ABB測試臺說明指導書

概述每臺低壓斷路器出廠前都必要進行脫扣特性測試，按照國標及IEC原則，在進行脫扣動作調(diào)節(jié)時，應當通以非周期分量為零原則正弦波電流。我公司通過近年努力，精心開發(fā)BT8―10型低壓斷路器脫扣特性測試臺，不但有效地解決了這一問題，并且測試精度高，性能完善，有助于提高工作效率。本產(chǎn)品應用了多項先進技術(shù)，如：采用永磁真空同步開關(guān)進行選相合、分閘操作，使實際輸出電流波形完全為正弦波，且永磁真空同步開關(guān)具備超過10萬次操作壽命，可以進行特頻繁操作；應用微機進行精密計量，我公司特為這一測試臺開發(fā)了一系列專用軟件，因此能獲得實驗電流波形圖及實驗電流最大值、有效值、限流值、動作時間值等精確數(shù)據(jù)。測試臺界面清晰、設立合理，各項參數(shù)均能滿足低壓斷路器脫扣特性測試規(guī)定，特別是對于有限流功能斷路器，完美地解決了由限流引起電流測量精度問題。本產(chǎn)品設計合理，使用以便，功能強大，外形美觀?？晒└鲗I(yè)實驗站、低壓斷路器生產(chǎn)制造和研制單位，作為產(chǎn)品質(zhì)量檢測和出廠檢查之用。產(chǎn)品外形圖：圖1測試臺外形圖重要技術(shù)參數(shù)重要技術(shù)參數(shù)列于表1表1：重要技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)額定工作電壓V380/220AC（兩相+零線）額定頻率Hz50額定功率kVA30額定輸出電壓V0～12AC單相輸出瞬態(tài)最大電流A10000電流測試精度≤±2%（100～10000A）輸出（直流）電阻μ?≤650選相合閘時間精度μs≤±200定期分閘時間設立s0.2/0.5/1.0/∞長Ｘ寬Ｘ高mm1830Ｘ970Ｘ1100重量kg700重要元件：4.1多磁路變壓器為得到穩(wěn)定、可靠大電流，咱們選用國家定點專業(yè)廠家生產(chǎn)多磁路變壓器，以滿足設備各項測試規(guī)定。4.1.1多磁路變壓器技術(shù)參數(shù)多磁路變壓器技術(shù)參數(shù)如表2所示表2：多磁路變壓器技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)每一磁路容量6kVA額定組合容量24kVA短路容量（5S）120kVA初級電壓380V初級空載電流16A初級短時電流79A次級電壓（全并）12V次級電壓（全串）60V次級電流（全并）A次級電流（全串）400A次級短時電流（全并）10000A次級短時電流（全串）A組合阻抗（％）≤2.5組合空載電流（％）10重量316kg外形尺寸長×寬×高980×340×6104.1.2多磁路變壓器工作原理為了得到穩(wěn)定正弦波輸出電流,多磁路變壓器TD（見圖2)設四個單元磁路A、B、C、D，總二次輸出電壓為U2A，U2B，U2C，U2D之和。U2=U2A+U2B+U2C+U2D圖2多磁路變壓器工作原理圖接在二次輸出電流回路中有選相合閘開關(guān)ZK和被試斷路器S，分流器FL。將輸出電壓U2調(diào)到所需值，再將試品斷路器S合閘，當永磁真空同步開關(guān)ZK合閘后，實驗回路浮現(xiàn)電流．實驗電流在分流器FL上產(chǎn)生電壓信號輸入至微機并進行運算。由于瞬動特性實驗電流值（I）很大，永磁真空同步開關(guān)ZK合閘后，被試斷路器S及時分閘。但作為設備后備保護，規(guī)定ZK合閘后，經(jīng)一定設定期間，ZK自動分閘，詳見第7條第3款。必要時用手動分閘。