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1、4000A 框架式断路器磁脱扣测试台方案一.根底测试要求本测试台是为 4000A 框架式断路器磁脱扣特征测试而设计,被试断路器保护特征以下图 1:L: 长延时反时限保护特征;S: 短延时定时或反时限保护特征; I: 短延时定时或反时限保护特征; G: 接地保护特征;In: 断路器配用电流互感器额定电流1. 反时限长延时保护( L )I1 =0.41.0 I n2. 短延时短路保护 ( S )I2 =110 I n3. 短路瞬动保护 ( I )I3 = 1.512 I n4. 反时限接地保护 (G )I4 =0.21.0 I n二试验主电路根底要求图 2接在二次输出电流回路中有选相合闸开关 ZK
2、 和被试断路器 S，电流传感器 CT(见图 2)将输出电压 U2 调到所需值，再将试品断路器S 合闸，中选相合闸开关 ZK 合闸后，试 验回路消灭电流试验电流值在电流传感器上产生电压信号输入至数据采集卡，计算机经过数据采集卡进展统计 试验全部电流波形，并进展电流值计算和通电时间测量这么就测试出了电流/时间 特征上一点值不一样特征试验时，要求试验电流相差很大瞬动脱扣特征试验对被试开关而言是属于短路试验假设合闸通电相位不加把握，确定每次做一样试验时，由于接通电路时合闸相位不一样，其过渡过程不一样，电流瞬时值转变也不一样，测试电流值和开关动作时间也会不一样所以必需实行把握合闸相位措施，使通电正弦电流
3、不消灭非周期过渡过 程，用测出周期性电流有效值做为动作脱扣电流值，并测出对应通电时间对于长延时过载特征L试验，因动作时间很长，通电后非周期电流对特征影响很小，能够不选相通电对于短延时特征段S试验，可选择瞬动特征段所选择合闸相位合闸由于瞬动特征I试验电流值很大，要求选相合闸后，再经确定设定时间 ZK 自动分闸通常取 0.2S,做设备后备保护对于短延时S段试验，ZK 自动分断保护时间通常取0.5S 或 1.0S在进展长延时脱扣L试验时，可不设定 ZK 分断时间2. 试验电流及波形要求按额定电流 4000A 断路器最大瞬动试验电流 I3 =12 4000A =48000A, 对设备要求应能输出 48
4、0000A.3. 变压器参数型号多磁路变压器实行 TDDGW6-630/0.5 型，容量为 630KVA,参数以下：每一磁路容量 额定组合容量 短路容量5S 初级电压次级电压全并 次级电流全并次级短时电流全并 组合阻抗组合空载电流 重量外形尺寸长宽高调压器：输入电压 380V输出电压0430V.4. 电流传感器实行罗氏线圈电流传感器罗氏线圈电流传感器工作原理：210KVA 105KVA 105KVA 210KVA630KVA2350KVA380V42V15000A56000A2.5 23400KG罗氏线圈是一个空心环形线圈，能够直接套在被测量导体上。导体中流过沟通电流会在导体四周产生一个交替转
5、变磁场，从而在线圈中感应出一个和电流变比成百分比沟通电压信号。线圈输出电压能够用公式 Vout=M di/dt 来表示。其中 M 为线圈互感.di/dt 则是电流变比。经过实行一个专用积分器将线圈输出电压信号进展积分能够得到另一个沟通电压信号，这个电压信号能够正确地再现被测量电流信号波形。线圈和积分器：罗氏线圈及配套积分器是一个通用电流测量系统，应用场所很广泛，它对待测电流频率 、电流大小、导体尺寸全部无特别要求。系统 输出信号和电流频率无直接关系，相位差小于0.1 度 ，可测量波形简洁电流信号，如瞬态冲击电流。线性度：罗氏线圈电流测量系统一个突出特点就是线性度好。线圈不含磁饱和元件，在量程范
6、围 内，系统输出信号和待测电流信号始终是线性。而系统量程大小不是由线性度打算，而是取决于最大击穿电压。积分器也是线性，量程取决于本身电气特征。线性度好使得罗氏线圈很轻易标定，由于系统能够使用常见基准信号进展标定，标定后系统在整个量程范围内全部是线性，测量结果全部是正确。同时由于线性度好，系统量程能够任凭确定，瞬态反响力气突出。输出指示：积分器输出沟通电压信号能够在任何输入阻抗大于 10kohm 电气设备上使用，比方电压表，示波器，瞬态冲击统计仪或保护系统。积分器输出直流电流信号能够广泛应用在数据采集系统及自动化把握系统中。标定线圈和积分器线圈标定关键是确定线圈互感系数，积分器标定关键是标定输入
