GK-HII高压开关动特性测试仪操作手册

1、GK-H系列产品操作手册 编号:GK-H-CZ-15内容简介本手册专门提供给使用该测试仪的人员使用。使用人员应仔细阅读本手册，阅读完对应章节后可做模拟试验，以便熟悉测试仪的原理和操作流程。第一章提供了该测试仪的大概功能和简介。第二章提供了时间测量的接线方式、操作流程及其数据分析。第三章提供了速度测量的接线方式、操作流程及其数据分析。第四章提供了重合闸测量的接线方式、操作流程及其数据分析。第五章提供了开关测试过程中您可能遇到的问题，以及如何解决该问题的一些建议。附录将GKH系列高压开关动特性测试仪速度传感器的安装、使用一一进行了说明。目录第一章特色与性能主要特色测试项目及术语定义性能指标第二章时

2、间测量测量原理及接线方式操作流程数据分析第三章速度测量测量原理及接线方式操作流程数据分析第四章重合闸测量测量原理及接线方式操作流程第五章问题解疑错误报告简易故障排除附速度传感器安装、使用说明第一章特色与性能主要特色GKH系列高压开关动特性测试仪是新一代高压开关测试设备。它具有以下一些新的特色：强大的内部数据处理功能能够对全部12个数据通道进行处理，处理过程迅速快捷，独特的数据过滤技术及先进的内部算法，有效地过滤了光电头移动时抖动带来的数据奇点问题，测试结果准确。全汉字菜单输出及提示人机界面友好，方便用户输入设定信息，整机界面全部采用汉字显示或汉字打印方式，从而便于现场人员使用。菜单式的界面使测

3、量方式简单清晰，易学易懂。测试方式可由用户整定软件设计上采用了目前流行的面向对象设计风格，从而使用户可以自行整定测试方式，如参考通道、测试时间、动作方式等，从而使得测试仪变得易于维护，提高了可靠性。完善的测试数据深入查看功能测试完成后，用户不仅可以看到测量结果，也可以按下某键进一步查看获得这些结果的原始数据，这样有利于用户对结果的准确性以及可能的故障作进一步的分析、判断。数据打印功能在显示测量结果状态下，按“确定”键即可将屏幕上的内容打印出来，从而便于存档及分析。测试方式出错提示功能GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册 在测试方式某一环节误操作时，测试仪会给出错误报告，提示用户某一

4、环节可能存在问题，便于用户查找原因。测试项目及术语定义（一）时间测量（1）分、合闸时间分（合）闸时间是指从开关接到分（合）闸控制信号开始到开关动触头与静触头第一次分开（合上）为止的时间。本仪器所测量的分（合）闸时间对应于被测相或断口动作的分（合）闸时间，这不同于开关的全分（合）闸时间。（2）同期性同期性是指开关各断口分（合）闸时间的时间差。（3）弹跳次数弹跳次数是指开关动、静触头执行合闸操作时分开、合上的次数。（4）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。（二）速度及行程测量（1）刚分速度和刚合速度刚分速度是指从开关动触头与静触头刚分

5、离开始算起，在动触头继续运动的最初某一指定时间内（本机初始值为10ms）的平均速度。刚合速度是指开关动触头与静触头刚接触之前的某一指定时间内（本机初始值为10ms）的平均速度。本测试仪提供了0.1-50ms的整定功能，用户可根据开关类型不同而修改该值。（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。（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每一小段的平均速度，该小段的长度取决于采样尺的分辨率，每个小段的平均速度反应了开关动触头的瞬时速度。（4）分（合）闸最大速度分（合）闸最大速度是指分（

6、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刚合上的这一段，这对开关动特性来说是最理想的，这一点可从速度/行程曲线中判断。（5）分（合）闸平均速度分（合）闸平均速度是指开关动触头在整个运动中的行程与时间比值。（6）弹跳最大幅度弹跳最大幅度是对开关在发生动、静触头多次接触时最大的一次弹跳幅度。（7）速度/行程曲线速度/行程曲线是根据开关动触头运动时每点的分（合）闸瞬时速度与对应的运动行程所绘制的曲线,该曲线准确地反映了所测开关的瞬时特性，其在开关动触头与静触头接触或分开时会有明确的直线指示。性能指标参见说明书。第二章时间测量测量原理探什么是时间测量时间测量是指对开关刚分（合）时间

