HDGKIII高压开关动特性测试仪.docx
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HDGKIII高压开关动特性测试仪
HDGK-Ⅲ
高压开关动特性测试仪
使
用
说
明
书
武汉华新仪电力科技有限公司
WuHanHuaXinyiPowerTechnologyCo.,Ltd
目录
一、技术参数..........................................................1
二、性能特点......................................................1
三、术语定义.....................................................2
四、面板布置..........................................................3
五、菜单操作说明............................................4
5.1主菜单设置...............................................5
5.2主菜单测试.........................................6
5.3主菜单查看...............................................7
5.4主菜单文件.....................................9
六、现场接线....................................................9
6.1地线与断口线..................................................9
6.2分合闸控制线.................................................10
七、传感器安装方法................................................10
7.1万能通用传感器...............................................10
7.2旋转传感器..................................11
7.3行程传感器................................................11
八、仪器的配套性与售后服务........................................11
九、附录一：
测试所得的部份图形和文本结果.............................12
十、附录二：
内部电源控制接线图................................13
十一、附录三：
断口接线图.................................14
十二、附录四：
仪器常见技术问题.................................16
阅读提示：
在本说明书上,软件界面上的菜单或选项用【】括起来,比如【文件】→【保存数据】表示依次选择菜单上的【文件】、【保存数据】；
表示按面板上的按键。
一、产品技术参数
1.1、使用环境
输入电源220V±10%50Hz±10%大气压力86～106kpa
温度－10～40℃湿度≦80%RH
1.2、安全性能
绝缘电阻＞2MΩ
介电强度电源对机壳工频1.5KV耐压1分钟，无闪络与飞弧。
1.3、基本参数
◆时间：
普通开关：
量程4000.0ms分辩率0.1ms
误差①100ms以内0.1ms±1个字
②100ms以上0.1%±1个字
③同期±0.1ms
石墨触头开关：
量程4000.0ms分辨率：
0.1m/s
误差①0.5%±1个字
②同期±0.1ms
◆速 度：
量程 20.00m/s分辩率0.01m/s
误差 1%±0.1m/s
量程
分辩率
误差
真空断路器
50.0mm
0.1mm
1%±1mm
SF6断路器
300.0mm
1mm
少油断路器
600.0mm
◆行程：
◆电流：
量程20.00A分辩率0.01A
◆输出电源：
DC30～250V数字可调/20A（瞬时工作）
◆计算机接口：
①标准RS-232接口②U盘接口
◆外形尺寸：
380mm（L）×300mm（W）×350mm（H）
