. z. 实验一高压真空断路器动作特性测试 一、 实验目的 1.熟悉 12kV 真空断路器的技术参数以及认识其部构造 2.掌握其储能、合闸、分闸操作过程 3.利用断路器动特性分析仪测量得到合闸、分闸的相关数据 二、 主要实验设备 1.ZN63A(VS1)型户高压真空断路器 4 台 2.TLHG-305 断路器动特性分析仪 3.旋转传感器 三、 实验方法 VS1(ZN63A)型户高压真空断路器(以下简称断路器)是用于 12KV 电力系统中的户开关设备，作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元由于真空断路器的特殊优越性， 尤其适用于要求额定工作电流的频繁操作或屡次开断短路电流的场所 断路器采用操动机构与断路器本体一体式设计，既可作固定安装单元，也可配置专用推进机构，组成手车单元使用 1.真空断路器的技术参数和部构造 主要规格及技术参数见下表 序号 工程 单位 数值 1 额定电压 V 12 2 额定短时工频耐受电压〔1min〕 42 3 额定雷电冲击耐受电压〔峰值〕 75 - . z. 4 额定频率 HZ 50 5 额定电流 A 630 6 额定短路开断电流 kA 20/25 31.5 40 50 7 额定短时耐受电流 20/25 31.5 40 50 8 额定短路持续时间 S 4 9 额定峰值耐受电流 kA 50/63 80 100 125 10 额定短路关合电流 50/63 80 100 125 11 二次回路工频耐受电压〔1min〕 V 2000 12 额定单个/背对背电容组开断电流 A 630/400(40kA、50kA 为800/400) 13 额定电容器组关合涌流 kA 12.5(频率不大于 1000Hz) 14 分闸时间〔额定电压〕 ms 15-50 15 合闸时间〔额定电压〕 35-70 16 机械寿命 次 20000(50kA 为 10000 次) 17 额定电流开断次数〔电寿命〕 20000(50kA 为 10000 次) 18 额定短路电流开断次数 50(40kA 为 30、50kA 为 20) 19 动、静触头允许磨损累计厚度 mm 3 20 额定合闸操作电压 V AC110/220 DC110/220 21 额定分闸操作电压 22 储能电机额定电压 23 储能电机额定功率 W 70(40kA、50kA 为 80) 24 储能时间 s ≤10 - . z. 25 触头开距 mm 11±1 26 超行程 3.5±0.5 27 触头合闸弹跳时间 ms ≤2(40kA、50kA≤3) 28 三相分、合闸不间期性 ≤2 29 平均分闸速度〔触头分开～6mm〕 m/s 30 平均合闸速度〔6mm～触头闭合〕 31 主导电回路电阻 ≤60(630A) ≤50(1250A) ≤35(1600-2000A) ≤25(2500A 以上) 32 触头合闸接触压力 N 2400±200(20kA、25kA) 3100±200(31.5kA) 4250±250(40kA) 6500±500(50kA) 33 额定操作顺序 分-0.3S-合分-180S-合分 分-180S-合分-180S-合分(50kA) 操动机构为平面布置的弹簧操动机构， 具有手动储能和电动储能， 操动机构置于灭弧室前的机箱， 机箱被四块中间隔板分成五个装配空间， 其间分别装有操动机构的储能局部、传动局部、脱扣局部和缓冲局部，断路器将灭弧室与操动机构前后布置组成统一整体，即采用整体型布置，这种构造设计，可使操作机构的操作性能与灭弧室开合所需性能更为吻合， 减少不必要的中间传动环节， 降低了能耗和噪声，使断路器的操作性能更为可靠，断路器既可装入手车式开关柜，也 - . z. 可装入固定式开关柜〔具体参见图 1、图 2〕 。
