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(开关)性能测试系统 VCKC-20KA系列

继电器(熔断器)性能试验装置

继电器(熔断器)性能试验装置

继电器(熔断器)性能试验装置


一、概述

本装置是为检测、试验大 功率直流继电器、熔断器 的性能而设计的,可由上 位机完成对各项参数的设置和自动检测、记录和生成报表。由四部分组成:

    1、工作电源部分:为被测产品提供0-1000V 0-10000A 直流工作电源。具有本 机控制和远程控制功能,由上位机控制电压、电流的调节和显示。
    2、测试控制部分:为被测继电器提供线包工作电源(0-50V3A DC),同时加以通断控制,实现被 测产品的吸合和释放,通断时间可设置,通断次数同步记录。具有本 机控制和远程控制功能,由上位 机控制各项参数的设置、控制和显示。
    3、参数测量和记录部分:分别测量被测产品的温度、工作电流、接通压降、断开电压、拉弧时间等。各项参 数通过上位机实现实时监测、记录、数据存 储和结果报告输出。各项参 数可设置上限值,当实测 数据超过设定值时,系统显 示对应的超标参数并报警提示,同时发出控制信号,使装置停止工作,各项数据保存。具有继 电器释放时的灭弧时间的检测和记录,并有图表显示。
    4、熔断器快速熔断测试:电流可在1mS左右达到设定值,同时电 流检测的速度为1mS,保证监 测到快速熔断的全过程记录数据,并显示曲线。
    5、继电器 和熔断器组合性能测试:可同时 进行继电器和熔断器串联工作模式的试验,仿真试验。同时记 录各项试验参数。
    6、负载部分:为被测 产品提供负载电流。负载电流为10-10000A连续步进可调,输入电压分成100-1000V 10档的电压等级,每档电压下,均可实现电流10-10000A可调。具有本 机控制和远程控制功能,可由上 位机控制电压等级和电流的调节和显示。 

二、主要技术指标

A、工作电源部分


    本部分 为直流稳压稳流电源。该电源 采用大功率器件,设计功率余量大,耐大电 流冲击性能优越、不怕短路、工作可靠性高、稳定性好。具有恒 压恒流输出功能,且输出 电压电流可以从0到最大值连续调节,在恒压 模式下可以设置最大输出电流,在恒流 模式下可以设置最大输出电压,且可以相互转换。保护功能齐全,具有过流、过压和短路保护功能;恒压输出模式下,当超过恒压输出时,断开输入;恒流输出模式下,当超过恒流输出时,输出电压下降,输出电流不变;超过过流值(或短路),立即保护,断开输入;机内温 度超过设定温度后,断开输入。

    具有本 机控制和远程控制功能,由上位机控制电压、电流的调节和显示。


1)输入:380V±10%,50Hz±10%,三相四线
2)输出:电压: 0-1000V DC   电流: 0-10000A   
         功率: 10000kW
3)源效应:≤ 0.1 %
4)负载效应:≤ 0.1 %
5)纹波(rms):≤ 0.1 % + 10mV
6)输出显示:电压显示:四位半,精度误差:±1%±1个字;
                       显示格式(000.0- 1999.9V)    
             电流显示:四位半,精度误差:±1%±1个字:
                       显示格式(0000- 19999A)   
7)保护功能:内置有过流(短路)、过压、过温保护。
             过压保护(O.V.P)值自动配置,为输出电压+5%;
             过流(短路)保护为恒流工作状态,保护值 为设置的电流最大值。
             过温度保护:内置O.T.P保护,保护值为85℃±5%(散热器温度)                 
8)时漂:≤ 0.3% 额定值(电源连 续工作时间大于8小时引 起的输出电压的变化率)
9)温漂:≤ 0.3%额定值(在电源 允许使用环境温度范围内输出电压变化率)
10)安全性能:绝缘电阻:≥20兆欧(1000DC)
              介电强度:AC1500V,20mA
11)环境条件:操作环境:室内使用设计,温度: 0℃~40℃;湿度:10%~85% RH
              储存环境:温度:-20℃~55℃;湿度:10%~85% RH ≤90%
              环境海拔:2000m
12)电压、电流设定方式:面板控制为10圈精密电位器;远程控 制为触摸屏和上位机网络。
13)输出极性:输入输出隔离,输出浮地。
14)散热方式:强制风冷。
15)设备尺寸:多个分柜组合,每柜尺寸:1800×800×2000 (L×W×H) mm
        重量:每柜约1000KG
16)安装环境:输入功率大于12000KVA,通风良好。