◆重 量：
12kg
二、性能特点
2.1性能
●时间：
12个断口的固有分、合闸时间，同相同期、相间同期。
●石墨触头：
3路石墨触头参数测试，6路石墨触头参数测试。
●重合闸：
每断口的合－分时间（金短时间），分－合时间（无电流时间），分－合－
分时间：
一分时间、一合时间、二分时间。
●弹跳：
每断口的合闸弹跳时间，弹跳次数，弹跳过程，弹跳波形。
●速度：
刚分、刚合速度，最大速度，时间－行程特性曲线；重合闸一分速度，一
合速度，二分速度。
●行程：
总行程，开距，超行程，过冲行程，反弹幅值。
●电流：
分、合闸线圈的分、合闸电流值、电流波形图。
●动作电压：
机内提供DC30～250V/20A（瞬时工作）数字可调断路器动作电源，自动完
成断路器的低电压动作试验，测量断路器的动作电压值。
2.2特点
◆主机为工控机。
◆超强的抗干扰能力，在500KV变电站试验，也能轻松试验，精确测量。
◆西门子石墨触头开关测试，能够准确测试石墨触头开关3个或6个断口的动态电阻波形、时间、同期。
◆万能通用测速传感器，直线行程传感器，旋转传感器，安装极为方便、简捷。
◆开关动作一次，得到开关机械特性试验所有数据及相应的波形图谱。
◆适用于国内外生产的所有型号的SF6开关、GIS组合电器、真空开关、油开关的机械特性试验。
◆主机可存储1000组现场分、合闸试验结果，机内实时时钟，便于存档保存试验日期、时间。
◆可直接使用U盘保存转移数据。
◆主机大屏幕、宽温带、背景光液晶、全中文显示所有数据及图谱，液晶对比度电子调节、断电记忆。
◆中文菜单操作,使用方便，内置打印机快速打印所有数据及图谱。
◆仪器配有与PC机联机的RS-232接口及《断路器数据分析管理软件Windows中文版》，可与PC机联机操作，试验结果直接存入硬盘，也可输出到各类针式、激光或喷墨打印机打印试验报告，使现场试验计算机化。
◆刚分、刚合速度定义编制了相应的分析软件，根据需要，任意分析，适用于国内外任何一家开关厂生产的任一型号开关的测速。
三、术语定义
●分（合）闸时间：
分（合）闸线圈上电作为计时起点，到动、静触头刚分（合）的时间。
●同相同期：
同相之中，分（合）闸时间最大与最小之差。
●相间同期：
三相之中，分（合）闸时间最大与最小之差。
●平均速度：
分（合）闸过程中，动触头总行程的前、后各去掉10%,取中间80%，
动触头运动的行程与时间之比。
●最大速度：
分（合）闸过程中，动触头开始运动后，取动触头运动每10ms为一个
计速单位，直至动触头运动停止，得到若干个速度单元值，其中最大
的单元速度值即为分（合）闸最大速度。
●刚分（合）速度：
根据被测开关的制造厂不同，开关型号不同，各制造厂定义了不同的
刚分、刚合速度，本测试仪将各种不同的定义部分列入其中，供用户
自己选择。
○3AQ型:
西门子石墨触头3AQ系列开关
○3AT型
西门子石墨触头3AT系列开关
○ABB-HPL550B2
ABB公司的550KVSF6开关;
○LW6型：
LW6型SF6开关;
○LW8-35型：
LW8－35型SF6开关;
○合前分后10ms:
部分油开关和部分SF6开关;
○合分前后各5ms:
部分油开关;
○合前分后6mm：
部分10KV真空开关。
○合前分后10mm:
部分35KV真空开关;
○同平均速度：
沈阳开关厂生产的部分SF6开关;
○10%到断口：
西安开关厂生产的部分SF6开关;
○ZF6-72.5-126（L/T）
ZF6型SF6开关
○ZF6A-252（L/T）
ZF6A型SF6开关
○LW53-252
LW53型SF6开关
○LW33-72.5/T
LW33型SF6开关
○LW33－126
LW33-126型SF6开关;
如以上几种定义均不被采用，用户可根据本测试仪所测量的时间行程特性曲线（行程有方向性），在曲线上自行定义刚分、刚合速度的速度取样段，仪器自动计算出用户定义的刚分、刚合速度（取样段内的行程与时间比）
四、面板布置
序号
面板标志
功能说明
①
保护接地端
与大地相接
②
分合闸控制电源
机内提供合分闸控制直流电源
③
A1B1C1/A2B2C2
A3B3C3↓/A4B4C4
非石墨触头开关12路断口时间测量通道，↓为后6路通道虚地，不与大地相接
④
配件箱接口
配件箱接口
⑤
外触发
外触发专用接口
⑥
速度传感器插座
速度传感器的信号输入
⑦
电源插座
电源供电接口
⑧
电源开关
输入电源220V±10%50Hz±10%10A
⑨
U盘接口
