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(開關)性能測試系統 VCKC-20KA系列

繼電器(熔斷器)性能試驗裝置

繼電器(熔斷器)性能試驗裝置

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繼電器(熔斷器)性能試驗裝置


一、概述

本裝置是為檢測、試驗大功率直流繼電器、熔斷器的性能而設計的,可由上位機完成對各項參數的設置和自動檢測、記錄和生成報表。由四部分組成:

    1、工作電源部分:為被測產品提供0-1000V 0-10000A 直流工作電源。具有本機控制和遠程控制功能,由上位機控制電壓、電流的調節和顯示。
    2、測試控制部分:為被測繼電器提供線包工作電源(0-50V3A DC),同時加以通斷控制,實現被測產品的吸合和釋放,通斷時間可設置,通斷次數同步記錄。具有本機控制和遠程控制功能,由上位機控制各項參數的設置、控制和顯示。
    3、參數測量和記錄部分:分別測量被測產品的溫度、工作電流、接通壓降、斷開電壓、拉弧時間等。各項參數通過上位機實現實時監測、記錄、數據存儲和結果報告輸出。各項參數可設置上限值,當實測數據超過設定值時,系統顯示對應的超標參數并報警提示,同時發出控制信號,使裝置停止工作,各項數據保存。具有繼電器釋放時的滅弧時間的檢測和記錄,并有圖表顯示。
    4、熔斷器快速熔斷測試:電流可在1mS左右達到設定值,同時電流檢測的速度為1mS,保證監測到快速熔斷的全過程記錄數據,并顯示曲線。
    5、繼電器和熔斷器組合性能測試:可同時進行繼電器和熔斷器串聯工作模式的試驗,仿真試驗。同時記錄各項試驗參數。
    6、負載部分:為被測產品提供負載電流。負載電流為10-10000A連續步進可調,輸入電壓分成100-1000V 10檔的電壓等級,每檔電壓下,均可實現電流10-10000A可調。具有本機控制和遠程控制功能,可由上位機控制電壓等級和電流的調節和顯示。 

二、主要技術指標

A、工作電源部分


    本部分為直流穩壓穩流電源。該電源采用大功率器件,設計功率余量大,耐大電流沖擊性能優越、不怕短路、工作可靠性高、穩定性好。具有恒壓恒流輸出功能,且輸出電壓電流可以從0到最大值連續調節,在恒壓模式下可以設置最大輸出電流,在恒流模式下可以設置最大輸出電壓,且可以相互轉換。?;すδ芷肴?,具有過流、過壓和短路?;すδ?;恒壓輸出模式下,當超過恒壓輸出時,斷開輸入;恒流輸出模式下,當超過恒流輸出時,輸出電壓下降,輸出電流不變;超過過流值(或短路),立即?;?,斷開輸入;機內溫度超過設定溫度后,斷開輸入。

    具有本機控制和遠程控制功能,由上位機控制電壓、電流的調節和顯示。


1)輸入:380V±10%,50Hz±10%,三相四線
2)輸出:電壓: 0-1000V DC   電流: 0-10000A   
         功率: 10000kW
3)源效應:≤ 0.1 %
4)負載效應:≤ 0.1 %
5)紋波(rms):≤ 0.1 % + 10mV
6)輸出顯示:電壓顯示:四位半,精度誤差:±1%±1個字;
                       顯示格式(000.0- 1999.9V)    
             電流顯示:四位半,精度誤差:±1%±1個字:
                       顯示格式(0000- 19999A)   
7)?;すδ埽耗謚糜泄鰨ǘ搪罰?、過壓、過溫?;?。
             過壓?;ぃ∣.V.P)值自動配置,為輸出電壓+5%;
             過流(短路)?;の懔鞴ぷ髯刺?,?;ぶ滴柚玫牡緦髯畬籩?。
             過溫度?;ぃ耗謚肙.T.P?;?,?;ぶ滴?5℃±5%(散熱器溫度)                 
8)時漂:≤ 0.3% 額定值(電源連續工作時間大于8小時引起的輸出電壓的變化率)
9)溫漂:≤ 0.3%額定值(在電源允許使用環境溫度范圍內輸出電壓變化率)
10)安全性能:絕緣電阻:≥20兆歐(1000DC)
              介電強度:AC1500V,20mA
11)環境條件:操作環境:室內使用設計,溫度: 0℃~40℃;濕度:10%~85% RH
              儲存環境:溫度:-20℃~55℃;濕度:10%~85% RH ≤90%
              環境海拔:2000m
12)電壓、電流設定方式:面板控制為10圈精密電位器;遠程控制為觸摸屏和上位機網絡。
13)輸出極性:輸入輸出隔離,輸出浮地。
14)散熱方式:強制風冷。
15)設備尺寸:多個分柜組合,每柜尺寸:1800×800×2000 (L×W×H) mm
        重量:每柜約1000KG
16)安裝環境:輸入功率大于12000KVA,通風良好。

