RN-ADTX小型交直流断路器特性测试仪

*章概述

1.1 前言

直流空气开关（断路器）是电力系统变电站、发电厂直流系统常用的保护元件，其良好的性能和实用性得到人们的*认可，并得到广泛的应用。目前的直流馈电网络多采用树状结构，从蓄电池到站内各用电设备，一般至少经过三级配电。随着发电厂、变电站控制负荷和动力负荷对直流电源的要求越来越高，其保护电器的过载保护、短路保护要求也越来越严格，它不能有任一的拒动和误动，尤其是越级误动，将会造成电力设备损坏和系统故障、甚至引发大面积停电事故。发生越级误动的情况主要是因为保护电器选择不合理和断路器性能不稳定等原因。由于直流空开的短路特性不合适，在直流系统运行过程中，当底层用电设备出现短路故障时，经常引起上一级直流空开的跳闸，也就是我们说的越级跳闸，从而引起其他馈电线路的断电事故，使故障进一步扩大，严重危及电网的安全运行。为了防止这种越级跳闸事故发生，有必要对直流系统中的各小型直流空开安秒特性安秒特性进行测试，确定在不同短路电流下断路器的脱扣时间，有效的对小型直流空开安秒特性以及保护等级配合进行分析，从而核对直流系统上下级断路器之间的级差配合是否合理。

但目前电力系统中使用的小型直流空开的技术指标都是生产厂家在设备出厂时提供的数据。现场检修维护人员因不具备相应的检测手段，难以确认小型直流空开安秒特性是否符合要求。而且运行实践证明，随着时间的推移，设备的安秒特性也会发生变化，特别是投运3年后，设备的技术指标发生偏移，典型后果是断路器特性发生变化，从而造成拒动或误动。

目前国内进行小型直流空开安秒特性检测的机构和生产厂家用于直流空开安秒特性检测的设备均为固定设备，如固定的大电流电源、大型负载电阻，体积大、重量大，不便于移动检测，分析仪表均为常规仪表如电压表、电流表、示波器等，接线复杂，使用不便，不适应各变电站移动检测需要。为解决现场对小型直流空开实际特性检测的问题，我们自行研制了一套适用于电力系统移动使用的直流空开检测的仪器“小型直流空开安秒特性测试仪”。

该仪器综合长期现场运行经验和国内外多项*技术而推出。可实现不同容量小型直流空开安秒特性检测和试验，能提供1~500A恒定大电流，通过扩展可以输出更大电流。能够

测试不同短路电流下断路器脱扣时间，从而验证断路器安秒特性是否符合要求。本仪器采用高速微处理器，配备大屏幕液晶显示器，现场运行表明：该仪器功能完善、可靠性高、结构简单，操作方便。

1.2 装置结构

采用一体化设计，体积小，重量轻，适合各个变电站所移动使用。
可以提供1~500A恒定电流，能够单独完成小型直流空开安秒特性的全部测试，并保存、上传数据，也可以由PC机控制操作，由PC机保存、处理数据，生成报表。
可以由扩展端口外接扩展准备，扩大输出电流到1000A，实现更多规格小型直流空开安秒特性的测试。
主机面板布置如下：
说明：
电流输出端子；
交流电源插座；
开关量输入端子；
串口通讯接口；
U盘存储接口；
320×240液晶显示屏；
输入键盘：“确定”、“△”、“▽”、“取消”；
在选择界面按“△”显示光标上翻，按“▽”显示关标下翻，按“确定”时若光标，选中菜单则
确定相应菜单操作，若光标选中数据时进入数据修改界面，按“取消”退出当前操作界面回到上层界面。在数据修改界面按“△”显示数据加1，按“▽”显示数子光标逐位左移，按“确定”确定当前数据修改并退出数据修改界面，按“取消”撤销数据修改并或退出数据修改界面。
控制电源开关：本机总电源开关；
功率电源开关：电流输出开关。
1.3 功能特点
1. 主要特点：
1）可联机在PC控制下测试，也可脱机测试，测试点可灵活编程；
2）电流范围可以小到1A，在1-500A范围内均精确控制和测试，恒流精度高，负载能力强，可长时间稳定工作；
3）主机采用32位新型高速ARM处理器结合大规模CPLD，速度快，可靠性高，性能优良。
4）本机采用320×240点阵大屏幕高分辨率图形液晶显示屏，全部操作通过键盘完成，测试过程均在显示屏上设定，操作界面和试验结果均为中文显示，操作直观清晰。
5）可进行断路器级联测试。
6）本机可保存*保存多达1000条测试数据，可以随时查询，也可上传到计算机，还可以通过U盘上传数据。
7) 随机配备PC测试管理程序，可控制试验过程。所有测试数据可以
存储和打印，直接生成报表。