可直接用U盘储存数据
⑩
RS-232
PC机接口，用于与PC机联机操作
⑪
液晶显示屏
大屏幕、宽温带、背景光液晶、全中文显示所有数据及图谱
⑫
功能按键块
液晶对比度的增、减
上、下移动光标或增、减当前光标处数值
左、右菜单或移动光标
[确定]选择当前菜单或确认操作
[返回]返回上级或取消操作
[复位]仪器复位
面板打印机
打印测试报告及图谱
五、菜单操作说明
打开电源，按
、
键，电子调节液晶对比度，直到显示效果最佳。
按
键，仪器进入菜单操作界面。
屏幕上方为仪器操作主菜单，从左到右依次为【查看】、【测试】、【设置】、【文件】、【帮助】五个主菜单。
5.1、主菜单【设置】：
测试前，仪器的各种操作状态的设置。
5.1.1、【测试设置】
①速度定义：
仪器已经固化了16种速度定义（注：
此16种定义可以根据需要用PC机对仪器重新定义并固化），根据开关型号不同，选取相应的定义。
如果找不到相应的定义，则一般取“合前分后10ms”测出“时间－行程特性曲线”再在曲线上进行相应分析得到相应速度值。
也可用仪器配套的速度定义添加程序添加相应的数据定义。
②传感器安装：
根据测速传感器安装位置不同，选取相别。
如果是三相联动机构，一般选在“A”相。
③测试时长：
指内部电源输出操作电压的时间长度。
250ms:
一般开关的单分、单合试验，选250ms时长;
500ms:
一般开关“合－分”或“分－合”操作时，选500ms时长;
1000ms:
老式的发电机出口开关如SN4-10G、SN4-20G的合闸时间一般大于500ms，做此种开关的单合、单分试验时，选1000ms时长;
2000ms:
开关做“分－合－分”操作时，选2000ms时长;
4000ms:
①开关做“合－分－合－分”操作时，选4000ms时长;
②进行仪器内部操作电压校验时，选4000ms时长。
④触发方式：
内触发：
用仪器内部直流电源进行分、合闸操作;
外触发：
仪器内部直流电源不工作，用现场电源（交流直流均可）操作开关动作。
仪器做合（分）闸时，仪器的“外触发”接线直接并接到合（分）闸线圈上，开关动作时，仪器从线圈上取电压信号作计时起点。
⑤传感器：
有万能、旋转和直线传感器三个选项，根据所用的传感器进行相应设定即可。
⑥电阻类型：
a、关闭：
对于非石墨触头开关，设置为关闭。
b、合闸电阻：
对于带合闸电阻的开关，若要测试合闸电阻，设置为合闸电阻，若不测试合闸电阻，则设置为关闭。
c、石墨触头：
对于西门子石墨触头开关。
测试时，必须设置石墨触头。
⑦行程测试：
用直线传感器测速时，将此项开启，能测得开关行程值;用万能和旋转传感器测速时，将此项关闭。
⑧开关行程：
用旋转传感器和万能传感器测速时，输入开关的总行程值。
用直线传感器测速及行程时，输入传感器的标注行程值。
⑨线路编号：
线路编号是为了现场的数据保存方便，当设置了线路编号后，在保存数据时，会建立一个以线路编号命名的文件夹，并将数据保存在该文件夹中，文件名为试验时间。
输入线路编号时，界面上弹出一个软键盘，排列同普通PC键盘，可以输入任何键盘上可显示的字符，包括数字、字母（大写、小写）、及其他符号。
当“SHIFT”按键有效时，输入按键的上档键，当“CAPS”有效时，输入大写字母。
按
、
、
、
选择不同按键，按
键输入字符。
如果要删除字符，可以选择“DEL”或
“BKSP”然后按键。
输入完毕后，选择“ENTER”，按
键，则改变当前的线路编号。
如
下图，设置线路编号为“L1234”，选择“ENTER”后线路编号改变。
所有设置完毕后，按
键将光标移动到屏幕最下方的【确定】上，按
后，仪器保存当前设置。
提示：
所有设置完成后，仪器即自动保存设置项，下次试验如不更改，则仪器仍按照此设置进行试验。
5.1.2、【电压调整】
测试电压：
根据现场需要，依照仪器屏幕提示设定开关的操作电压。
内部电源电压校验：
用万用表量“控制电源输出”的合闸端或分闸端，将测试时长设定在2000ms或4000ms，做单合或单分操作，即可量到输出电源的电压值。
注意：
仪器内部操作电源不可用现场储能电机的电源！
校验完毕后务必将测试时长调回到250ms！
否则长时间直流输出会烧毁开关合分闸线圈。
5.1.3、【日期时间】
出厂已调好，不用再调整。
5.1.4、【选项】
【选项】设置用来设置曲线图形上显示的项目和按键音。
在“曲线图形”中可以显示的图形有“时间曲线”、“电流曲线”、“行程曲线”、“速度曲线”。