7、、同期性及弹跳次数、弹跳时间的测量，在时间测量中，开关的动触头与静触头合上或分开时的状态相当于短路或开路，从动触头和静触头所连接的金属部分上引两根信号线分别至测试仪背板上AL中任一端口和对应的公共端，在开关动作时测试动、静触头的刚分（合）时间、弹跳次数和弹跳时间等参数。多个断口的测量是将多路信号线分别接至测试仪面板上各个端口和对应公共端，这样即可测出时间并算出同期性。测试仪如何知道开关开始动作在测试仪的内部有两个继电器，分别用于合闸和分闸。每个继电器都有一对常开接点。（接点容量为交流40A）。该对接点接至测试面板上的“分（合）闸”控制，同时该接点信号经过仪器内部作电平变换后作为测试仪的计时触发

8、（即内同步）。以合闸为例，将测试仪面板上的合闸控制两个端子串入被测开关上的合闸控制回路，当用户整定完参数后，进行测试时，测试仪会驱动内部的合闸继电器动作，使其常开接点闭合，接点的闭合会使开关动作，并启动测试仪内部的计时器，测试仪会在设定的测量时间内一直检测12路断口信号的变化，从而完成时间测量。什么是内同步和外同步同步是指当开关获得动作信号时，测试仪所需要的一个同步信号。这个信号告知测试仪开关已经获得动作信号，应马上开始计时并进行测量。本测试仪提供了两种同步方式：内同步和外同步，内同步方式是由测试仪面板上提供分（合）闸控制，同步信号由测试仪内部继电器接点的状态变化产生,实际上该接点串入被试品的

9、分（合）闸控制回路中，用以启动被试品开始动作。由于测试仪内部继电器接点容量为交流40A，在大于交流40A时，则必须由用户用其它方式提GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册 供分（合）闸控制（如接触器），这就必须用外同步方式，在外同步方式下，将同步信号线引至“外触发”的一对输入端子。以接触器合闸为例，将接触器的一对常开接点接至被测开关的合闸控制端子，将接触器的另一对常开接点通过信号线分别接入测试仪的一对“外触发”端子，当接触器动作时，开关被驱动的同时，测试仪也由于外触发信号而立即启动计时并开始测量。接线方式测量各断口的不同期性时接线方式（请注意其中“T卜”表示开

10、关断口）测三断口的接线方式（图2.1）GND1A.、B、C端口的接地点注意：三根接线无顺序要求。测六断口的接线方式（图2.2）GND2D、E、F端口的接地点注意：GND1、GND2要求共地，六根接线无顺序要求。测十二断口的接线方式1.解开中间联接母排时的接线（X应解开的端点）（如图2.3）图2.3GND1A.、B、C端口的接地点GND2D、E、F端口的接地点GND3G、H、I端口的接地点GND4J、K、L端口的接地点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、LGK-HII面板接线端口注意：GND1、GND2、GND3、GND4要求共地短接，此时十二根接线无顺序要求；2不能解开中间联接母排时的

11、接线（如图2.4）图2.4GND1A.、B、C端口的接地点GND2D、E、F端口的接地点GND3G、H、I端口的接地点GND4J、L、K端口的接地点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、LGK-HI面板接线端口注意：GND1、GND2、GND4实际测量时不可共地短接在一起，且十二根接线要求按顺序连接。在接好断口线后，准备合分闸控制接线，具体操作如下图所示（以110kV少油高压开关控制屏为例）：其中：“合闸控制”的“+”、“-”分别接控制屏内的5、8接点；“分闸控制”的“+”、“-”分别接控制屏内的6、7接点操作流程测量操作流程如下图25所示主菜单L进入各测量项参数整定开始测量1显示结果1

