1．前言
隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，民用和工業(yè)用電量的急劇增大，保障國家電網(wǎng)的安全運(yùn)行工作越來越重要，在電力系統(tǒng)中，直流電源系統(tǒng)作為繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、控制操作回路、燈光音響信號(hào)及事故照明等電源之用。其正確工作控制與斷路器動(dòng)作性能息息相關(guān)。目前變電站的直流饋電網(wǎng)絡(luò)多采用樹狀結(jié)構(gòu)，從蓄電池到站內(nèi)用電設(shè)備，一般經(jīng)過三級(jí)配電，每級(jí)配電大多采用直流斷路器作為保護(hù)電器。由于上下級(jí)直流斷路器保護(hù)動(dòng)作特性不匹配，在直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)下級(jí)用電設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，經(jīng)常引起上一級(jí)直流斷路器的越級(jí)跳閘，從而引起其它饋電線路的斷電事故，進(jìn)而引起變電站一次設(shè)備如高壓開關(guān)、變壓器、電容器等的事故。為防止因直流斷路器及其它直流保護(hù)電器動(dòng)作特性不匹配帶來的隱患，國家電網(wǎng)公司對(duì)于新裝和運(yùn)行中的直流保護(hù)電器，規(guī)定了必須進(jìn)行安秒特性測(cè)試，保證性能與設(shè)計(jì)相符，以確保直流回路級(jí)差配合的正確性。國家電網(wǎng)生技[2005]400號(hào)文《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中第十一、十三項(xiàng)反事故措施明文提出了加強(qiáng)對(duì)各種斷路器、熔斷器的事故預(yù)防和管理工作要求。同時(shí)《預(yù)防直流電源系統(tǒng)事故措施》第4.3條規(guī)定：“直流系統(tǒng)熔斷器應(yīng)分級(jí)配置，上下級(jí)熔體應(yīng)滿足選擇性配合要求。一個(gè)站的直流熔斷器或自動(dòng)空氣斷路器，原則上應(yīng)選用同一制造廠系列產(chǎn)品。使用前宜進(jìn)行安秒特性和動(dòng)作電流抽檢，同一條支路上的空氣開關(guān)和熔斷器不宜混合使用”。
但目前電力系統(tǒng)中使用的直流斷路器的技術(shù)指標(biāo)都是生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠時(shí)提供的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的檢測(cè)手段，難以確認(rèn)直流斷路器安秒特性是否符合要求。而且運(yùn)行實(shí)踐證明，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備的安秒特性也會(huì)發(fā)生變化，特別是投運(yùn)3年后，設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)發(fā)生偏移，典型后果是斷路器特性發(fā)生變化，從而造成拒動(dòng)、誤動(dòng)或越級(jí)跳閘，引起其他饋電線路的斷電事故，使故障進(jìn)一步擴(kuò)大，嚴(yán)重危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了防止這種事故發(fā)生，有必要對(duì)直流系統(tǒng)中的各直流斷路器安秒特性安秒特性進(jìn)行測(cè)試，確定在不同短路電流下斷路器的脫扣時(shí)間，有效的對(duì)直流斷路器安秒特性以及保護(hù)等級(jí)配合進(jìn)行分析，從而核對(duì)直流系統(tǒng)上下級(jí)斷路器之間的級(jí)差配合是否合理。
目前國內(nèi)進(jìn)行直流斷路器安秒特性檢測(cè)的機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家用于直流空開安秒特性檢測(cè)的設(shè)備均為固定設(shè)備，如固定的大電流電源、大型負(fù)載電阻，體積大、重量大，不便于移動(dòng)檢測(cè)，分析儀表均為常規(guī)儀表如電壓表、電流表、示波器等，接線復(fù)雜，使用不便，不適應(yīng)各變電站移動(dòng)檢測(cè)需要。為解決現(xiàn)場對(duì)直流斷路器實(shí)際特性檢測(cè)的問題，本公司推出了一種適合變電站現(xiàn)場使用、便于攜帶、自動(dòng)化程度高的“YZEM-I直流斷路器安秒特性測(cè)試儀”，可以為運(yùn)行維護(hù)部門提供直流保護(hù)電器動(dòng)作特性的測(cè)試手段，對(duì)直流保護(hù)電器的動(dòng)作特性以及級(jí)差配合進(jìn)行校驗(yàn)，以便提高直流系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。YZEM-I直流斷路器安秒特性測(cè)試儀是專為變電站試驗(yàn)、檢修、維護(hù)工作而設(shè)計(jì)。滿足直流斷路器的超載和短路特性測(cè)試，從而提高變電站直流系統(tǒng)的健康水平，避免直流配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)越級(jí)跳閘和引發(fā)的大面積停電事故。
本儀器采用一體化設(shè)計(jì)，高性能工控機(jī)、大尺寸液晶屏，配合鍵盤、觸摸板輸入，操作簡單、使用方便。體積小、重量輕，便于攜帶，適用于變電站現(xiàn)場測(cè)試。
儀器面板結(jié)構(gòu)圖如下：
①液晶屏 ②鍵盤 ③觸摸板 ④USB接口
儀器背面結(jié)構(gòu)圖如下：
① 電源開關(guān) ② 電源插座 ③ 風(fēng)扇口
④ 負(fù)級(jí)接線柱 ⑤ 正級(jí)接線柱
1．主要特點(diǎn)：