B、测试控制部分

    1、继电器测试控制:本部分由0-50V3A可调直流电源、可设置 循环通断计时器、计数器组成。实现对 被测产品的吸合和释放的控制,并同步记录通断次数。具有本 机控制和远程控制功能,由上位 机控制各项参数的设置、控制和显示。
1)、直流电源:输入  220±10%,50Hz  独立输入开关
输出  电压 0-50V 可调,电流不小于3A
2)计时器:可分别 设置接通和断开时间,设定时间显示格式0.01s-9999H。有启动、暂停、复位功能。
3)计数器:数显式计数器,可同步记录通断次数,显示格式0-999999,停止保持数据,能手动清零。

    2、熔断器测试控制:控制电流从0到设定值调节,监测熔 断器的工作状态,记录熔 断器在熔断过程中的电流变化数据。电流变 化速率和数据采集速率均为1mS。

C参数测量和记录部分

    本部分 由参数采集控制器和上位机组成,分别采 集测量被测继电器的触点温度、工作电流、接通压降、断开电 压和释放时的拉弧时间。被测熔 断器的工作状态和熔断过程的电流变化数据。各项参 数通过上位机实现实时监测、记录、数据存 储和结果报告输出(可查询、另存为和打印)。各项参 数可设置上限值,当实测 数据超过设定值时,系统显 示对应的超标参数并报警提示,同时发出控制信号,使装置停止工作,各项数据保存。

具体实现功能如下:

1、 可设定以下测试参数:


高压测试端

电压

0-1000.0V

电流

0-10000A

低压控制端

电压

0-50.0V

通断时间

ON:0.01S-9999S

OFF:0.01S-9999S

通断次数

0-999999次

测试异常范围

高压测试端电压

0-1100.0V

高压测试端电流

0-10100A

测试报警范围

高压测试端电压

0-1100.0V

高压测试端电流

0-10100A

高压测试端电压降

0-60000.00mV

温度

0-250.00℃



注:负载电 流根据设定的高压端电压等级范围和电流值自动配置。

2、 监控功能(采用图 谱和数字式在界面表达)并按以 下要求记录参数

项目

通道

量程

精度

备注

产品温度

3测试通道

0-260.0℃

0.1℃

实时监控并储存

继电器性能测试

开路时两端电压

1测试通道

0-1100.0V

0.1V

实时监控异常储存

闭合时两端电压降

1测试通道

0-60000.00mV

0.01mV

实时监控并储存

闭合时电流

1测试通道

0-10100A

1A

实时监控异常储存

拉弧时间

1测试通道

0-100mS

1mS

保存测试数据,测绘电流-时间曲线

熔断器性能测试

开路时两端电压

1测试通道

0-1100.0V

0.1V

实时监控并储存

工作时两端电压降

1测试通道

0-60000.00mV

0.01mV

实时监控并储存

工作时的电流

1测试通道

0-10100A

1A

实时监控异常储存

熔断时间

1测试通道

0-100mS

1mS

保存测试数据,测绘电流-时间曲线


注:
1)当温度、电流、电压、电压降 大于报警设定值时,报警(显示并 保存报警时所有测试数据)并自动切断电路,低压控制器停止工作,计数器 显示异常时通断次数。
2)拉弧时间检测:记录继 电器从电流最大值下降开始到为0的时间,有对应 的二维坐标图形显示和记录保存。
3)熔断时间检测:记录熔 断器从电流最大值下降开始到为0的时间,有对应 的二维坐标图形显示和记录保存。单独控 制启动测试和页面显示,一键完 成自动测试全过程,生成图形、数据并保存。

 

3、 异常判断功能:

异常名称

异常描述

备注

吸合不断开

低压控 制端设定时间断开时高压端持续为压降值

试验全部停止,显示并保存异常数据,出异常波形

断开不吸合

低压控 制端设定时间吸合时高压端持续为大电压

试验全部停止,显示并保存异常数据,出异常波形


注:异常出现时,判断异常名称,并自动切断电路,低压控制器停止工作,计数器 显示异常时通断次数。

 4、 试验可以中途暂停:允许试 验中途查看数据,图表,数据监控不暂停。

三、面板示 意图及功能说明

电源部分:

