GKC-6系列开关测试仪说明书

新电电气技术目 录第一部分：GKC6系列 高压开关动特性测试仪使用说明3一、特点及主要功能3二、技术指标4三、术语定义6四、仪器外观及面板介绍8五、断口接线说明 10六、速度传感器的安装说明 11七、分（合）闸输出接线及外同步接线说明 14八、速度定义说明 16九、注意事项 22十、仪器型号说明 22十一、仪器的成套性 23第二部分：GKC6 高压开关动特性测试仪软件操作说明24一、点击“文件”按钮，可以进行文件管理 25二、点击“设置”按钮，可以进行试验参数设置 30三、点击“试验”按钮，可以进行试验类型选择 34四、点击“分析”按钮，可以进行数据分析 42五、点击“帮助”按钮 45第三部分：GKC-6B高压开关动特性测试仪使用说明45一、测试原理 46二、石墨触头开关测试接线 46三、技术指标 48四、操作说明 48五、配件 53第一部分：GKC6系列 高压开关动特性测试仪使用说明一、特点及主要功能1. 640480高亮彩色液晶图文显示、阳光下显示清晰、高速热敏打印机；2. 配备嵌入式工业级控制系统、2G存储容量、windows操作系统、触摸屏操作方式、支持外挂键盘、鼠标；3. 配套上层设备管理软件，具备设备及历史数据管理、查询、比较、列表、报告打印等功能。两个USB接口支持数据的导入、导出；4. 内嵌三维动画演示,详细介绍仪器操作流程及专用软件使用方法,方便用户掌握试验方法和仪器的使用；5. 集成操作电源，无须现场二次电源，现场使用更加方便快捷；6. 具有录波功能，可对应时间坐标显示断口状态波形、分（合）闸线圈的电流波形、行程时间（St）曲线，有利于对开关机构故障的准确判断；7. 可测试一路速度，配备角速度传感器、线位移传感器、滑线电阻传感器，几乎涵盖所有型号开关的速度测试；8. 设计有开关的重合闸试验功能，各种重合闸试验均可随心所欲；9. 内部抗干扰电路可以满足500kV变电站内可靠使用，保护电路能保证设备及人员安全,仪器并能稳定、准确测试；10.支持开关操作机构的低电压试验；11.适用于国内外所有SF6、真空、少油高压开关的机械特性及动作电压的测量；12.测试通道13路：同时测量12路断口的固有分、合闸时间、同期性及1路速度。二、技术指标1. 测试项目1.1 石墨触头：西门子所有石墨触头开关的试验(仅GKC-6B具备此功能) ；1.2 合闸电阻：所有带有主、辅触头开关的动作时间差及合闸电阻测试 (仅GKC-6B具备此 功能)；1.3 时 间：触摸操作完成各类开关固有分、合闸时间、相间同期、相内同期和所有断 口同期；1.4 重 合 闸：一次性测量金属短接时间（合分）、无电流间隔时间（分合）及（分 合分、合分合）；1.5 低 电 压：仪器自带DC30-250V/20A(短时)数字调节操作电源,自动完成开关低电压试验1.6 弹 跳：分闸弹跳时间、合闸弹跳时间、弹跳次数、弹跳波形图；1.7 速 度：刚分、刚合速度、最大速度、平均速度,并绘制“行程时间（S-t）”曲 线;1.8 行 程：开距、超程、过冲时间、过冲行程、反弹时间、反弹幅度；1.9 电 流：分、合闸线圈电流，30A量程；1.10 数据管理：大容量数据管理硬盘、工控机高速运算、高亮彩色液晶显示、快捷触摸操作方式。2. 技术参数2.1 时间测试范围：10ms12s；2.2 时间分辨率：0.1ms；时间测试准确度为：0.5%读数0.2ms；2.3 最小动作同期差分辨率：0.1ms；测试准确度为：0.5%读数0.1ms；2.4 合闸电阻测试范围：2000；电阻测试准确度：2%读数0.5（选配）；2.5 线圈电流量程：20A； 分辨率：0.01A； 2.6 最大速度：20m/s；分辨率：0.01m/s；测试准确度为：1.0%读数0.05；2.7 行程测试范围：6mm1000mm（由传感器的长度决定）；2.8 行程最小分辨率：0.1mm；测试准确度为：1.0%读数0.1mm (滑线电阻传感器)；2.9 测试通道13路：12路断口时间、1路速度；2.10 电源：AC220V10%、50Hz1Hz；2.11 操作电源输出：电压20V250V可调，电流20A，数字程控调整；2.12 外形尺寸：410310240(mm)；2.13 重量：10kg。三、术语定义1. 时间测量1.1 分（合）闸时间分（合）闸时间是指从开关接到分（合）闸控制信号（线圈上电）开始到开关动触头与静触头第一次分开（合上）为止的时间。1.2 相内同期 同相断口之间，分、合闸时间最大与最小之差。1.3 相间同期 A、B、C三相间，各相中合闸时间最大值之差为合闸相间同期，分闸时间最小值之差为分闸相间同期。