4.2FLP1-10型低感分流器為了測量實驗回路電流大?。枰诙位芈分写?lián)低感分流器FL，從FL上檢測到精準電壓信號，輸入至微機進行采樣計算。低感分流器重要技術(shù)參數(shù)：短時工作電流：10kA信號電阻：304.5μΩ輸出信號電壓：3V4.3調(diào)壓器：為得到持續(xù)可調(diào)、穩(wěn)定電壓，由兩臺TEDGC-5kVA02～50V單相調(diào)壓器同軸組裝串聯(lián)而成，規(guī)定：輸入電壓380VAC單相輸出電壓0至430VAC單相輸出電流23A4.4永磁真空同步開關(guān)：采用BTM─D10型永磁真空同步開關(guān)（如下簡稱同步開關(guān)），該開關(guān)應用最新先進技術(shù)，采用單穩(wěn)態(tài)永磁機構(gòu)，傳動簡樸可靠，永磁機構(gòu)控制單元采用全電子化智能化控制。由主開關(guān)電源、控制電源、電容器組、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器件、分合閘位置檢測器、光電隔離器件、開關(guān)電壓檢測器等構(gòu)成。控制單元依照斷口電壓信號采樣，通過邏輯計算后發(fā)出分、合閘指令。通過高性能電子元器件選用、嚴格工藝和調(diào)試控制、合理測量電路及運算電路設計來減小控制信號離散性，使得選相合閘時間精度≤±200μs，其重要技術(shù)如下：4.4.1同步開關(guān)電參數(shù)額定工作電壓：380VAC；額定電流：1250A；額定短時耐受電流：25kA（1s）；額定短路關(guān)合電流：63kA（峰值）。4.4.2、同步開關(guān)機械參數(shù)：圖3永磁真空同步開關(guān)外形圖開距：4±0.1mm；超行程：2±0.5mm合閘速度0.2±0.1m/s；分閘速度0.3±0.1m/s合閘彈跳：0ms4.4.3、同步開關(guān)外形見圖3 5．系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)一次原理圖見圖4圖4一次原理圖系統(tǒng)二次原理圖見圖5圖5二次原理圖6.開機及參數(shù)設立6.1開機測試臺操作臺面分下圖所示三個區(qū)：測試區(qū)屏幕顯示區(qū)控制面板圖6測試臺操作臺面查設備完好，依次合上隔離開關(guān)D，空氣開關(guān)CB,電源電壓批示為:380V。2）按下總電源合按鈕，調(diào)壓器應調(diào)回零位。合K1開關(guān)，提供系統(tǒng)220V操作電源；合K2開關(guān)，提供工控機插座電源。3）打開工控機，雙擊桌面應用程序圖標，進入檢測程序。4）確認同步開關(guān)處在分閘狀態(tài)（即控制器分批示燈亮，否則用鼠標左鍵單擊參數(shù)設立、同步開關(guān)操作區(qū)中分閘按鈕），安裝被測試品，安裝時試品應處在分閘狀態(tài)，按檢測規(guī)定接好與設備輸出連線。特別闡明：如果同步開關(guān)處在合閘狀態(tài)，在接試品時有也許產(chǎn)生危及人身安全強烈電弧。5），將試品合閘。6）按被試品檢測規(guī)定，在控制面板上調(diào)節(jié)設備輸出電壓?？刂泼姘迦鐖D7所示圖7控制面板各按鈕/批示燈功能及操作闡明如下：控制器合批示燈：同步開關(guān)合閘時，批示燈亮控制器分批示燈：同步開關(guān)分閘時，批示燈亮總電源合按鈕/批示燈：總電源合閘時，批示燈亮總電源分按鈕：控制總電源分閘調(diào)節(jié)升壓按鈕/批示燈：按下按鈕，調(diào)壓器升壓。