1） 主控部分采用高性能工控機(jī)，Windows XP操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)參數(shù)曲線圖及數(shù)值。
2） 鍵盤、觸摸板輸入（可外接USB鼠標(biāo)）；5.7寸TFT真彩液晶屏顯示。操作簡單、界面美觀，所有參數(shù)一目了然。
3） 開關(guān)恒流控制技術(shù)，新型功率器件，1A～500A自主設(shè)定恒流輸出，恒流精度高，負(fù)載能力強(qiáng)，可長時(shí)間穩(wěn)定工作。
4） 適用于額定電流1A～500A直流斷路器的安秒特性測(cè)試，并可用于6A～100A直流熔斷器的安秒特性測(cè)試。
5） 測(cè)量方式采用全點(diǎn)測(cè)試或抽點(diǎn)測(cè)試，響應(yīng)速度快，測(cè)試精度高，安全可靠。
6） 儀器具有過熱、過流、過壓保護(hù)功能，電磁兼容性好，抗干擾能力強(qiáng)。
7） 測(cè)試管理軟件可自動(dòng)完成直流斷路器的安秒特性的測(cè)試，并分析測(cè)試數(shù)據(jù)繪制出斷路器保護(hù)特性曲線（安秒曲線）、以及生成報(bào)表輸出。
8） 工控機(jī)自帶4G存儲(chǔ)空間，可任意存儲(chǔ)測(cè)試記錄，并配備了兩個(gè)USB接口，方便測(cè)試記錄的提取和打印。
9） 儀器采用一體化設(shè)計(jì)，便于攜帶。
2．主要功能
按照GB10963-1999家用及類似場所用過電流保護(hù)斷路器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定斷路器應(yīng)做脫扣特性試驗(yàn)。
1）時(shí)間-電流特性試驗(yàn)
①從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器通以1.13In（約定不脫扣電流）的電流至約定時(shí)間，斷路器不應(yīng)脫扣。然后在5s內(nèi)把電流穩(wěn)定升至1.45In（約定脫扣電流）的電流，斷路器應(yīng)在約定時(shí)間內(nèi)脫扣。
②從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以2.55In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)大于1s，并且對(duì)于額定電流小于等于63A的斷路器斷開時(shí)間應(yīng)小于60s，對(duì)于額定電流大于63A的斷路器斷開時(shí)間應(yīng)小于120s。
2）瞬時(shí)脫扣試驗(yàn)
①對(duì)于B型斷路器：從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以3In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)大于0.1s；然后再從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以5In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)小于0.1s。
②對(duì)于C型斷路器：從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以5In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)大于0.1s；然后再從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以10In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)小于0.1s。
③對(duì)于D型斷路器：從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以10In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)大于0.1s；然后再從冷態(tài)開始，對(duì)斷路器的各級(jí)通以50In的電流，斷開時(shí)間應(yīng)小于0.1s。這兩個(gè)試驗(yàn)均應(yīng)滿足時(shí)間-電流動(dòng)作特性表。
| 試驗(yàn) | 類型 | 試驗(yàn)電流 | 初始狀態(tài) | 脫扣或不脫扣時(shí)極限 | 預(yù)期結(jié)果 |
| a | B、C，D | 1.31IN | 冷態(tài) | t≧1h（In≦63A） t≧2h（In>63A） | 不脫扣 |
| b | B、C、D | 1.45In | 緊接a項(xiàng)試驗(yàn) | t<1h（In≦63A） t<2h（In>63A | 脫扣 |
| c | B、C、D | 2.55In | 冷態(tài) | t<1h（In≦63A） t<2h（In>63A） | 不脫扣 |
| d | B、C、D | 3In,5In 10In | 冷態(tài) | 1s<t<60s（In≦63A） 1s<t<120s （In>63A） | 脫扣 |
| e | B、C、D | 5In 10In50In | 冷態(tài) | t<0.1s | |
時(shí)間-電流動(dòng)作特性
注：⑴電流5s內(nèi)穩(wěn)定至設(shè)定值。
⑵冷態(tài)指試驗(yàn)前未帶負(fù)載，而且在基準(zhǔn)的校準(zhǔn)溫度下進(jìn)行。
工作電壓：AC220V、50Hz
環(huán)境溫度：-20℃～50℃
工作濕度：≤90%RH
測(cè)試電流：1～500A
測(cè)試電流紋波系數(shù)：< 2%
輸出電流穩(wěn)定性：≤±1%
時(shí)間記錄范圍：1ms～1000s
zui小時(shí)間分辨率：0.1ms
操作方式：鍵盤、觸摸板（可外接USB鼠標(biāo)）
外形尺寸：530mm×470mm×200mm
儀器重量：25kg
儀器外殼：鋁合金儀表箱
產(chǎn)品型號(hào)：YZEM-I
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