默认状态下，“速度曲线”是不显示的，如果需要更改“曲线图形”中显示的项目，可在这里更改，项目前面的点代表显示。
如果允许“按键提示音”，那么每次按键时，都会有一声短鸣。
5.1.5、【状态检测】
“状态检测”显示的是直线电阻传感器或旋转电阻传感器的滑动端的位置，此功能也可以用来检测电阻传感器是不是工作正常。
在这种状态下，把传感器用连接线和仪器连接。
用手拉动直线电阻的拉杆或转动旋转电阻的转轴，光标应该在0-5之间滑动。
旋转电阻可以连续转动，但电气特性不是连续的，它的有效工作区域是非完整的弧线，范围为350°。
因此，为了保证在测试时信号连续，应该在安装旋转传感器时保证光标位置在2-3之间。
5.2、主菜单【测试】
仪器完成设置后，进行试验。
5.2.1、自动测试
仪器根据A1断口的状态，自动选择开关做合闸或者分闸测试。
5.2.2、【分闸测试】、【合闸测试】
开关的单分、单合试验。
5.2.3、【分－合】
开关的“分－合”试验，整定“分－t1－合”控制时间间隔后试验，直接得到开关的一分时间、一合时间、无电流时间值。
5.2.4、【合－分】
开关的“合－分”试验，整定“合－t2－分”控制时间间隔后试验，直接得到开关的一合时间、一分时间、金短时间值。
5.2.5、【分－合－分】
开关的“分－合－分”试验，整定“分－t1－合-t2－分”控制时间后试验，直接得到开关的一分时间、一合时间、二分时间、金短时间、无电流时间值。
注意：
控制时间间隔t1是指从给分闸线圈上电起到给合闸线圈上电的这段时长，控制时间间隔t2是指从给合闸线圈上电到给分闸线圈上电的这段时长。
对于“分－t1－合”、“合－t2－分”、“分－t1－合－t2－分”操作，控制时间间隔t1设置为分闸固有时间，与开关分闸时间相当，控制时间间隔t2设置为合闸固有时间，与开关合闸时间相当。
5.2.6、【合闸低跳】、【分闸低跳】
做低电压试验时，仪器必须接地线，接内部电源控制线，可以不接断口信号线和速度传感器信号线。
合闸、分闸的自动低电压动作试验，进入界面后，根据仪器的屏幕操作提示进行操作即可。
当开关动作后，按
键，屏幕提示是否打印低跳电压，如要打印，按
键。
5.2.7、【手动分合】
在某个设定电压下，对开关反复进行多次分合试验。
如：
①在30%的额定电压下，对开关连续操作三次，开关应可靠不动作，即用此功能完成。
②开关厂做开关试验前在额定电压下，对开关需进行多次分合后，再进行试验，也用此功能。
【手动分合】操作也可以用来检查仪器的操作电源和合分闸控制回路是否正常。
以合闸回路为例，把万用表调至1000V电压档，两个表笔分别接负公共和合闸端，调整电压，不按下
键时，万用表应该显示0V，按下
键时，万用表的电压示值应该为仪器屏幕的显示值。
分闸回路用同样的方法检测。
5.3、主菜单【查看】
仪器完成试验后，查看、分析、打印试验结果。
5.3.1、【曲线图形】
测试结果的综合曲线图谱，包括各断口的时间波形、动态电阻波形、弹跳波形、时间－行程曲线、线圈电流波形等，这些波形都是以时间为横坐标在一个坐标图上显示的综合图谱。
5.3.2、【综合数据】
以表格的形式显示所测的结果值，包括各断口的固有分合时间值、同相同期、相间同期、合、分闸动态电阻数据、刚分刚合速度、最大速度、线圈电流、开关总行程、超行程或反弹幅值等。
5.3.3、【电阻波形】
测试完毕，通过查看该项得到西门子石墨触头开关的合闸、分闸动态电阻波形。
5.3.4、【弹跳过程】
显示各断口的弹跳时间、弹跳次数。
如果想看到每断口更详细的弹跳过程，在“详细”光标下，按
键，可看到相应断口的第一合时刻、第一分时刻、第二合时刻、第二分时刻……的更详细的弹跳过程。
如要打印弹跳结果，“详细”光标下，按
或
键消除“详细”，然后再调出【查看】菜单，选择【打印】打印即可。
5.3.5、【弹跳波形】
将断口时间波形的弹跳处横向放大10倍,以便从图上更清晰地看到断口的弹跳过程。
5.3.6、【速度分析】
对所测得的“时间－行程”曲线进行分析可以得到相关的数据，当然最主要的还是得到刚分刚合速度数据。
（如下图）
操作提示：
进入“速度分析”界面，在“时间－行程”曲线上有实线、虚线两根坐标竖线，虚线在A通道的刚分刚合点上，实线为刚分刚合速度的定义点，屏幕左上角为两根坐标线与行程曲线上相交的坐标值。
横坐标为时间，纵坐标为开关动触头在此刻下的行程位置点，实线可左右移动，移动时坐标点会实时变化，虚线不能移动。
按或键可以将实线和虚线进行切换。
“S＝XX.Xmm”为行程曲线上两个坐标点的纵坐标之差。
