直流斷路器安秒特性與級差配合綜合測試儀

一、LYDCS-2000B直流斷路器安秒特性與級差配合綜合測試儀概述  

目前變電站的直流饋電網(wǎng)絡(luò)多采用樹狀結(jié)構(gòu)，從蓄電池到站內(nèi)用電設(shè)備，一般經(jīng)過三級配電，每級配電大多采用直流斷路器作為保護(hù)電器。由于上下級直流斷路器保護(hù)動作特性不匹配，在直流系統(tǒng)運行過程中，當(dāng)下級用電設(shè)備出現(xiàn)短路故障時，經(jīng)常引起上一個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(jìn)而引起變電站一次設(shè)備如高壓開關(guān)、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(hù)電器動作特性不匹配帶來的隱患，國家電網(wǎng)公司對于新裝和運行中的直流保護(hù)電器，規(guī)定了必須進(jìn)行安秒特性測試，保證性能與設(shè)計相符，以確保直流回路級差配合的正確性。2005年發(fā)布的《直流電源系統(tǒng)運行規(guī)范》第十二條第八款規(guī)定“直流熔斷器和空氣斷路器應(yīng)采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，其熔斷體或定值應(yīng)按有關(guān)規(guī)定分級配置和整定，并定期進(jìn)行核對，防止因其不正確動作而擴大事故”；《直流電源系統(tǒng)技術(shù)監(jiān)督規(guī)定》第二十七條中規(guī)定：“…自動空氣斷路器使用前應(yīng)進(jìn)行特性和動作電流抽查。…”；《預(yù)防直流電源系統(tǒng)事故措施》第十一條中規(guī)定：“…使用前宜進(jìn)行安秒特性和動作電流抽檢…”。

直流保護(hù)電器的安秒特性一般在實驗室或檢測站進(jìn)行測試，設(shè)備占地面積大，需要配置專門的充電裝置和大電流負(fù)載箱，操作復(fù)雜；部分運行單位利用變電站蓄電池組對直流保護(hù)電器的級差配合進(jìn)行試驗，但無法準(zhǔn)確測試其電流-動作時間特性。因而造成直流系統(tǒng)投運后，現(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段和工具，無法檢驗直流保護(hù)電器的安秒特性是否滿足要求。

根據(jù)直流保護(hù)電器安秒特性測試的現(xiàn)實狀況，本公司推出了一種適合變電站現(xiàn)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(tǒng)，可以為運行維護(hù)部門提供直流保護(hù)電器動作特性的測試手段，對直流保護(hù)電器的動作特性以及級差配合進(jìn)行校驗，以便提高直流系統(tǒng)運行的可靠性，保證電網(wǎng)的可靠運行。

二、LYDCS-2000B直流斷路器安秒特性與級差配合綜合測試儀產(chǎn)品特點

儀器既可以單獨使用，也可以與PC機聯(lián)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(shù)產(chǎn)生直流大電流輸出，輸出電流響應(yīng)速度快、精度高、連續(xù)可調(diào)。

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(shù)據(jù)。

自動保存設(shè)置數(shù)據(jù)，掉電后開機后顯示上一次的設(shè)置數(shù)據(jù)。

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(nèi)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(dǎo)出試驗數(shù)據(jù)。

聯(lián)機使用方式時，可以操作控制儀器、導(dǎo)入試驗數(shù)據(jù)、存儲試驗數(shù)據(jù)、生成數(shù)據(jù)報表、生成數(shù)據(jù)曲線、生成EXCEL報表等。

儀器帶有過熱、過流、過壓保護(hù)保護(hù)功能。

儀器抗干擾能力強，電磁兼容性能強。

三、技術(shù)指標(biāo)

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(shù)：小于5%；

輸出電流的穩(wěn)定性：≤0.5%；

時間記錄：0-9999S；時間分辨率：0.1mS；

環(huán)境溫度：－20℃至50℃

外形尺寸：470mm(長)×320mm（寬）×460mm（高）；

重量：20kg

四、使用方法

1. 按試驗要求正確接線

2. 控制箱的面板結(jié)構(gòu)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(jù)鍵盤的示圖4，按上↑、下↓、左←，右→可以切換菜單項。

（2）設(shè)置試驗參數(shù)

主界面選中“試驗參數(shù)設(shè)置”后，按確定可以進(jìn)入設(shè)置界面，如圖5:

按左←，右→時切換光標(biāo)移動位置，按上↑、下↓時更改光標(biāo)位置數(shù)據(jù)的值。光標(biāo)位置和設(shè)置的數(shù)值全部可以自動循環(huán)，前且在使用時有默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)值。如果所有的參數(shù)都設(shè)置完成，按取消退出設(shè)置回到主界面開始狀態(tài)。