7、和输出信号，我们供给线圈和积分器在出厂前全部已经标定完成，用户订购时需要供给待测电流量程，便利我方标定，我们不提议用户自己标定系统。线圈和积分器使用一段时间后，用户不需要进展再次标定。本方案实行英国 rocilck 企业生产电流传感器，资料5. 选相合闸开关及其把握器a合闸开关选择 BTM D20 真空断路器或 LM50 真空断路器做为合闸开关.机械寿命：100 百万次。该开关应用最优异技术，实行单稳态永磁机构，传动简洁牢靠，永磁机构把握单元实行全电子化智能化把握。由主开关电源、把握电源、电容器组、推挽驱动 MOSFET 开关器件、分合闸位置检测器、光电隔离器件、开关电压检测器等组成。把握单元
8、依据断口电压信号采样，经过规律计算后发出分、合闸指令。经过高性能电子元器件选择、严格工艺和调试把握、合理测量电路及运算电路设计来减小把握信号离散性，使得选相合闸时间精度200 s 。b选相把握器要求实行数控把握选相，选相精度：工频半个周期 180内，选相分辩率取 1/100,即1.8; 选相合闸开关合闸时间精度 200S.选相把握器除用微机把握外，并可单独进展选相把握，用外加电平触发分合操作 选相把握器自带定时分闸电路，定时范围分挡设定为：0.2S/0.5S/1.0S/ , 为关断定时器分闸电路选相开关定时分闸时间误差，许可为定时设定时间10%.6. 试验电流调整将被试开关 S 接入多磁路变压
9、器二次输出电路，同时在输出电路中还串有选相合闸开关 ZK,试验电流 I2 为I2 = U2 /( Zzk +Zs +ZTD + Zmu + ZTD1 )其中U2多磁路变压器二次输出电压； Zzk合闸开关阻抗值；Zs 被试开关阻抗值；ZTD 多磁路变压器内阻抗值；Zmu 回路母线阻抗值；ZTD1 多磁路变压器一次回路及电源阻抗值不一样规格试品阻抗 Zs 值有差异，其它各项阻抗值转变不大要调整试验电流值， 只有用调整多磁路变压器二次输出电压 U2 值措施7. 试验电流及通电时间测试a. 微机测试电流马上间硬件步骤试验电流流过电流传感器产生电压信号直接输入到 A/D 卡输入通道，进展分析采集。b.
10、测试电流值及通电时间确实定对于瞬动脱扣试验，因脱扣动作时间只有 0.020.06S,所以要求统计全部测试电流波形图 11,依据波形计算出每个半波电流值 I eff-half 和总电流有效值 I eff-totelI eff-halfT / 22T0(i 2 t)I eff-totel=1 nTnT0(i 2 Dt)I 2t = ( i 2 Dt11+ i 2 Dt22+ i 2 Dt33+i 2 Dt )nn同时要求计算出对应 I 2t 值，通电动作时间 t, 并在屏幕上显示出对于短延时试验电流值确实定和瞬动脱扣试验要求一样，要求计算并显示出电流有效值和 I 2t 值马上间 t对于长延时试验，
11、也要求计算并显示有效电流值，时间 t 及 I 2t 值在长延时试验时，有时动作时间达数格外钟，微机统计数据量很大另外由于电网电压可能有转变，引发试验电流转变，可许可实行在假设干周波区段内tm 计算一次有效电流值 I 1, I2 , I3 , I 4,最终再计算出总试验电流平全部有效值，并显示出总 I 2t 值和全部通电时间 tc. 电流测试精度要求1000-10000A 范围内精度2，超出 10000A，测试精度可4%8. 合闸选相方法在进展瞬动特征试验前，先选择试验电流值用一阻抗值和被试开关 S 一样铜排，接入试验台替换试品，或用一撤除连杆被试开关接入电路，这台开关经过电流时它不能跳 扣，始
12、终处于闭合位置,参见图 12依据选择试验电流大小，适宜选择 TD 变压器各路输出电压在微机键盘上输入选择合闸相位角，选择合闸开关 ZK 自动分闸时间为 0.2S 档微机在指令把握下命令 ZK 合闸，微机屏幕显示出 0.2S 测试电流要求显示出电流波形可放大，缩小，上下左右移动11. 试验主电路三微机配置，软件及试验统计报表要求1. 工业把握机：研祥工控机，NI 采集卡2. 系统界面系统界面分设置区、操作区、波形显示区、试验数据显示区。3. 参数设置包含定时分闸时间选择；试验电流量程选择；选相延时调整；试验特征选择。4. 操作区包含合闸按钮、分闸按钮、数据存放。5. 波形显示区 显示每次试验所测出电流波形；应用工具可对波形进展测量。6. 数据显示区 包含：通电时间 t(S); 允通能量 It;Ieff-totel 瞬动脱扣电流有效值；Ieff-half瞬动脱扣试验中其次分之一波有效值；I 长延时电流有效值。7. 数据存放 当开关做完一次特征试验后，如要想要保存测试数据，可点击存放波形按钮，这时会弹出数据对话按钮，要求输入产品型号、规格、编号，测试日期和文件号自动生成，点击存放按钮，自动存入硬盘。并可将测试波形及相关测试数据存入硬盘,并有打印成效。8. 设备分为把握局部和电源局部9. 设备带有总停机开关、起动按钮、停顿按钮、急停开关、短路保护