12、r打印结果图2.5现在开始详细介绍时间测量中每一屏出现的信息,仪器面板说明见使用说明书，主菜单显示见图2.6。图2.6中，用户可以通过按面板上的“确定”键或“退出”键进行操作。光标的移动可通过向上或向下键进行操作，这在所有测试项目中都是统一的。图中所用数据只用来说明举例，不代表实测数据。武汉华电电器开关动特性测量仪时间测量速度测量重合闸测量前次信息显示帮助信息图2.6时间测量最大测量时间10.00s开关类型油开关参考通道A内/外同步内分/合选择合开始测量图2.7时间测量最大测量时间10.00s开关类型油开关参考通道A内/外同步内分/合选择分开始测量图2.8当光标指在“时间测量”这一行时，按“确

13、定”键进入时间测量方式，屏幕显示如图2.7信息。图2.7中第1项可对最大测量时间进行设臵。当光标指在最大测量时间时，按“确定”键使光标指向“10.00s”处并不断闪烁，然后按“向上”键或“向下”键可对最大测量时间进行增加或减少调整。“最大测量时间”是指测试仪从同步信号开始计时的一段时间，在这一段时间内，测试仪会监测12路断口的状态变化。测量时间设臵范围是0.122.00秒，用户可根据需要进行修改以满足实际需要。设定完毕后按“确定”键退回。按“向下”键使光标指到第2项“开关类型”，如图2.8所示。按“确定”键可在“油开关，真空开关，磁吹开关，空气开关，六氟化硫开关”之间进行循环选择。用同样方法可

14、设定第3第5项：按“向下”键使光标指到第3项“参考通道”。整定范围为：A-L端口，按“确定”键可在“AL”端口之间进行循环选择。参考通道是测试仪用来判断开关分、合状态及参考时间的通道。第4项设臵同步方式，分“内同步方式”和“外同步方式”，按“确定”键进行选择。同步方式的理解请参阅第2.1节有关同步的说明。第5项“分/合选择”，可选择“分”或“合”。仪器开机时会自动判断所测开关的合分状态。正进行时间测量请等待图2.9共测试通道：3个最大不同期性：0.030ms全程合闸时间：6.401ms时间测量信息显示图2.10合闸时间：10.34ms合闸同期：2.30ms弹跳时间：201.40s弹跳次数：2次

15、参考通道是:A时间测量信息显示通道A测量数据:最后，将光标移到“开始测量”处、按“确定”键，屏幕上提示断口接线方式。确定断口接线无误后，再按“确定”键开始测量，屏幕显示如图2.9。如果开关触点没有接入断口，一会儿屏幕会提示您“无信号输入，请接入信号”。按“退出”键后重新接好断口，再测量。测量完毕后显示图2.10测量结果信息。图2.10中第1项显示12个断口中发生动作的断口总数。第2项为断口最大不同期性。第3项为断口全程合闸时间。按“向下”键查阅时间测量的其它信息，其屏幕显示如图2.11所示，其中出现的方波信号表示开关弹跳波形。图2.11继续按“向下”键将显示该通道每点数状态动作时间011011

16、00110010.58ms11000101010113.34ms21001011101104.43ms31101110111015.03ms41011110110117.21ms51010100011117.45ms测量信息显示一测量点的详细资料如图2.12所示（此功能一般由专业技术人员作详细分析时使用）。图2.12而不会因为误按键而没有查看某些测量结按“退出”键会回到时间测量信息的第一页。将光标移到“前次信息显示”处，按“确定”键可重新查看所测得的数据信息。也就是说，用户可反复查看数据，果。测量完成后在任一数据显示状态下按“确定”键，则会自动将屏幕上所显示的内容打印出来。第三章速度测量3.1

17、测量原理什么是速度测量速度测量是指对开关刚合（分）速度、平均速度、开距（超程），最大弹跳幅度等参数的测量。速度测量除了需要开关任一断口的接线外，还需配上测速采样尺，不同类型的开关会需要不同的采样尺，一次速度测量只能测量一个断口的速度。当开关动作时，动触头的运动带动光电头沿采样尺运动，光电头会将信号传回测试仪，测试仪采集采样尺信号以及该断口的动、静触头接触状态，从而获得有关测试结果，采样尺信号接口在测试仪面板上。也就是说，光电头的运动特性与开关动触头具有相同的运动特性。它间接的反映其运动参数，即在实际测量中采用的是等GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册 量传递

