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1、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内部结构。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 ）型户内高压真空断路器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）型户内高压真空断路器（以下简称断路器）是用于12KV电力系统 中的户内开关设备，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多次开断 短路电流的场所。断路器采用操动机
2、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内部结构主要规格及技术参数见下表序号项目单位数值1额定电压V122额定短时工频耐受电压（1min）423额定雷电冲击耐受电压（峰值）754额定频率HZ505额定电流A6306额定短路开断电流kA20/2531.540507额定短时耐受电流20/2531.540508额定短路持续时间S49额定峰值耐受电流kA50/638010012510额定短路关合电流50/638010012511二次回路工频耐受电压（1min）V200012额定单个/背对背电容组开断电流A630/400（40k
3、A、50kA 为800/400）13额定电容器组关合涌流kA12.5（频率不大于1000Hz）14分闸时间（额定电压）ms15-5015合闸时间（额定电压）35-7016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mm320额定合闸操作电压VAC110/220 DC110/22021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W70（40kA、50kA 为 80）24储能时间s1025触头开距mm1112
4、6超行程3.50.527触头合闸弹跳时间msW2(40kA、50kAW3)28三相分、合闸不间期性229平均分闸速度（触头分开6mm）m/s0.9-1.230平均合闸速度（6mm触头闭合）0.5-0.831主导电回路电阻yO60(630A) W50(1250A)35(1600-2000A)25(2500A 以上)32触头合闸接触压力N2400200(20kA、25kA)3100200(31.5kA)4250250(40kA)6500500(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
5、动储能，操动机构置于灭弧室前的机箱内，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部分、传动部分、脱扣部分和缓冲部分，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，这种结构设计，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，也可装入固定式开关柜（具体参见图 1、图 2）1W到垃切换用锻动幵关2销3陀拉杆5拐臂占储能传动轮宙17储聽雑吕攘轮9储能保持靱子5舍闸弹黄11手动储能娠杆合闸电磁铁13手动储庭怜动娠轮 1心屯捉善动链轮15电机输出轴 侗祐能电机1
6、丁联锁传动聽板 佃传动链条19储龍保持轴 20闺棣电雄锐 凸拐背 生凸轮23储临传动链轮24连扳 器储能指示牌3呂，31下出址座 駝硝簧33细缘拉忏34传动拐臂35分闸弹笛E23&传动连視盯主轴特动拐臂38合闸保持蟄子阳连扳斗0分闸电谨铁少半枷贬手动分闸顶杆為凸轮44分合措示牌逵梅2应上支架2 了上出蛙座2B真空灭机室29绝媒简蟲下査架2. 实验步骤与内容(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行储能。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
7、，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分离，在分闸过程后段， 由
8、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内部原理图，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“一一”与现场大地连接，方可按照相应 的接线方式进行接线与操作;试验完后，关掉仪器电源，再拆其它线，最后拆除 地线。1）打开电源，按B、H键，电子调节液晶对比度，直到显示效果最佳。按口键，仪器进入菜单操作界面。印度覆形析f14:53:20欢迎使用路器功持性分析仪屏幕上方为仪器操作主菜单，从
9、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。 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，贝9一般取合前分后10ms测出时间 行程特性曲线”再在曲线上进行相应分析得到相应速度值。 传感器安装：根据测速传感器安装位置不同，选取相别。 测试时长：指内部电源输出操作电压的时间长度。250ms：般开关的单分、单合试验，选250ms时长； 触发方式： 内触发：用仪器内部直流电源进行分、合闸操作;外触发：仪器内部直流电源不工
10、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。 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行相应设定即可。 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。 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。 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。 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，进行合闸和分闸试验，测得实验数据。、 实验报告要求1.了解断路器的技术参数和内部结构2. 熟悉操作过程中断路器机械结构的动作流程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 合闸测试数据合闸A相B相C相相间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相相间同期合闸速度行程最大速度线圈电流