調(diào)節(jié)降壓按鈕/批示燈：按下按鈕，調(diào)壓器降壓。磁路A合按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路A合，批示燈亮。磁路A分按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路A分，批示燈亮。磁路B合按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路B合，批示燈亮。磁路B分按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路B分，批示燈亮。磁路C合按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路C合，批示燈亮。磁路C分按鈕/批示燈：按下按鈕，磁路C分，批示燈亮。特別闡明：開機時，上述g）h）i）j）k）l）批示燈均不亮；分合閘操作不到位時，g）h）i）j）k）l）批示燈也也許不亮；如果磁路A、B、C中有一組分、合批示燈均不亮，則同步開關(guān)合閘時輸出波形會嚴重畸變。7)輸出電壓調(diào)節(jié)辦法：輸出電壓分為0～3V、3～6V、6～9V、9～12V四擋，按下述辦法操作：0～3V輸出：按磁路A分、磁路B分、磁路C分按鈕，相應3個綠色批示燈均亮；并按下調(diào)節(jié)升壓按鈕，使輸出電壓達到規(guī)定值。3～6V輸出：按磁路A合、磁路B分、磁路C分按鈕，相應A合、B分、C分批示燈亮；并按下調(diào)節(jié)升壓按鈕，使輸出電壓達到設定值。6～9V輸出：按磁路A合、磁路B合、磁路C分按鈕；相應A合、B合、C分批示燈亮；并調(diào)節(jié)升壓按鈕，使輸出電壓達到設定值。9～12V輸出：按磁路A合、磁路B合、磁路C合按鈕；相應A合、B合、C合批示燈亮；并調(diào)節(jié)升壓按鈕，使輸出電壓達到設定值。8）軟件測試：在顯示屏上，依照試品規(guī)定設立定期分閘時間、選取實驗電流大小、按合閘按鈕。在波形顯示區(qū)浮現(xiàn)電流曲線；在實驗數(shù)據(jù)顯示區(qū)顯示：通電時間、I*I*t、Ieff-total、Ieff-half、I五個計算數(shù)據(jù)。存儲或記錄數(shù)據(jù)。9）測試完畢后，按磁路A、磁路B、磁路C亮燈按鈕相應相分按鈕，使燈熄滅;按調(diào)節(jié)降壓按紐，使輸出電壓為：0V；且使同步開關(guān)分批示燈亮,保存測試數(shù)據(jù)，退出操作軟件，關(guān)閉工控機電源，按總電源分按鈕,所有批示燈均熄滅。依次打開K2開關(guān)，斷開工控機插座電源；打開K1開關(guān)，斷開控制系統(tǒng)電源，打開空氣開關(guān)CB和隔離開關(guān)D。并打掃衛(wèi)生，整頓用品。9）如持續(xù)測試試品,重復上述3)～8)步6.2參數(shù)設立系統(tǒng)界面打開工控機，進入檢測程序，浮現(xiàn)系統(tǒng)界面，系統(tǒng)界面分為三某些：設立、操作區(qū)，波形顯示區(qū)，實驗數(shù)據(jù)顯示區(qū)。如圖8所示：設立、操作區(qū)波形顯示區(qū)實驗數(shù)據(jù)顯示區(qū)圖8系統(tǒng)界面2)參數(shù)設立：串口選取選取工控機與同步開關(guān)控制器通訊端口，此設立普通狀況下不用修改，使用程序默認值即可。定期分閘延時同步開關(guān)是按照合閘—延時時間—分閘這一程序進行工作，延時時間設立有四個選項：0.2s，0.5s，1s，max.。