中试控股技术研究院鲁工为您讲解：全自动有载分接开关过渡时间试验装置

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪

测试YN、Y、△型变压器,阻值不用换算直接显示
可带绕组、不带绕组测量

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪用于测量和分析电力系统中电力变压器及特种变压器有载分接开关电气性能指标的综合测量仪器。它采用计算机控制，通过特殊设计的测量电路，可实现对有载分接开关的过渡时间、过渡波形、过渡电阻、三相同期性、等参数的测量。

用户可根据需要和现场条件，直接由分接开关引线进行测量，也可由变压器三相套管及中性点直接接线测量。

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ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪技术参数
1、输出电流：1.0A、0.5A、0.2A
2、测量范围：
过渡电阻
0.3Ω～20Ω(1.0A)
5Ω～40Ω(0.5A)    
20Ω～100Ω(0.2A)
3、过渡时间：0～320ms
4、开路电压：24V
5、测量精度：过渡电阻：±(5%读数±0.1Ω)
6、过渡时间：±(0.1%读数±0.2ms)
7、采样速率：20kHz
8、存储方式：本机存储
9、外形尺寸：主机：360*290*170 （mm） 线箱：360*290*170（mm）
10、仪器重量：主机6.15KG  线箱4.55KG
ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪带绕组测试方法

1．拆去被测变压器的三侧引线，将非测试端（通常为中压侧、低压侧）分别三相短路接地。将测试钳黄、绿、红、黑依次夹到被测变压器的调压侧（通常为高压侧）套管的A、B、C三相和中性点上，然后将测试线另一端黄、绿、红、黑线分别接在仪器的A、B、C、N端子上。下图为不同类型变压器接线方式：
2．确认以上接线无误后，开机，仪器自检后进入设置界面，如下图：
按测量进入以下界面，如下图
名称：试品名称（最长可输入16个汉字）
换挡方向：设置向上换挡，还是向下换挡
测量相数：设置单相测量、三相测量
接线类型：设置YN型、Y型、△型
充电电流：选择0.2A、0.5A、1.0A  三个个电流档位
测量范围：1.0A（1Ω～20Ω）
0.5A（5Ω～40Ω）
0.2A（20Ω～100Ω）
档位：00-95
触发电阻：预判要测试的过渡电阻值，选择合适的触发电阻，为了测量精确尽量使触发电阻值为过渡电阻值的1/2左右 。
点击相应的输入框，修改相应的项目，设置完毕后，按“开始测试”，进入测试状态，
屏幕显示如图下图：
三条曲线会根据测试数据进行变化。因为仪器对绕组和开关有一个充电的过程，所以曲线会从小到大变化，待三相曲线都稳定后，按下“开始测试”，此时可手动或电动操作机构（请在开始测量后的两分钟内切换开关，为了保护设备，每一次测量输出电流持续时间是2分钟，超过两分钟，自动停止输出，并切换回参数设置界面），动作完毕后，液晶屏自动显示出动作波形，按屏幕下方的按钮，可以调节曲线的放大倍数、向左向右移动，方便查看波形。
按下一档位：自动切换到下一档位，按“开始测量”，开始新的测试；
向上换挡：按“向上换挡”切换成向下换挡，反之一样；这样不用退回到参数设置界面再进行设置
存储：将数据存储到内存中。
打印：打印测试数据波形。
自动：自动按键显示“自动”的时候，仪器自动判别波形数据，一般情况先不要按这个按键，
当自动判断的数据不能满足要求时，按这个按键，手动设置要打印的数值。如下所示：
按“存储”或者不存储，进入下一项，后续界面都是如此。在自动界面，按“自动”按键，在弹出的菜单，按“存储”，进入不同期时间设置；
调节不同期时间，因为不同期时间比较小，所以需要将波形放大后再调节，精度更高一些，使用标尺1和标尺2，定位不同期时间，两个标尺之间的时间就是不同期时间，如下图所示：
调整好标尺，按“不同期时间”按钮提示“存储”或“不存储”，点存储，进入过渡电阻设置。
在过渡电阻设置界面，调节光标1定位在线路电阻比较平滑处，将光标2定位在过渡电阻比较平滑处，即可，如下图所示：
设置完成，按“过渡电阻”按钮，提示“存储”或“不存储”，点存储，进入A相过渡时间设置。
在A相过渡时间设置界面，调整两个光标卡在A相波形的两侧，如下图所示：
如果波形比较小，可是适当缩放波形；设置好光标后，按“A相过渡时间”按键，提示“存储”或“不存储”，点存储，进入B相过渡时间设置。B相和C相过渡时间设置方法相同，不再赘述，设置完C相过渡时间后，进入打印范围设置，将标尺在波形边沿向前向后移动一些距离，使波形更完整，如下图所示：
设置好标尺后，按“打印”按键，打印的数据就是手动设置的数据。
按“打印范围”按键，进入自动处理方式；手动数据只针对打印，和屏幕左侧显示的数据没有直接关系；手动模式的数据不影响自动界面的数据，按键点回自动界面，依然打印自动处理的数据。
只有在自动判别方式处理的数据不正确的情况下，才建议使用手动处理方式，正常情况不建议使用手动方式。