2.实验步骤与容 (1)掌握断路器的储能、合闸、分闸操作过程 1)储能操作：使用摇把插入手动储能孔中逆时针摇动带动链轮传动系统运动，链轮转动时带动储能轴跟随转动， 并通过拐臂拉伸合闸弹簧进展储能 到达储能位置时， 框架上的限位杆压下滑块使储能轴与链条传动系统脱开，储能保持掣子顶住滚轮保持储能位置， 同时储能轴上连板带动储能指示牌翻转显示 “已储能〞标记，此时断路器处于合闸准备状态 2)合闸操作：用手按下“合闸〞按钮使储能保护轴转动，使掣子松开滚轮，合闸弹簧收缩同时通过拐臂使储能轴和轴上的凸轮转动， 凸轮又驱动连杆机构带动绝缘拉杆和动触头进入合闸位置， 并压缩触头弹簧保持触头所需接触压力 合闸操作完成后合闸掣子与半轴保持合闸位置， 同时储能指示牌切换到 “未储能〞标记，连杆拉动合/分指示牌，显示出“合〞标记 3)分闸操作：用手按下“分闸〞按钮使合闸保持掣子与半轴解扣而实现分闸操作由触头弹簧和分闸弹簧存储的能量使灭弧室动静触头别离，在分闸过程后段，由液压缓冲器吸收分闸过程余能量并限定分闸位置由连杆拉动合/分指示牌显示“分〞标记，同时拉动计数器，实现计数器计数，由传动连杆拉动主辅助开关切换。
以上三种操作根据断路器部原理图，按照相应电路图接线可以实现电动操作 (2)利用断路器动特性分析仪测量得到合闸、分闸的相关数据 仪器到现场后，请首先将仪器保护地“〞与现场连接，方可按照相应的接线方式进展接线与操作;试验完后，关掉仪器电源，再拆其它线，最后撤除地 - . z. 线 1)翻开电源，按、键，电子调节液晶比照度，直到显示效果最正确按键，仪器进入菜单操作界面 屏幕上方为仪器操作主菜单，从左到右依次为【查看】 、 【测试】 、 【设置】 、【文件】 、 【帮助】五个主菜单 2〕测试前，仪器的各种操作状态的设置 ①速度定义：仪器已经固化了 10 种速度定义〔注：此 10 种定义可以根据需要用PC 机对仪器重新定义并固化〕 ，根据开关型号不同，选取相应的定义如果找不到相应的定义，则一般取“合前分后 10ms〞测出“时间－行程特性曲线〞再在曲线上进展相应分析得到相应速度值 ②传感器安装：根据测速传感器安装位置不同，选取相别 ③测试时长：指部电源输出操作电压的时间长度 250ms:一般开关的单分、单合试验，选 250ms 时长; ④触发方式： 触发：用仪器部直流电源进展分、合闸操作; 外触发：仪器部直流电源不工作，用现场电源〔交流直流均可〕操作开关动作。
仪器做合〔分〕闸时，仪器的“外触发〞接线直接并接到合〔分〕闸线圈上，开关动作时，仪器从线圈上取电压信号作计时起点 ⑤传感器：有通用、旋转和直线传感器三个选项，根据所用的传感器进展相应设定即可 ⑥速度测试：如现场不是行程试验， 将此项关闭， 可以缩短试验时间， 减轻试验强度 ⑦行程测试：用直线传感器测速时，将此项开启，能测得开关行程值;用通用和旋转传感器测速时，将此项关闭 ⑧开关行程：用旋转传感器和通用传感器测速时，输入开关的总行程值 用直线传感器测速及行程时，输入传感器的标注行程值 ⑨测试电压：根据现场需要设定开关的操作电压 3〕仪器完成设置后，进展合闸和分闸试验，测得实验数据 四、 实验报告要求 1.了解断路器的技术参数和部构造 2.熟悉操作过程中断路器机械构造的动作流程 3.按照实验步骤操作，测得合闸和分闸测试图形，并把试验所得的数据分别填入表 1-1 和表 1-2 中 表 1-1 合闸测试数据 - . z. 合闸 A 相 B 相 C 相 相间 1 2 3 4 同期 合闸速度 行程 最大速度 线圈电流 表 1-2 分闸测试数据 分闸 A 相 B 相 C 相 相间 1 2 3 4 同期 合闸速度 行程 最大速度 线圈电流 。