18、的方法。另由于开关类型的多样性及国内外开关电器的不断发展，运动杆部分的形式、角度各不一样，但采用等量传递方法可解决大部分开关电器的动作特性测试。本仪器所配用传感器综合了国内目前用量最大的几种典型开关的传感器的优点，在下文中各作了详细的描述。注：对于运动部件全封闭的开关，本仪器不能测量其速度参数。该仪器的速度测量对象为所有的少油断路器、LW6型的六氟化硫断路器、ZN28与ZN28A型真空断路器等。速度测量与时间测量有何不同由于开关类型很多，速度快慢不同，测试仪为满足测速精度，只对一路断口（L断口）测量，而时间测量可同时测量12路断口。时间测量中测试仪的数据记录是根据断口状态变化来记录的，而速度测

19、量中测试仪的数据记录是根据采样尺信号变化来记录的，这样，在速度测量中，开关本身的驱动回路以及操动机构的延迟时间是不会参与计算的，从而保证了速度测量中对动触头速度的精确测量。时间测量输入信号只需要断口状态，而速度测量输入信号同时需要断口状态和采样尺信号。为什么合闸时，只测开距，分闸时只测超程。开关动作时可能会产生弹跳，在这种情况下，合闸时超程数据可能会偏大，分闸时的开距数据也会偏大。而合闸时所测的开距以及分闸时所测的超程是可信的。注：这里开距的概念等于仪器在速度测量结果中显示的空行程的数值。操作流程（以合闸为例，分闸相同）起始状态如前图2.2所示。速度测量开始测量按“向下”键选择“速度测量”，然

20、后按最大测量时间10.00s“确定”键，屏幕显示如图3.1所示。按刚合时间10.00ms开关类型油开关“向下”键使光标移到“最大测量时间”内/外同步内处，然后按“确定”键使光标指向T0.00分/合选择合采样尺间隙1mms”处并不断闪烁。按“向上”键或“向下”键可对最大测量时间进行增加或减图3.1少调整，其时间调整范围为100.0ms（毫秒）22.00s（秒）。最大测量时间确定后，按“确定”键使光标回到左边“最大测量时间”处，则此项设定完毕。以同样方法可设定“刚合时间”。其刚合时间调整范围为0.10ms（毫秒）50.00ms（毫秒）。仪器缺省选项为10ms，刚合时间确定后，按“确定”键使光标回到

21、左边“刚合时间”处，则此项设定完毕。按“向下”键使光标指到第4项“开关类型”。按“确定”键可在“油开关，真空开关，磁吹开关，空气开关，六氟化硫开关”之间进行循环选择。第5项设臵同步方式，分“内同步方式”和“外同步方式”，按“确定”键进行选择。同步方式的理解请参阅第2.1节有关同步的说明。第6项“分/合选择”，可选择“分”或“合”操作选择。本仪器能自动判断开关断口的合分状态。测量前观察该项可防止误操作。请注意仪器显示的合分标志代表开关即将进行的动作，而非开关当前的动作。正进行速度测量请等待第7项“采样尺间隙”由用户整定，但对本仪器而言，采样尺的间隙采用的是1mm。图3.2最后，将光标移到“开始测

22、量”处、按“确定”键，屏幕上提示断口接速度测量信息显示测量点数：477占八、刚合速度：0.400m/s最大速度：0.477m/s平均速度：0.342m/s空行程：245mm速度测量信息显示最大弹跳幅度：0.034mm弹跳次数：1次弹跳时间：0.05ms合闸时间：1837ms图3.3线方式，确定断口接入L口，再按“确定”键开始测量，测量结果屏幕显示如图3.2。如果开关触点没有接入L口，一会儿屏幕会提示您“无信号输入，请接入信号”。按“退出”键后重新接好断口，再测量。测量完毕后显示图3.3测量结果信息。图中第一行显示的是所测到的点数。这表示该仪器在这次测量中所采样的点数，选择的最大测量时间长则测量