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪仪器体积小，重量轻，抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪

该仪器具有对所测数据进行分析、存贮、打印等功能。解决了目前电力变压器有载分接开关测量方法落后，没有专用测试手段的问题。可在电力设备预防性试验及变压器大修中及时诊断出有载分接开关的潜在故障，对提高电力系统运行的可靠性具有重要意义。
有载分接开关是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。

在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

该仪器主要用于测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。
该仪器智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。

ZSKC-5000 变压器有载分接开关测试仪测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等,自带串口、USB、选配带电池

1.1  分、合闸线圈电流的检测

       中试控股技术博士为您解答：高压开关一般都是以电磁铁作为操作的一级控制元件，并且大多数开关皆以直流作为控制电源。在每次分、合过程中，直流电磁线圈的电流随时间变化，此变化波形中蕴藏着极为重要的信息。线圈电流波形可以反映的状态有铁心行程、铁心卡滞、线圈状态(如是否有短路匝)、与铁心顶杆连接的铁闩和阀门的状态、合、分线圈的辅助接点状况与转换时间。通过对分合操作线圈动作电流的检测，运行人员可以大致了解开关二次控制回路的工作情况及铁心的运动有无卡滞等，为检修提供一个辅助判据。分合闸线圈的电流是开关状态检测的一个重要内容。通过霍尔传感器可以很方便的采集分合闸线圈的电流。通过实测的波形与典型波形进行比较即可判断开关的铁心有无卡滞等问题。

1.2  高压开关动触头行程的检测

       高压开关的行程–时间特性是表征高压开关机械特性的重要参数，也是计算高压开关分、合闸速度的依据。高压开关分合闸速度，尤其是开关合闸前、分闸后的动触头速度，对开关的开断性能有至关重要的影响。因此，高压开关的行程–时间特性检测，是高压开关检测的重要内容。由于开关动触头作直线运动，可以安装一个与动触头一起运动的附加件，当动触头做分、合操作时，该附加件随连杆做直线运动，通过光电传感器，将连续变化的位移量变成一系列电脉冲信号。记录该脉冲的个数，就可以实现动触头全行程参数的测量；同时，记录每一个电脉冲产生的时刻值，将位移同时间相除，就可计算出动触头运动过程中的大速度和平均速度。目前测量高压开关的行程–时间特性，多采用光电式位移传感器与相应的测量电路配合进行，常用的有增量式旋转光电编码器或直线光电编码器。目前市场上根据这种方法研制的产品众多，可将测试结果直接打印，部分测试仪具备RS232/485接口，可将测试结果上传。