1.4 弹跳次数弹跳次数是指开关动、静触头在分（合）闸操作过程中分开（合上）的次数。1.5 弹跳时间弹跳时间是指开关动触头与静触头从第一次分开（或合上）开始到最后稳定分开（或合上）为止的时间。2. 速度及行程测量2.1 刚分（刚合）速度刚分（刚合）速度是指开关动触头与静触头接触时的某一指定时间内，或某一指定距离内的平均速度。本测试仪提供很多开关的刚分（刚合）速度定义数据库，选择了某一类型就选择了刚分（刚合）速度的定义。同时仪器也提供自定义功能，适合那些在数据库里无法列举的开关类型。2.2 开距、超程开距是指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离；超程是指开关从合状态开始到动触头与静触头刚分开的这一段距离。2.3 分（合）闸瞬时速度分（合）闸瞬时速度是指开关动触头运动时某一小段的平均速度，该小段的长度取决于速度传感器的分辨率，从而每个小段的平均速度反应了开关动触头的瞬时速度。2.4 分（合）闸最大速度分（合）闸最大速度是指分（合）闸瞬时速度中的最大值，一般来说，该值应出现在开关刚分开或合上的这一段，这一点可从速度-行程曲线中判断。2.5 分（合）闸平均速度分（合）闸平均速度是指开关动触头在分（合）闸过程中，10%行程到90%行程与此行程对应的时间之比。同时仪器提供自定义功能。2.6 行程-时间曲线行程-时间曲线是开关动触头运动过程中每一个时间单元对应的行程关系曲线。四、仪器外观及面板介绍 仪器外形如图1所示: 图 1面板各部分的分布如图2所示：1 分、合闸控制输出接口2 外同步接口3 640480彩色液晶显示屏4 四组（12个断口）信号输入电缆接口，电缆的黄、绿、红分别代表A、B、C三相5 速度信号输入端口，有角速度和滑线电阻（或者线位移）两个通道6 安全保护接地端子7 两个USB接口 8 高速热敏打印机9 外接鼠标接口10外接键盘接口11复位操作按钮12电源输入插座13电源开关14操作电源指示灯以及分、合闸控制输出指示灯图 2五、断口接线说明 3断口的接线如图3所示、6断口的接线如图4所示、12断口的接线如图5所示，12断口接线时，A3、B3、C3可以不接到断口，直接用配套电缆就近在仪器侧短接至A2、B2、C2（仪器配有专用电缆）。注意：接断口线之前，先将仪器机壳接好大地，以便接断口线时能够泄放掉断口的感应电 压，保护仪器及人身安全！ 六、速度传感器的安装说明1. 传感器的种类本测试仪具有对少油开关、SF6开关及真空开关的动特性进行综合测试的功能，根据各类开关的不同结构特点配有相应的速度传感器，其种类为：线位移传感器、角速度传感器、滑线电阻传感器。2. 传感器介绍2.1 线位移传感器线位移传感器的外形如图6所示：外形尺寸为：32mm32mm32mm。体积小、重量轻、可以方便地捆绑（采用绝缘胶布就可以了）在直线运动机构上。特点如下： 传感器不需要任何支撑，方便现场安装； 图6 适应于现场开关机构为直线运动的任何场合的测试； 体积小、重量轻、安装方便、不担心影响操作机 构的运动速度。 2.2 角速度传感器 角速度传感器的外形如图7所示:角速度传感器采用光栅原理，直接测试旋转角度 与时间的关系，再根据输入的参考开距或总行程自动计算比例系数，最后换算成实际的速度和行程。特点如下： 传感器重量轻，与开关旋转部位接触部分为强力磁铁，支撑架为万向强磁力固定方式，方便现场安装； 可以识别正反转，有利于判断开关的过冲行程； 适应于现场开关机构有旋转运动部位，且角度与直线运动呈线性关系的场合测试速度。 图 82.3 滑线电阻传感器滑线电阻传感器的外形如图8所示：随机配备有长度分别为28mm和410mm的滑线电阻传感器。其中28mm的滑线电阻传感器主要用于真空开关的行程及速度测试，测试行程18mm；410mm的滑线电阻传感器主要用于SF6的行程及速度测试，测试行程t1200ms，t2200t合ms。2.5 做合分合分时：一般不能反映分合转换开关的反应速度，因为做合闸需要储能，所以机构不能连续做合分合分。3当需要测试断路器机构最低动作电压和一些固定电压下的动作情况时，点击“低电压试验”进行试验（完成后，点击确定回到开始界面）。界面如图15所示：图15“动作电压试验”测试的断路器机构最低动作电压。试验前请设置“额定电压”“升压步进值”“电压起步值 ”。如接有断口线，可以选择“自动试验”。点击“开始”图标，当开关动作后，显示机构动作电压。如不接断口线，则进行人工低电压分合试验。