B、測試控制部分

    1、繼電器測試控制:本部分由0-50V3A可調直流電源、可設置循環通斷計時器、計數器組成。實現對被測產品的吸合和釋放的控制,并同步記錄通斷次數。具有本機控制和遠程控制功能,由上位機控制各項參數的設置、控制和顯示。
1)、直流電源:輸入  220±10%,50Hz  獨立輸入開關
輸出  電壓 0-50V 可調,電流不小于3A
2)計時器:可分別設置接通和斷開時間,設定時間顯示格式0.01s-9999H。有啟動、暫停、復位功能。
3)計數器:數顯式計數器,可同步記錄通斷次數,顯示格式0-999999,停止保持數據,能手動清零。

    2、熔斷器測試控制:控制電流從0到設定值調節,監測熔斷器的工作狀態,記錄熔斷器在熔斷過程中的電流變化數據。電流變化速率和數據采集速率均為1mS。

C、參數測量和記錄部分

    本部分由參數采集控制器和上位機組成,分別采集測量被測繼電器的觸點溫度、工作電流、接通壓降、斷開電壓和釋放時的拉弧時間。被測熔斷器的工作狀態和熔斷過程的電流變化數據。各項參數通過上位機實現實時監測、記錄、數據存儲和結果報告輸出(可查詢、另存為和打?。?。各項參數可設置上限值,當實測數據超過設定值時,系統顯示對應的超標參數并報警提示,同時發出控制信號,使裝置停止工作,各項數據保存。

具體實現功能如下:

1、 可設定以下測試參數:


高壓測試端

電壓

0-1000.0V

電流

0-10000A

低壓控制端

電壓

0-50.0V

通斷時間

ON:0.01S-9999S

OFF:0.01S-9999S

通斷次數

0-999999次

測試異常范圍

高壓測試端電壓

0-1100.0V

高壓測試端電流

0-10100A

測試報警范圍

高壓測試端電壓

0-1100.0V

高壓測試端電流

0-10100A

高壓測試端電壓降

0-60000.00mV

溫度

0-250.00℃



注:負載電流根據設定的高壓端電壓等級范圍和電流值自動配置。

2、 監控功能(采用圖譜和數字式在界面表達)并按以下要求記錄參數

項目

通道

量程

精度

備注

產品溫度

3測試通道

0-260.0℃

0.1℃

實時監控并儲存

繼電器性能測試

開路時兩端電壓

1測試通道

0-1100.0V

0.1V

實時監控異常儲存

閉合時兩端電壓降

1測試通道

0-60000.00mV

0.01mV

實時監控并儲存

閉合時電流

1測試通道

0-10100A

1A

實時監控異常儲存

拉弧時間

1測試通道

0-100mS

1mS

保存測試數據,測繪電流-時間曲線

熔斷器性能測試

開路時兩端電壓

1測試通道

0-1100.0V

0.1V

實時監控并儲存

工作時兩端電壓降

1測試通道

0-60000.00mV

0.01mV

實時監控并儲存

工作時的電流

1測試通道

0-10100A

1A

實時監控異常儲存

熔斷時間

1測試通道

0-100mS

1mS

保存測試數據,測繪電流-時間曲線


注:
1)當溫度、電流、電壓、電壓降大于報警設定值時,報警(顯示并保存報警時所有測試數據)并自動切斷電路,低壓控制器停止工作,計數器顯示異常時通斷次數。
2)拉弧時間檢測:記錄繼電器從電流最大值下降開始到為0的時間,有對應的二維坐標圖形顯示和記錄保存。
3)熔斷時間檢測:記錄熔斷器從電流最大值下降開始到為0的時間,有對應的二維坐標圖形顯示和記錄保存。單獨控制啟動測試和頁面顯示,一鍵完成自動測試全過程,生成圖形、數據并保存。

 

3、 異常判斷功能:

異常名稱

異常描述

備注

吸合不斷開

低壓控制端設定時間斷開時高壓端持續為壓降值

試驗全部停止,顯示并保存異常數據,出異常波形

斷開不吸合

低壓控制端設定時間吸合時高壓端持續為大電壓

試驗全部停止,顯示并保存異常數據,出異常波形


注:異常出現時,判斷異常名稱,并自動切斷電路,低壓控制器停止工作,計數器顯示異常時通斷次數。

 4、 試驗可以中途暫停:允許試驗中途查看數據,圖表,數據監控不暫停。

三、面板示意圖及功能說明

電源部分:

1)輸出電壓顯示,單位:V
2)輸出電流顯示,單位:A
3)輸出電壓調節旋鈕,調節輸出電壓值。
4)輸出電流調節旋鈕,調節輸出限流值。
5)控制方式選擇開關:本機位置為面板控制,遠程位置為上位機控制。
6)運行開關機按鈕,綠色按鈕為啟動控制電源,紅色為停止按鈕。
7)總電源開關機按鈕,綠色按鈕為啟動總電源,紅色為停止按鈕。

采集測試控制部分:



本部分通過觸摸屏及上位機實現測試控制和數據采集與顯示,具有以下功能:

1)參數設置:設置所需的各項試驗參數。
2)運行監控:監測各個運行的參數數據及試驗狀態。
3)實時圖表:實時監測各個參數的動態圖表。
4)拉弧試驗:獨立完成拉弧試驗。
5)熔斷試驗:獨立完成熔斷試驗。
6)組合試驗:同時進行繼電器和熔斷器的組合試驗。
7)歷史數據:查詢各項測試數據,有圖表顯示。
8)生成表格:將測試結果數據,以表格的形式保存,便于調用。

四、測試負載

(一)負載柜的基本參數如下:

1)負載箱工作電壓范圍為:DC100V—1000V;負載箱可分別支持10個負載電壓等級,依次如下:DC100V/DC200V/DC300V/DC400V/DC500V/DC600V/DC700V/DC800V/DC900V/DC1000V。
2)負載柜在10種負載電壓(DC100V—1000V)等級的狀態下工作的負載電流最大均為10000A;DC1000V負載電壓時功率均為10000kW。
3)負載電壓轉換采用步進式調節方式,配置有步進式電壓轉換控制開關(旋轉型開關),負載電壓轉換順序從高至低依次為:?!?000V—900V—800V—700V—600V—500V—400V—300V—200V—100V。
4)配置有過電壓、過電流、風機故障、箱內溫升過高?;ど枋┘氨ň爸?。
5)有數字式四位半電壓、電流表顯示實際工作狀況,顯示誤差均≤±1%±1個字。
6)工作方式:連續/強制風冷。
7)有“本地”及“遠程”的控制功能:由轉換開關控制,遠程控制為通過上位機信號切換電壓檔位和電流設置。滿負載長時間工作無異常 。
8)負載箱的每個電壓等級下,均可實現10A-10000A的步進調節。上位機控制為根據高壓測試電源的電壓和電流,自動配置。
9)負載箱的電阻誤差≤±5%。
10)設有啟動、停止開關,控制整個負載箱的工作狀態。
11)設備尺寸:2000×800×2000(L×W×H) mm
12)操作環境 :室內使用設計,溫度: 0℃~40℃;濕度:10%~85% RH
13)儲存環境 :溫度:-20℃~55℃;濕度:10%~90% RH

二、負載柜面板示意圖


1)電壓等級選擇轉換開關,單刀10檔。
2)電壓檔位相應的指示燈。
3)電壓、電流指示表,分別顯示負載端的電壓和電流。
4)控制模式轉換:本機狀態時,由面板控制;遠程時,由上位機控制。(遠程控制時要把本地控制置于停止位置;本地控制時,遠程接口要拔出?。?/span>
5)電流調節檔位對應的指示燈,接通時亮。
6)電流調節開關,打開時對應的指示燈亮,表示該路負載投入工作。
7)負載柜電源開關。

    快速熔斷試驗:在參數設置頁面設置相應的高壓電壓、高壓電流參數,其它的不需要設置。進入運行監控頁面后,直接進入熔斷試驗頁面。點擊啟動就自動執行熔斷試驗的全過程,在試驗結束后,繪制測試結果曲線圖??梢愿萸咄技岸雜Φ淖晗?,讀取熔斷時間。


1000V10000A的電流波形分析


    這是普通的1200V800A的產品做300A試驗時的電流波形實測監控記錄。

 

    從圖中可以看到,在加載的瞬間(10mS左右)電流是維持在設定的值的90%以上。然后快速下降到最低(約為設定值的70%左右)時間為30mS左右,接著快速回升到設定值的90%以上時間也為30mS左右。

 

    如果現在做高精度、快速響應時間的,根據我們的技術分析和相關經驗,10000A采取多單元組合,分別均壓均流控制,那么這個電流波形會接近于下圖的波形。前端維持時間可以再延長一點(30mS左右),下降的最低點可以再上升一點(90%左右)。去負載沒有輸出過沖。

圖一


圖二




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