣接通（斷開）起至動、靜觸頭穩態接通（斷開）時間過程中彈跳變化的次數。

相內同期：A、B、C相內不同期，指開關相內多斷口分（合）閘時間的大差值。

三相同期：相間不同期，指三相中大時間相與小時間相的差值。

輔開切時：即輔助開關切換時間，指從儀器向控制線圈回路送電至回路被自行切斷的時間段。

金短時間：合分操作中動、靜觸頭接觸的時間段。

2． 行程

總 行 程：動觸頭從分閘到合閘或合閘到分閘穩態下的位移差值。

開距行程：總行程與接觸行程的差值。

接觸行程：動、靜觸頭電氣接觸下的位移行程差。

過沖行程：動觸頭運動過程中大過沖行程幅值。

反彈行程：動觸頭運動過程中大反彈（沖）行程幅值。

3．速度

速    度：根據開關出廠定義而設置的分/合閘速度?；蚪袆偡?合速度、平均速度。

大速度：區間（0.1ms或1ms或10ms）的平均速度中的大值。

速度定義：根據開關生產廠家或國標關于速度定義的要求，在所記錄的行程-時間（S-t）運動過程中，計算段的平均速度。V=△S/△t=HL/△t，HL為點段，△t為點段的運動時差。

八、 技術指標

測試通道：時間斷口：金屬觸頭 12路 25V，限流50mA

位移傳感器：1路

時間測試：范圍：0～9.9s  

誤差：±0.l%讀數±2個字

分辨率：0.1ms

行程測試：范圍：0～1000mm

準確度：±1%讀數±1個字

分辨率：0.1mm

速度特性: 范圍：0.01～20.00m/s

準確度：±1%讀數±1個字

分辨率：0.01m/s

圖形顯示：每路0.1ms的數值

直流電源：調整范圍：15～260V

大瞬時電流：20A

準確度: ±1%讀數±1個字

負載變化率：≤1%

同步觸發：電壓：15～260V

電流:0.1-20A

傳感器:位移變化

斷口：信號跳變

結構形式：型式：頂開便攜式

外形尺寸：380mm×262mm×120mm

主機重量：6kg

使用環境：環境溫度：-10℃～50℃

相對濕度：≤80% RH

工作電源：電壓：AC 220V±10%

頻率：50Hz±10%

安全性能：絕緣電阻：＞2MΩ

漏電流：＜3.5mA

介電強度：AC 1500V 50Hz，1min（電源進線對機殼）

九、 售后服務

1. 日常維護

1. 儀器應存放溫度-20℃～60℃，相對濕度＜85%，通風干燥，無腐蝕性氣體的環境。

2. 室外使用時應避免雨雪侵襲，強光暴曬，以免損壞液晶顯示及儀器。

3. 運輸時置入防震外箱，避免強烈運動擦傷、振壞儀器。

4. 本儀器長時間不用時，請根據儲藏條件，適時開機通電1小時。

5. 打印機工作時，請不要撕扯打印紙。卡紙或換紙時請打開打印機蓋板，擠壓紙卷軸取出或裝進托架，預留紙頭穿過蓋板槽后固定。

6. 傳感器、測試線、安裝架等配件用后及時置入包裝箱中保管，避免損壞、丟失。

7. 服務支持

1）用戶購機后，請及時填寫，保管產品包修卡，以便日后維護。

2）本儀器自發貨后三年，非人為損壞，本公司將負責三包維修，并負責正常使用壽命內的終身維修。

3）本公司負責儀器的易耗品、配件供應。

4）用戶在使用中的一切問題請及時與本公司技術服務部。

十、 典型開關速度定義表

★  如以上表格中未提及開關型號的速度定義可以在S-t波形圖中任意截取計算。

十一、簡單故障分析與排除