例如，選取0.2s,則同步開關(guān)在合閘后會自動延時0.2s分閘，如選取max，則同步開關(guān)合閘后不分閘，必要通過手動分閘。實驗電流量程選取采集卡內(nèi)置三個量程：0－100A，100A－1000A，1000A－10kA。在實驗電流選取下拉菜單中選取適當量程，采集卡會依照實驗電流自動調(diào)節(jié)輸入信號增益，以提高測量精度。選相延時調(diào)節(jié)開機後依照同步開關(guān)試合測得實驗電流波形，在選相延時調(diào)節(jié)輸入框中，輸入恰當選相延時時間，控制同步開關(guān)在盼望電壓相位角接通回路。e.實驗特性選取涉及三項：瞬動脫扣，短延時和長延時。3)同步開關(guān)操作：合閘按鍵控制同步開關(guān)閉合回路。分閘按鍵控制同步開關(guān)分閘。數(shù)據(jù)存儲將實驗數(shù)據(jù)存儲在計算機硬盤上。4)波形顯示：顯示每次實驗所測電流波形應用工具可對波形進行測量。5)數(shù)據(jù)顯示：每次通電結(jié)束，數(shù)據(jù)顯示區(qū)自動顯示下列數(shù)據(jù)：通電時間：回路從接通到分斷所用時間(S)。I*I*t：功耗。Ieff-total：瞬動脫扣實驗中總電流有效值Ieff-half：瞬動脫扣實驗中第一種半波有效值。I：長延時實驗中電流有效值。測試1.打開應用程序，浮現(xiàn)圖8所示系統(tǒng)界面，圖8左側(cè)參數(shù)設立、同步開關(guān)操作區(qū)如圖9所示。2.從串口選取欄設立串口。3.從定期分閘延時欄選取定期分閘延時時間。普通狀況下，瞬動實驗選取0.2S或0.5S;短路實驗選取0.5S或1S；長延時選取MAX從實驗電流選取欄（精準測量范疇）選取實驗電流大小。從選相延時調(diào)節(jié)欄調(diào)節(jié)選相延時。6.從實驗特性選取欄選取瞬動脫扣，短延時脫扣或長延時脫扣。此項設立目是由于在長延時實驗時，有時動作時間長達數(shù)十分鐘，計算機記錄數(shù)據(jù)量很大，因此采用持續(xù)采集1S數(shù)據(jù)，計算出該段區(qū)間電流有效值，然后再進行采集，直到試品脫扣或回路斷開。最后計算出總實驗電流平均有效值。7.設立好上述項目后，實驗回路準備完畢，即可點擊合閘按鍵，同步開關(guān)合閘，同步工控機開始采集數(shù)據(jù)，采集完畢后再波形顯示框中繪出實驗電流波形，并顯示出相應電流數(shù)據(jù)。8．當定期分閘延時設立選取MAX時，按下合閘按鍵后，同步開關(guān)始終保持在合閘狀態(tài)，這時，波形顯示框上方開關(guān)狀態(tài)批示燈會綠黃交替閃爍，提示操作員，同步開關(guān)還在接通狀態(tài)，當長延時實驗結(jié)束、試品脫扣后，必要按分閘鍵，分斷同步開關(guān)，為下次實驗做好準備。這里需要特別強調(diào)是在作長延時實驗時，如果在實驗過程中（回路接通后）想分斷同步開關(guān)，必要長按分閘按鍵，直到同步開關(guān)動作（分斷回路）。9.波形測量分析a.在波形顯示框中，有黃色和藍色兩個十字光標，可用鼠標拖動光標移動，可測得兩個光標縱軸和橫軸之間差值，即為圖10Y1－Y2和X1－X2值。圖10波形測量框圖11波形測量框上圖形模板b.在波形測量框（圖10）右上角是圖形模板，它是用來對顯示波形作測量，放大，縮小，移動等操作。當需要移動光標時，先點擊圖11左下第一種十字圖案按鈕，當該按鈕左上角綠色燈亮起后，即可用鼠標拖動光標移動。中間第二個按鍵為對波形放大縮小按鍵。