点击“调压”，然后多次点击“开始”图标，直到开关动作，显示机构动作电压。“额定电压”设置是为防止试验出现问题时，电压调节不会无限往上升，损坏分合闸继电器线圈。“升压步进值”设定测试精度，值越小（最小1V）那么测试结果更精确，值越大（最大10V）试验过程越迅速。“电压起步值”设定是为了减短试验过程。太小（最低30V）试验过程慢，太大（最高80V）特别是第一次升压输出断路器就动作，就不能测试实际的最低动作电压。“30额定电压试验”为规程中要求：30额定电压开关肯定不能动作。“非额定电压试验”为规程中要求：65额定电压开关肯定能动作。四点击“分析”按钮，可以进行数据分析。界面如图16所示： 图161“速度计算”：当试验完成后发现传感器、速度定义等设置有错误时，本仪器并不用重新做试验，只需要进入“二.设置”项按正确定义进行设置。点击“速度计算”图标则可得到正确结果。2“VS曲线”：可以详细了解速度与行程的关系。如图17所示：图173“指定分合点”：测试完成后，由于某些开关的机械超程（按开关实际的机械结构定义的超程）与电气超程（按是否电气连接导通测试到的超程）不一致，因此导致速度、开距等数据与出厂数据有出入。本功能支持操作者输入机械超程，由仪器根据输入的超程重新计算测试指标。如图18所示：图18五点击“帮助”按钮，可以得到（1）术语定义（2）仪器提供的几种速度定义方式（3）仪器提供的12种开关类型（4）仪器提供的三种传感器介绍及原理说明（5）旋转角速度传感器的安装（6）线位移传感器的安装（7）滑线电阻传感器的安装（8）电缆线的连接说明（9）软件安装等帮助。第三部分：GKC-6B高压开关动特性测试仪使用说明此测试仪由“GKC-6高压开关动特性测试仪”和“GKC-6B辅助电源箱”两部分组成。GKC-6高压开关动特性测试仪与常规配置相比较，除具备相同功能外，面板的模拟测试通道接口内部接有传感器，配备有专用软件，专门测试西门子石墨触头开关的动作特性。一、测试原理采用回路电阻测试的四端接线方法，实际上是测试开关动作过程中的动态电阻，可以用来测试西门子公司3AQ和3AT系列石墨触头的SF6高压断路器。动态电阻测试通道的工作原理是在断路器石墨触头的两个端子上加载10A恒流源，通过接在断路器两端的另外两根测试信号线（电压信号），测试石墨触头动作时200mV内的动态电压变化波形，由此来测定断路器金属触头的位置，再根据石墨触头的长度来推断出石墨触头真实确切的位置。二、石墨触头开关测试接线进行石墨触头开关的测试时，使用随GKC-6B测试仪配置的专用的测试线进行接线。将黄色测试线的黄色测试钳接到被测开关“A”相触头下端，黑色钳接到被测开关“A”相触头上端，黄色测试线的两芯航空插头接入仪器面板的“A”相模拟通道，黄色测试线的黄色插头插入“辅助电源箱”的“A”相，黄色测试线的黑色插头插入“辅助电源箱”的“N”中。将绿色测试线的绿色测试钳接到被测开关“B”相触头下端，黑色钳接到被测开关“B”相触头上端，绿色测试线的两芯航空插头接入仪器面板的“B”相模拟通道，绿色测试线的绿色插头插入“辅助电源箱”的“B”相，绿色测试线的黑色插头插入“辅助电源箱”的“N”中。将红色测试线的红色测试钳接到被测开关“C”相触头下端，黑色钳接到被测开关“C”相触头上端，红色测试线的两芯航空插头接入仪器面板的“C”相模拟通道，红色测试线的红色插头插入“辅助电源箱”的“C”相，红色测试线的黑色插头插入“辅助电源箱”的“N”中。测试接线图如图1所示：图接线注意事项：1. 仪器测试时接入仪器面板的模拟通道电压线与断口线公用。2. 仪器面板的断口不用任何连接，只需接好地线。3. 分合闸控制线、传感器接线与常规试验的接线相同，参照仪器的使用说明书进行。三、技术指标1. 恒流源电流：10A0.5A；2. “模拟通道输入”最大电压测试值：200mV（三路通道之间的隔离电压值2000V）；3. 动、静触头的金属接触点的电压判断阀值：10mV。四、操作说明1. 仪器配备有两套测试软件，都放在桌面上。其中“Gkc6(3.1常规6断口6通道)”为常规试验的测试程序；“Gkc6(3.1西门子6断口6通道)”为西门子石墨触头开关的测试程序。试验前确保运行程序正确。2. 试验配置中的“时间偏移”，如图2所示。合闸一般默认为8ms，分闸一般默认为3ms。合闸过程中，以金属短接点向前推8ms的时间为合闸时间。分闸过程中，以金属短接点向后推3ms的时间为分闸时间。图 23. 其它设置与常规试验相同。4. 试验开始时，要打开“辅助电源箱”的电源开关。5. 点击“试验功能”里的“常规试验”，弹出如图3界面。图36. 此时，测