1)输出电压显示,单位:V
2)输出电流显示,单位:A
3)输出电压调节旋钮,调节输出电压值。
4)输出电流调节旋钮,调节输出限流值。
5)控制方式选择开关:本机位置为面板控制,远程位 置为上位机控制。
6)运行开关机按钮,绿色按 钮为启动控制电源,红色为停止按钮。
7)总电源开关机按钮,绿色按 钮为启动总电源,红色为停止按钮。

采集测试控制部分:



本部分 通过触摸屏及上位机实现测试控制和数据采集与显示,具有以下功能:

1)参数设置:设置所 需的各项试验参数。
2)运行监控:监测各 个运行的参数数据及试验状态。
3)实时图表:实时监 测各个参数的动态图表。
4)拉弧试验:独立完成拉弧试验。
5)熔断试验:独立完成熔断试验。
6)组合试验:同时进 行继电器和熔断器的组合试验。
7)历史数据:查询各项测试数据,有图表显示。
8)生成表格:将测试结果数据,以表格的形式保存,便于调用。

四、测试负载

(一)负载柜 的基本参数如下:

1)负载箱 工作电压范围为:DC100V—1000V;负载箱可分别支持10个负载电压等级,依次如下:DC100V/DC200V/DC300V/DC400V/DC500V/DC600V/DC700V/DC800V/DC900V/DC1000V。
2)负载柜在10种负载电压(DC100V—1000V)等级的 状态下工作的负载电流最大均为10000A;DC1000V负载电压时功率均为10000kW。
3)负载电 压转换采用步进式调节方式,配置有 步进式电压转换控制开关(旋转型开关),负载电 压转换顺序从高至低依次为:停—1000V—900V—800V—700V—600V—500V—400V—300V—200V—100V。
4)配置有过电压、过电流、风机故障、箱内温 升过高保护设施及报警装置。
5)有数字式四位半电压、电流表 显示实际工作状况,显示误差均≤±1%±1个字。
6)工作方式:连续/强制风冷。
7)有“本地”及“远程”的控制功能:由转换开关控制,远程控 制为通过上位机信号切换电压档位和电流设置。满负载 长时间工作无异常 。
8)负载箱 的每个电压等级下,均可实现10A-10000A的步进调节。上位机 控制为根据高压测试电源的电压和电流,自动配置。
9)负载箱的电阻误差≤±5%。
10)设有启动、停止开关,控制整 个负载箱的工作状态。
11)设备尺寸:2000×800×2000(L×W×H) mm
12)操作环境 :室内使用设计,温度: 0℃~40℃;湿度:10%~85% RH
13)储存环境 :温度:-20℃~55℃;湿度:10%~90% RH

二、负载柜面板示意图


1)电压等 级选择转换开关,单刀10档。
2)电压档 位相应的指示灯。
3)电压、电流指示表,分别显 示负载端的电压和电流。
4)控制模式转换:本机状态时,由面板控制;远程时,由上位机控制。(远程控 制时要把本地控制置于停止位置;本地控制时,远程接口要拔出!)
5)电流调 节档位对应的指示灯,接通时亮。
6)电流调节开关,打开时 对应的指示灯亮,表示该 路负载投入工作。
7)负载柜电源开关。

    快速熔断试验:在参数 设置页面设置相应的高压电压、高压电流参数,其它的不需要设置。进入运行监控页面后,直接进 入熔断试验页面。点击启 动就自动执行熔断试验的全过程,在试验结束后,绘制测试结果曲线图。可以根 据曲线图及对应的坐标系,读取熔断时间。


1000V10000A的电流波形分析


    这是普通的1200V800A的产品做300A试验时 的电流波形实测监控记录。

 

    从图中可以看到,在加载的瞬间(10mS左右)电流是 维持在设定的值的90%以上。然后快速下降到最低(约为设定值的70%左右)时间为30mS左右,接着快 速回升到设定值的90%以上时间也为30mS左右。

 

    如果现在做高精度、快速响应时间的,根据我 们的技术分析和相关经验,10000A采取多单元组合,分别均压均流控制,那么这 个电流波形会接近于下图的波形。前端维 持时间可以再延长一点(30mS左右),下降的 最低点可以再上升一点(90%左右)。去负载没有输出过冲。

图一


图二




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