如圖12所示，分別為放大所選區(qū)域，橫軸方向放大，縱軸方向放大，退后到上一次放大，和指定點放大，指定點縮小。右下手掌圖案按鍵為波形移動按鍵。選中該項后，在圖形框中按住鼠標左鍵，可隨意移動。波形到任何位置圖12波形顯示框上波形放大縮小按鍵c.圖10中home按鍵，其作用是當放大縮小波形后，按下此按鍵，可退回到初始波形。d.在波形顯示框（如圖13所示）下方是游標操作工具欄。游標移游標橫坐標動控制器游標縱坐標游標顯示控制游標移動控制鈕圖13游標操作工具欄1：游標橫坐標（單位：S）2：游標縱坐標（單位：A）3：游標選?。ㄔ谙旅娴?條操作會用到）4：游標屬性控制欄（如圖14所示可調(diào)節(jié)游標顏色，線寬，線型等屬性）需要闡明是其中一項：bringtocenter。在咱們對波形作放大或縮小操作時，游標也許會被移出波形框，這是用此工具就可以把游標調(diào)至波形框中央。5：游標移動控制器：由四個菱形按鍵構(gòu)成，批示上下左右四個方向，需要移動游標時，先點擊3所示按鍵，選取需要移動游標，這是該按鍵左上角小燈會點亮，這是通過對游標移動控制器操作就可以將游標移動到需要位置。（此辦法比鼠標拖動游標移動控制精度高，合用于測量時微調(diào)。）圖14游標屬性控制欄10.存儲數(shù)據(jù)：當一種開關(guān)做完特性實驗后，如想要保存測試數(shù)據(jù)，可點擊存儲波形按鍵，這時會彈出數(shù)據(jù)存儲對話窗口（如圖15所示），規(guī)定測試員輸入產(chǎn)品型號，規(guī)格，編號。測試日期和文獻號會自動生成。點擊存儲數(shù)據(jù)按鍵，自動存入計算硬盤，位置在E:\report\目錄下。文獻為TXT格式，可用EXCEL,WORD等工具打開，編輯。圖15數(shù)據(jù)存儲對話窗口3）特別闡明a.實驗數(shù)據(jù)顯示區(qū)中幾種項目釋義Ieff-total:總電流有效值（即電流自導通至分斷時均方根值）Ieff-half:應用曲線擬合法測得第一種半波有效值在做瞬動實驗時會浮現(xiàn)這樣現(xiàn)象，由于實驗電流很大，第一種通電半波會浮現(xiàn)如圖16所示凹坑，經(jīng)分析是由于電流很大，試品固有后備保護起作圖16開關(guān)限流作用示波圖用，導致正弦波畸變。這樣就帶來了一種問題，應當如何擬定實驗電流數(shù)值，由于前一種半波是畸變，顯然不能用均方根值（Ieff-total）來表達。咱們采用了曲線擬合數(shù)學算法，對沒有發(fā)生畸變之前曲線進行擬合，還原出原則正弦信號，從而求出實驗電流（Ieff-half）。因此必要規(guī)定選相要在零度，這時正弦電流不會浮現(xiàn)過渡過程，才干有效還原出真實正弦信號。I：實驗電流有效值（即電流自導通至分斷時測得峰值經(jīng)換算得到有效值）此值即為沒有發(fā)生如圖16所示限流作用狀況下實驗電流有效值（如圖17所示）。圖17試品開關(guān)無限流作用時示波圖b.在做長延時實驗時，必要將定期分閘延時設在max檔。c.在長延時實驗時，如果在實驗過程中想要分斷同步開關(guān)，必要長按分閘按鍵，點擊是無效。d.必要在實驗電流選取欄（如圖9所示）恰當選取實驗電流值。否則有也許導致測量精度下降。使用注意事項與故障解決：8.1使用注意事項1）禁止帶負荷操作隔離開關(guān)、空氣開關(guān)2）如有緊急狀況，可直接按總電源分按紐，切斷整個系統(tǒng)供電3）調(diào)壓器進行升壓操作時，輸出電壓不能超過380V，否則也許損壞多磁路變壓器4）設備機殼應可靠接地5）為保證測量精度，同步開關(guān)操作每分鐘不適當