23、时所采样的点数就多。第二行显示的是所测到的刚合速度。第三行显示的是测量中所测到的最大速度。图3.4第四行显示的是测量中所测到的平均速度。第五行显示测量中所测到的空行程。按“向下”键继续显示如图3.4速度测量信息。第一行显示的是所测到的最大弹跳幅度。第二行显示的是所测到的开关弹跳次数。第三行显示的是测量中所测到的弹跳时第四行显示的是测量中所测到的合闸时图3.5间。按“向下”键显示速度-行程曲线，如图3.5所示。按“向下”键显示各点数据如图3.6所示。数据分别是数据点数、该点采样尺信号状态和该点的动作时间。 GK-H系列产品操作手册按向下和向上键可逐行向后或向前查看各点数据。打印：在显示结果时,按

24、“确定”键,则可将当前屏幕上所显示的内容打印出来。测量信息显示按“退出”键将返回主菜单。点数状态动作时间01001010110.49ms1100111010.22ms3.3数据分析20100011020.10ms这里以详细时间数据和详细速度数据为30011010110.23ms4001101113.01ms例说明如何计算各点的瞬时速度，见图51010110020.10ms3.7（所有数据均是为说明方便，并非实图3.6测数据）。点数时间采样尺信号断口状态速度00.40685110.0010.44738110.0020.52599010.0130.530836110.0240.53727010.1

25、73360.75837011.683370.75879101.69图3.7点0,点1的速度是人为设为0.00m/s,因为这两点的速度无法计算，从点2开始计算速度，2点2的速度值=0.0167m/s（点2的时间一点0的时间）x1000因显示上的限制,只显示小数点后两位,在实际计算中是精确到小数点后四位,因而不会导致误差。其它各点都可类推，即第N点速度值=2/（T-T）X1000NN-2GK-H系列产品操作手册GK-H系列产品操作手册 第336点至337点断口状态发生第一次变化，故开距值为337mm。以上数据格式和计算方式提供给用户进行深入分析使用，一般来说，用户不用进行这些工作，只用查看测试结果

26、是否正确即可。只有在出现不正常的数据时，用户可以用以上方法来进一步分析诊断。关于速度测量中传感器使用及安装见附录。第四章重合闸测量什么是重合闸测量重合闸测量是由测试仪根据设定的合闸延时或分闸延时来控制开关分、合以获得开关重合闸时动、静触头的分、合时间，以供用户分析开关特性。操作流程合闸延时s分闸延时s动作方式合分内/外同步内开始测量请将断口接入L口前面操作步骤与图2.2至图2.4相同（略）。在主菜单下，当光标指向“重合闸测量”时，按“确定”键后会显示图4.1所示信息，光标可在15行移动。第一行用户可设定分闸后的合闸延图4.1时时间，按“确定”键使光标指向“400.0ms”处并不断闪烁。按“向上

27、”键或“向下”键可对合闸延时时间进行增加或减少调整，其延时范围为10.00ms22.00s。合闸延时时间确定后，按“确定”键使光标回到左边“合闸延时”处，则此项设定完毕。第二行用户可设定合闸后的分闸延时时间。以合一分一合为例。其操作顺序是：分闸延时合闸延时合闸分闸合闸第三行用户可设定重合闸的动作方式。合闸时有两种：合一分合一分一合分闸时有两种：分一合分一合一分。重合闸测量信息显示（内同步）动作方式：合合全程动作时间：4.0620s第四行用户可设定内/外同步：内同步或外同步。在以上参数确认后，移动光标至“开始测量”处按“确定”键进行测试。测试完成后显示同图4.2。继续按“向下”键可显示各段动作数

28、据和各点的数据（详细内容略）。按“退出”键返回主菜单。图4.2注：测量重合闸时只能将线接至L断口第五章问题解疑5.1错误报告当操作不正确或接线错误时，测试仪会提示各种错误报告：1错误报告号1无同步信号！当测试仪在规定时间内没有得到同步信号时，测试仪会自动返回并提示用户，在内同步方式下，同步信号由测试仪内部的继电器自动提供在外同步方式下，同步信号由面板上的外触发端子接入，用户应检查测试仪面板上外同步信号是否已引入。2错误报告号2开关未动作！当测试仪在规定时间内没有获得12路端口端变化时会提示以上信息，用户应仔细检查背板上的信号输入线接法是否正确，并模拟调试过程，将信号线短接或开路进行模拟测试以确