“t＝XX.Xms”为行程曲线上两个坐标点的横坐标之差。
“V＝XX.XXm/s”为此两点纵坐标差与横坐标差之比值，即动触头在此两点之间的平均速度。
如果我们按开关厂家的刚分刚合速度定义设定此两点。
那么V即为所测的刚分刚合速度。
当左右移动两根坐标线到相应位置，查看两坐标点的纵坐标之差时，可以看到开距、超行程、过冲过程、反弹幅值等数据。
在曲线上还可以看到动触头的起始运动时刻点等一系列“综合数据表格”中没有显示的数据，供分析用。
5.3.7、【综合打印】
打印试验日期、试验内容、试验所得曲线图谱、综合数据。
5.3.8、【打印】
打印屏幕当前显示的内容。
5.3.9、【试验信息】
试验前仪器设置的试验信息。
5.3.10、【图形放大】
将显示的波形图谱横向放大一倍。
5.4、主菜单【文件】
仪器完成试验后，保存试验结果。
5.4.1、【打开数据】
调出仪器中已经保存的试验结果。
5.4.2、【保存数据】
将所测结果保存到仪器存储器中，以线路编号作为文件夹，同一天试验的结果以试验的时间不同，保存在同一个文件夹内。
所存结果只要不进行刷新，可永久保存。
5.4.3、【删除目录】
删除仪器内保存的一个数据，数据目录
5.4.4、【删除数据】
删除仪器内保存的一个数据文件
5.4.5、【U盘读取】
读取U盘的存储数据
5.4.6、【U盘保存】
将试验数据保存到U盘
5.4.7、【连接PC】
连接仪器到PC机的进入操作。
六、现场连线
仪器现场使用一般步骤归纳如下：
接线、传感器安装→开机→设置→测试→查看（分析）结果→保存（打印）结果→关机→拆线。
特别安全提示：
仪器到现场后，请首先将仪器保护地“
”与现场大地连接，方可进行其它接线与操作;试验完后，关掉仪器电源，再拆其它线，最后拆除地线。
6.1、地线与断口线
普通开关：
见附录三：
《普通开关断口接线图》
石墨触头开关：
对于西门子石墨触头开关，仪器配有专用的测试线，接线方法见附表三《石墨触头开关断口接线图》
6.2、分合闸控制线
①分合闸控制电源由仪器内部提供时，断开被测开关控制箱内的控制电源（通常是将控制箱内控制电源与控制母线相连的保险拨掉），但不能切断开关机构的储能电源，然后再按附录二《内部电源控制接线图》接线。
提示：
仪器内部只能提供直流电流，使用仪器内部电源用“内触发”方式。
若现场开关是交流操作机构，请使用“外触发”方式。
②使用外部现场电源作分合闸控制时，“控制电源输出”不接线。
开关做单合试验时，“外触发”两根线并接合闸线圈两端;
开关做单分试验时，“外触发”两根线并接分闸线圈两端。
提示：
使用外部电源操作时，用“外触发”方式。
外触发方式不管开关机构是交流还是直流都可测试。
使用外触发时，分合闸控制电源输出不接线。
七、传感器的安装
本仪器配备三种测速传感器，分别在不同情况下使用。
三种传感器通过一根传感器信号线，都是连接到仪器的“速度传感器”插座上。
7.1、万能通用测速传感器（加速度传感器）
传统的测速传感器通常用滑线电阻器或光电传感器（分光栅和光电编码器两种），这几种都由运动和静止两部分组成。
测速时分别安装于开关的运动部件（动触头或提升杆）和静止部件（将军帽座或开关基座）上，而且配合要好。
这样，针对不同的开关就需要制作很多不同的安装支架，现场安装和拆卸都很困难。
我公司经过多年的研究，首次将测加速度技术运用于开关测速中，解决了开关现场测速传感器安装难、配合难、测试难的技术难题，我公司已经获得该项技术应用的国家专利。
万能通用传感器现场安装方便、简单、易于操作。
安装提示：
将万能传感器直接紧固安装于开关的提升杆上或水平连轩上,或其它传动杆上。
安装注意1：
万能传感器的插座方向与动轩的运动方向一致，尽量保持与动轩平行，如果装成歪斜可能造成测量数据不准。
安装注意2：
万能传感器安装应该根据动杆粗细不同选用相应半径的卡件使传感器很牢固的卡在动杆上，不能晃动。
开关动作时，传感器应紧随动杆一起运动，不可与动杆之间有相对晃动，否则可致测试数据不准。
安装注意3：
万能传感器安装于开关动杆上，开关动作时，传感器上下左右应留有一定的位置空间，不致使传感器在运动过程中与周围开关部件相撞，造成损坏。
7.2旋转传感器
万能通用式传感器适用于传感器作直线运动时的测速，有些开关，尤其是进口和合资开关，直线传动部分被封闭在开关本体里面，万能传感器找不到安装地点。
开关厂家出厂做速度试验时，在开关分合指示器或拐臂
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