2.主要功能：
按照GB10963-1999家用及类似场所用过电流保护断路器标准规定断路器应做脱扣特性试验。
时间-电流特性试验
①从冷态开始，对断路器通以1.13In（约定不脱扣电流）的电流至约定时间，断路器不应脱扣。然后在5s内把电流稳定升至1.45In（约定脱扣电流）的电流，断路器应在约定时间内脱扣。
②从冷态开始，对断路器的各级通以2.55In的电流，断开时间应大于1s，并且对于额定电流小于等于63A的断路器断开时间应小于60s，对于额定电流大于63A的断路器断开时间应小于120s。
瞬时脱扣试验
①对于B型断路器：从冷态开始，对断路器的各级通以3In的电流，断开时间应大于0.1s；然后再从冷态开始，对断路器的各级通以5In的电流，断开时间应小于0.1s。
②对于C型断路器：从冷态开始，对断路器的各级通以5In的电流，断开时间应大于0.1s；然后再从冷态开始，对断路器的各级通以10In的电流，断开时间应小于0.1s。
③对于D型断路器：从冷态开始，对断路器的各级通以10In的电流，断开时间应大于0.1s；然后再从冷态开始，对断路器的各级通以50In的电流，断开时间应小于0.1s。这两个试验均应满足时间-电流动作特性表。

试验	类型	试验电流	初始状态	脱扣或不脱扣时极限	预期结果
a	B、C，D	1.13In	冷态	t≧1h(In≦63A) t≧2h(In>63A)	不脱扣
b	B、C、D	1.45In	紧接a项试验	t<1h(In≦63A) t<2h(In>63A	脱扣
c	B、C、D	2.55In	冷态	t<1h(In≦63A) t<2h(In>63A)	不脱扣
d	B、C、D	3In,5In 10In	冷态	1s(In≦63A) 1s (In>63A)	脱扣
e	B、C、D	5In 10In50In	冷态	t<0.1s

时间-电流动作特性

注： ⑴电流5s内稳定至设定值。

⑵冷态指试验前未带负载，而且在基准的校准温度下进行。

1.4 主要技术参数

1．大输出电流：500A，可扩展到1000A。

2．输出电流精度：±1%。

3．电流调整范围：1-500A，可扩展为1-1000A。

4．电流输出响应时间：4ms。

5．时间测量精度：1%±5ms。

6．工作电源：220V±15%。

7. 重量：30KG。

第二章装置操作方式

将本机配置的电源线连接到交流220V/50HZ的电源上，用1000A电缆

编织线连接好空气开关和主机，注意机器和空气开关的极性，将电源开关

打至“ON”将出现开机画面，按任意键进入主界面如下：

各功能采用中文菜单方式选择，操作简单直观

2.1 单机测试

1)试验开始时需要首先联接好测试回路（用电缆连接机器和空气开关），注意电流的输出极性，打开主回路开关和空气开关，设置断路器编号、额定电流、I/In、大测试时间，移动光标到“开始”菜单按“确定”键后进入试验过程，界面如下图。仪器按照试验设置立刻输出对应的恒定电流。试验进行时可以随时手动中止试验。无论手动或自动脱扣还是定时时间到，试验将自动进入数据保存界面。

2.2 联机测试

我们建议您选用此项操着，直观、方便、简洁。

开机后，按上下键，选择“联机测试”，按确定键，这时会出现界面：

打开电脑中的测试软件，点击图标，就会出现微机操着界面，填好变电站名称、断路器编号，根据出厂时给定的瞬间脱扣电流倍数范围，选择B、C、D型，填好额定电流，选择所要试验的目的，联接好测试回路（用电缆连接机器和空气开关），注意电流的输出极性，打开主回路开关和空气开关点击“开始试验”就可以了。在试验结束时，会弹出保存EXCEL文档对话框，输入编号后，会把试验数据自动以EXCEL形式保存在您的空开软件BRK- data文件夹中。

你也可以点击左上角的excel图标，会出现以表格形式保存的数据报告。联机操作方式跟单机那有点类似，只是所有控制都只由计算机控制。

2.3 历史查询

历史查询包括数据的上传、查阅和删除等操作，主操作界图所示：

2.4 数据上传

选择“数据管理”选项后按“确定”键进入，此时你可以通过串口或 U 盘将设备记录转存于计算机中。

2.5 系统设置

用户可按实际时间设置当前系统时钟，包括年、月、日、时、分、秒。移动光标选中“时间设置”选项后进入时钟设置界面，系统显示当前时钟。移动光标选择所要修改的编辑框，修改年、月、日、时、分、秒。修改后按“确定”键则将修改值存入系统时钟中并返回到主菜单，其余的设置为调机使用，请勿动，按“取消”键则放弃修改直接返回主菜单。