29、定问题所在。3错误报告3采样尺无信号！在速度测量中，测试仪在规定时间内没有测到采样尺信号会提示以上信号。用户可用手动采样尺看测试仪面板上的采样灯是否闪烁，如果闪烁则表明信号有输入，用户同样可模拟测试过程，以确认问题所在。4错误报告号4在速度测量中，如果用户整定的刚合（或刚分）时间过大，在计算时，测试仪会由于所测数据中没有满足时间要求的点而无法计算，用户可将刚分（或刚分）时间重新修改再进行测试。5.2简易故障排除当仪器出现小故障时，可按以下方法排除：1、开机无显示开机时电源开关内的指示灯不亮，则需关断电源，然后检查电源插座内保险是否熔断，电源插座是否接触良好，该仪器上是否有220V的电压。2、液

30、晶没有显示液晶显示没有，调整对比度调节旋钮，然后反复按“复位”键或按住“复位”键并打开仪器电源，再松开“复位”键。3、液晶屏显示“无信号输入”进入测量状态，液晶屏显示“无信号输入！请接入信号”，则检查接线是否正确，测试线是否连接良好。4、测量速度时仪器不正常工作如果在测量速度时，仪器不能正常工作，则需要检查断口与仪器的L通道是否接通。注：1、使用该仪器时请按照使用手册的要求正确操作该仪器，同时要注意仪器菜单的操作提示。2、仪器损坏后，请立即与本公司联系。千万不要自行打开仪器进行修理。附录：GKH系列高压开关动特性测试仪速度传感器一、传感器的种类：GKH系列型高压开关动特性测试仪具有对少油开关、

31、六氟化硫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（为了方便，这里统一将速度的采样尺称为速度传感器），其种类为：少油开关速度传感器、六氟化硫开关速度传感器和真空开关速度传感器。二、少油开关速度传感器的安装及使用本速度传感器适用于10220KV电压等级的少油高压开关。该传感器由固定板、光栅尺、耳片、左右支撑杆、尺座、导向套、光电头、传动杆等部分构成，安装及测量方法如下：1用耳片、支撑杆通过螺帽将光栅尺固定在固定板上，调整支撑杆长度，使光栅尺绷紧。2将光电头套在传动杆上。3打开灭弧室上盖将传动杆插入灭弧室油孔并旋在动触头螺杆孔上固定紧。4将已装好光栅尺

32、的固定板的导向套插入传动杆，并将固定板固定在油开关上盖的法兰盘上。5将光电头插在传动杆上端。调整好起点位臵，用螺钉将光电头可靠地固定在传动杆上，使其能通过传动杆随动触头在光栅尺上上下滑动。注意装配传动杆时最好使开关处于合闸状态，固定光电头使其位二采样尺上端且保证在开关分闸操作时不会损坏光电头（本仪器传动杆高度为700mm）,当开关行程超680mm时，请将传动杆与所配的加长杆连接起来使用。本传感器配有二种传动杆、二种动触头连接接头，可对不同型号不同电压等级的少油开关进行带油检测。当检测10KV少油开关时，请使用700mm8的传动杆，有M6、M8二种接头尺寸可供选用。当检测35220KV少油开关时，请使用700mm8传动杆，有M6、M8二种接头尺寸可供选用。若遇到沈阳或西安生产的少油开关，请使用长度1400mm（即将一根700mm8的传动杆与另一根直径700mm的加长杆连接起来）的传动杆，有M6、M8二种接头尺寸可供选用。其中SN10-12型少油断路器的传感器具体安装图如附图1所示。光栅尺DB-9针插头光电采样头|=0传动杆有两种（M6、M8）安装在动触头上接在测试仪的“采样尺”端口上附图1少油断路器的传感器安装图三、六氟化硫开关速度传感器的