額定電流：直流斷路器的額定電流。

電流倍數(shù)：相對額定電流的倍數(shù)。

試驗時間：電流輸出的長時間。

準(zhǔn)備時間：開始試驗前的等待時間。

起始倍數(shù)：脫扣測試試驗逐級過程中的開始的電流倍數(shù)。

步進(jìn)倍數(shù)：脫扣測試試驗逐級過程中的步進(jìn)電流倍數(shù)。

大倍數(shù)：脫扣測試試驗逐級過程中的大的電流倍數(shù)。

準(zhǔn)備時間應(yīng)根據(jù)規(guī)程來設(shè)置，不宜過短。直流斷路器在連續(xù)試驗中，應(yīng)保證直流斷路器冷卻。

輸出電流 = 額定電流X電流倍數(shù)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(jìn)入設(shè)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(shù)—時間）的特性試驗。根據(jù)規(guī)程，電流倍數(shù)從2~N（不同直流斷路器不等）進(jìn)行試驗，每個電流倍數(shù)下要求進(jìn)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(guī)程中的閉絡(luò)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(jié)果顯示區(qū)，基本參數(shù)顯示區(qū)，試驗提示區(qū)，試驗操作區(qū)。

結(jié)果顯示區(qū)：以表格方式顯示試驗結(jié)果，標(biāo)題欄為額定電流、電流倍數(shù)、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(shù)、6條每頁，光標(biāo)所在哪一頁，光標(biāo)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(qū)：按左←，右→鍵選擇清空、刪除、試驗。

“清空”——按確定將清理本試驗所有試驗數(shù)據(jù)；

“刪除”——按確定將刪除光標(biāo)選擇的試驗記錄；

“試驗”——按確定將進(jìn)行試驗；

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(jīng)合閘。

連接檢查——本裝置輸出的是恒流直流電流，務(wù)必把每一接觸點接牢扭緊。

試驗過程：

系統(tǒng)先計時“準(zhǔn)備時間”，準(zhǔn)備時間計時結(jié)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(tài)為結(jié)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(jù)設(shè)置的試驗時間，計時到了也退出試驗，通流試驗時間應(yīng)大于動作時間，動作時間記錄中有“>”符號，說明在通流時間內(nèi)未動作。

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

試驗結(jié)束后，系統(tǒng)自動斷開輸出電流，并存儲試驗數(shù)據(jù)，在試驗結(jié)果區(qū)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(wěn)定性能的特性試驗。規(guī)程規(guī)定1.13倍一小時內(nèi)不動作，1.45倍一小時內(nèi)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(shù)和動作時間。此試驗是一個逐級升流試驗過程。

準(zhǔn)備時間，輸出電流=額定電流X起始倍數(shù)。試驗時間計時結(jié)束。

準(zhǔn)備時間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+步進(jìn)倍數(shù)）。試驗時間計時結(jié)束。

準(zhǔn)備時間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+2X步進(jìn)倍數(shù)）。試驗時間計時結(jié)束。

… …

第N次，準(zhǔn)備時間，輸出電流=額定電流X（起始倍數(shù)+（N-1）X步進(jìn)倍數(shù)）。試驗時間計時結(jié)束。

直至倍數(shù)大于大電流倍數(shù)，逐級升流試驗結(jié)束。在逐級升流過程中，若直流斷路器動作，逐級升流試驗結(jié)束。每次試驗數(shù)據(jù)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(yīng)小一個直流斷路器動作，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(nèi)阻過大，儀器輸出功率限制，建議級數(shù)減少來測試。

（8）內(nèi)阻測試試驗

內(nèi)阻測試試驗用來測試直流斷路器的內(nèi)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(fù)接入。試驗自動按的電流倍數(shù)來測試斷路器的內(nèi)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(jìn)入功能界面,如圖9：

進(jìn)入功能界面后，可以選擇 “系統(tǒng)日歷時鐘調(diào)整”、“清理全部歷史數(shù)”、“試驗操作注意事項”等界面。

系統(tǒng)日歷時鐘調(diào)整：設(shè)置時鐘的時間，為試驗數(shù)據(jù)提供時間依據(jù)。

清理全部歷史數(shù)：清理儀器存儲器中所有的試驗數(shù)據(jù)。

試驗操作注意事項：為用戶提供一些操作規(guī)范和注意事項。

五、PC機聯(lián)機使用方法

1. 儀器與PC機聯(lián)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(lián)機使用比單獨儀器操作更方便，操作步驟大致分為：