1.3  振动信号的检测

        高压开关是一种瞬动式机械，在其分合过程中，有一系列运动构件的起动、制动、撞击的出现，这些运动形态的改变都在其构架上引起多个冲击振动，每个振动对应着开关分、合过程中特定的动作事件。这些冲击振动的波形呈上升和衰减过程，其峰值点在时间上具有很好的辨认性。但是，从振动发生到振动传感器测量到的峰值时间之间，总会由于振动波的传播带来一定的误差，因此峰值时间较振动发生时间有一定的时间延迟。不过，检测系统只是根据振动信号来求取各个振动事件之间的时间差，并不一定需要知道其发生的准确时刻。所以只要每个事件均进行了相似的简化，时间差的计算误差不受影响，可以利用振动信号的峰值时间作为各个振动事件的发生时刻，并将它们相减后得到动触头运动过程中各个振动事件之间的时间差。此外，对于某一台特定的开关而言，在健康状态下它的分、合操作的振动信号具有较强的相似性。对于实时测量得到的振动信号，可在离线实验数据(振动信号波形和机械特性曲线)的基础上，并结合考虑该次动作的机械特性曲线来粗略确定各个振动事件发生的先后次序和时间区段，然后将各个区段的峰值时间作为该振动事件的发生时刻。各时间相差后得到各事件之间的相对时间，以接到分、合电脉冲时间为基准计算各事件的发生时间，就能找到动静触头间的合、分时刻。将动触头的行程信号同该合、分时刻结合，并根据相应的定义，就可以计算出刚分(合)速度、行程、超行程；将三相的分合时刻相差就可获得该次动作的不同期参数。 传动机构系统的检测和诊断对保证高压开关安全运行有重要的意义。而基于振动信号的开关机械状态诊断方法作为一种间接的、不拆卸的诊断方法、目前已经成为国内外的研究热点。

        对于高压开关，在分合闸操作过程中，内部主要机构不见得运动、撞击和摩擦都会引起表面的振动，振动是内部多种现象激励的响应，这些激励包括机械操作、电动力或静电力作用、局部放电以及SF6气体中的微粒运动等。振动信号中包含丰富的机械状态信息，甚至机械系统结构上某些细微变化也可以从振动信号上发现出来。因此，以外部振动信号为特征信号，可以对高压开关的这些状态进行检测。具体做法是在开关适当部位，如具有较大的振动强度，较高信噪比的部分，安装振动传感器，当开关进行分合闸操作时。采集振动信号经处理后作为诊断的根据。

       检测振动信号的突出优点是振动信号的采集不涉及电气测量，振动信号受电磁干扰小，传感器安装于外部，对开关无任何影响。同时，振动传感器尺寸小，工作可靠，低廉，灵敏度高，抗干扰好，特别适用于动作频繁的高压开关的在线检测及不拆卸检修。振动检测的难点在于信号的一致性较差及如何提取特征量。目前主要的分析方法有以下几种：①振动信号出现的时间及幅值；②时域、频域复合分析；③“状态图”，均值、方差、过零次数，翻转次数等；④动态时间规整法；⑤偏差测试法；⑥指数衰减振荡子波分解法；⑦人工神经网络法。 目前开关振动的测量研究是热点，但还没有较成熟的产品问世。

2  高压开关机械故障检测存在的主要问题

       目前高压开关机械故障的检测方法基本上成熟，机械特性测试仪产品众多，大部分具有分、合闸线圈电流及行程测试的功能。其有效性已被开关生产厂商和供电部门所认可。存在的主要问题在于缺乏有效的数据管理及分析诊断平台。大部分的测试仪都可将测试结果打印出来，但无法存储；对于故障的判断，大多采用阈值的方法，对某个断路器的多次测试结果无法通过数学统计分析等手段进行有效的“纵比”，更无法对各地同一型号断路器的测试结果进行“横比”，不利于故障的诊断。因而，设计和开发高压开关机械故障分析和诊断平台十分必要的。