設(shè)置參數(shù)——開始試驗——導(dǎo)入數(shù)據(jù)——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(tǒng)的主執(zhí)行文件，“DATA”文件夾為試驗數(shù)據(jù)目錄，試驗數(shù)據(jù)以時間為文件名存儲。導(dǎo)出的EXCEL格式的數(shù)據(jù)也放在此文件夾。雙擊“ZUC.exe”執(zhí)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(shù)據(jù)文件，可以添加試驗記錄，或進(jìn)行打印。

（2）保存文件：保存試驗數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)文件，可以在PC機存儲。

（3）導(dǎo)出EXCEL：可以導(dǎo)出當(dāng)前的數(shù)據(jù)為EXCEL文件，文件內(nèi)容如圖13：

（4）打印預(yù)覽：可以查看當(dāng)前試驗數(shù)據(jù)的報表，如圖14：

（5）試驗界面：進(jìn)行與儀器聯(lián)機，進(jìn)行試驗操作，并導(dǎo)入試驗數(shù)據(jù)。

（6）退出系統(tǒng)：可以退出本系統(tǒng)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(guān)信息，方便生成報表?？梢暂斎朐囼瀱挝弧⒃囼炄藛T、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(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的安秒動作試驗數(shù)據(jù)，左邊是數(shù)據(jù)形式，右邊為數(shù)據(jù)曲線。

按“通流不動作試驗結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的通流不動作試驗數(shù)據(jù)。

按“脫扣測試試驗結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的脫扣測試試驗數(shù)據(jù)。

按“差級配合試驗結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的差級配合試驗數(shù)據(jù)。

按“內(nèi)阻測試試驗結(jié)果”欄目，將顯示本直流斷路器的內(nèi)阻測試試驗數(shù)據(jù)。

按“試驗”，將彈出試驗命令界面，如圖21：

A、進(jìn)入此界面前，設(shè)置額定電流和開關(guān)類型。一個試驗數(shù)據(jù)文件只包含一個直流斷路器的試驗數(shù)據(jù)，因此額定電流是不變的，試驗首先設(shè)置額定電流。額定電流改變，將認(rèn)為已經(jīng)更換了新的直流斷路器，系統(tǒng)將會清空以前的試驗記錄。根據(jù)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(jìn)行相關(guān)檢查。閉合直流斷路器，連接好串口線。

設(shè)置好此界面中的配置數(shù)據(jù)，選擇串口號，按“連接儀器測試”按鈕測試PC機和儀器是否聯(lián)通。

C、連接儀器測試成功后，請設(shè)置試驗參數(shù)數(shù)據(jù)。試驗類型、電流倍數(shù)、試驗時間、準(zhǔn)備時間、起始電流、步進(jìn)電流、大電流。

D、按“開始試驗”按鈕，儀器將進(jìn)行試驗并輸出電流，直到試驗結(jié)束，如果過程中要停止試驗，可以按“中斷試驗”按鈕。

E、試驗結(jié)束后，請按“上傳本試驗近數(shù)據(jù)”按鈕，將會把剛才的試驗數(shù)據(jù)傳上來，并在對應(yīng)的試驗結(jié)果界面中顯示出來。

做安秒動作試驗時，請在同一倍數(shù)額定電流下重復(fù)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(dǎo)入全部試驗數(shù)據(jù)。

做級差配合試驗時，導(dǎo)入數(shù)據(jù)要求人為設(shè)置每級斷路器是否動作。

“清理儀器所有數(shù)據(jù)”、“清理全部顯示數(shù)據(jù)”、“上傳本試驗所有數(shù)據(jù)”不經(jīng)常使用。“清理儀器所有數(shù)據(jù)”為清理儀器存儲器中的試驗數(shù)據(jù)。“清理全部顯示數(shù)據(jù)”為清理試驗界面中的所有數(shù)據(jù)。“上傳本試驗所有數(shù)據(jù)”為將儀器中本試驗所有的試驗數(shù)據(jù)上傳上來，存放到試驗界面中。

六、注意事項

儀器應(yīng)放置于干燥、通風(fēng)，無腐蝕性氣體的室內(nèi)。

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(zhì)保之列。

為發(fā)揮本產(chǎn)品的性能,在使用本公司產(chǎn)品前請仔細(xì)閱讀使用說明書。

七、運輸、貯存

■運輸

設(shè)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(shè)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(shù)為二層。

運輸設(shè)備途中，儀器面板應(yīng)朝上。

■貯存

設(shè)備應(yīng)放置在干燥無塵、通風(fēng)無腐蝕性氣體的室內(nèi)。在沒有木箱包裝的情況下，不允許堆碼排放。

設(shè)備貯存時，面板應(yīng)朝上。并在設(shè)備的底部墊防潮物品，防止設(shè)備受潮。