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新产品 | HZKG-S-1500A 全自动开关温升综合试验系统 -- 赫兹电力

发布时间:2024-08-20 14:24:05人气:
一、系统简介
       开关综合试验系统是电力、电气行业在调试中需要大电流场所的必需设备,该装置具有使用维修方便、性能优越使用安全可靠、外型结构美观、坚固耐用、移动方便等特点;可长时间输出大电流,也可短时最大值连续输出。对开关、断路器、互感器、交流接触器、保护电路等进行测试。是供电企业、大型工厂、冶金、发电厂、铁路等需要电力检测部门的必备设备。
       本试验系统是我公司依托于电力电子技术的快速发展,在积极吸收各种先进技术的基础上,独立研制、开发的采用调压器的全新一代综合试验系统,取代了传统的调压器及变频器的调节方式,使试验系统结构得到大幅度简化,使用更加便利、高效。
       试验系统的控制操作基于PLC可编程逻辑控制器及计算机软件交互界面完成,通过对软件的优化设计,试验项目能够自动完成,并引入数据管理系统,可实现各个试验项目的试验结果自动保存以及试验报告自动生成,免除了试验人员的记录、输入等繁琐操作,提高了试验效率。

二、基本参数
2.1试验能力
按照温升试验能力计算:100~1500A三相三支路;
 
2.2试验项目
温升试验;
 
2.3使用条件
环境温度:-20℃-45℃保证正常工作,最大日温差≤25℃;
相对湿度:+25℃时不大于85%;
海拔高度:不超过1000米;
使用环境:户内场所;
系统电源要求:三相四线电源,电压380V±10%,频率50Hz±1Hz,容量不小于60kVA;
接地要求:应设有一独立、可靠接地,接地电阻应<0.5Ω;
环境要求:使用场所无严重的气体、蒸汽、化学性沉积灰尘、污垢及其它爆炸性介质以及严重震动。
 
2.4遵循标准
成套设备的设计、制造、安装、运行均符合下面所列出的行业标准及国家标准(现行版本)的相关条款要求:
GB3906-2006 《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》
GB1985-2004 《高压交流隔离开关和接地开关》
GB311.1-2012 《电压输变电设备的绝缘配合》
GB1984-2014 《交流高压断路器》
DL/T596-2005 《电力设备预防性试验规程》

三、设备清单 
设备名称 规格型号 数量 备注
试验控制操作系统
1 工业控制计算机及附件 一体工业控制计算机 1套 嵌入式
2 性能试验测量控制软件 VisualStudio编制,专用于综合试验的控制与测量; 1套 定制
3 PLC控制系统 西门子品牌PLC,用于综合试验电气设备控制; 1套 电脑控制
4 控制系统装置 定制 1台 一体设计
5 温度巡检仪 24路 1台 -20/200℃
开关综合试验系统电源部分
5 调压器 干式 3台 线圈全铜
6 大电流试验变压器 1500A 3台 相电压:10V
7 测量电流互感器 一次电流:按大电流输出配置;二次电流:5A;
一二次耐压:3kV;工作电压:1kV;功率因数:0.8
3台 0.2级
8 电流外部连接导线 满足:1500A电流长时间运行 3根 自备
9 短接铜牌   1根 自备
10 供电电源进线 截面积:120mm²;(三相四线) /米 自备
试验系统附件及其他
11 电线、电缆及其他附件 通讯电缆、接地线、警灯、警铃、其他附件; 1批 赠送


四、电力系统图
多支路电力系统图

五、技术说明
5.1综合试验控制测量系统
5.1.1主要设备构成
1 工业控制计算机及附件 一体工业控制计算机/19英寸嵌入式显示器 1套
2 性能试验测量控制软件 VisualStudio编制,专用于综合试验的控制与测量; 1套
3 PLC控制系统 Siemens品牌PLC,用于综合试验电气设备控制; 1套
 
5.1.2温升试验系统说明(后期升级)
1.环温采集四通道,其它为设备温度取样通道;
2.测试部位温升=测试部位温度-((环境温度1+环境温2+环境温度3+环境温度4)/4);
3.每个部位都有一个温升值;
4.绘制温升曲线。
 
5.2技术特点
1)带载能力强,输出电流:三相平衡,波形为标准正弦波;三相同调、每相分别调节均可;上位机软件操作,使用简单;完善的过流保护,任意设定目标输出电流值、电流上限;采用硬、软件抗干扰技术相结合,性能稳定,抗干扰性强;具有异常断电后上电继续试验功能;
2)试验系统的控制操作基于计算机软件交互界面进行,可实现全部试验项目的自动试验功能,试验过程无需人工干预,另具备手工操作功能,由试验人员点击试验软件内虚拟按钮以控制整个试验过程;
3)试验系统采用了计算机与PLC相结合的控制方式,PLC采用德国siemens品牌,其与一次电气设备共同安装于电源柜内,其主要用于各元器件之间逻辑关系的设定、底层动作命令的整合执行、系统基本保护功能的实现等,其具有编程灵活、可靠性高、动作执行速度快等优点,而工业控制计算机,主要用于试验流程的组织、动作指令的下达、系统高级保护的实现、试验数据的处理等功能,两者之间通过RS485串口协议进行通讯;
4)试验系统具备完善的保护措施,包括紧急停止按钮、警灯警铃、设备软硬件保护、零起升压保护、测量设备过量程保护、被试品保护以及其他预留保护措施接口等;
5)PLC控制器内建故障寄存器,在硬件发生任何异常及保护动作时记录故障现象,用于后续维护人员进行故障分析及处理;
6)PLC控制系统通过合理的布线和接地布置,防止在高压试验被试品闪络放电时低电位被抬高损坏控制系统元器件;
7)PLC控制系统内主要控制元器件如接触器、断路器、微型继电器等均选用施耐德品牌的产品,产品质量得到有效的保障;
5.2.1控制项目
精密电流互感器档位调节控制;
调压器电压调节控制;
调压器电压调节速率控制;
5.2.2显示项目
试品信息显示;
门禁保护状态显示;
操作界面各试验项目相应实时数据显示;
操作界面各试验项目试验参数显示;
PLC及系统运行状态及故障报错信息显示;
补偿电容器组投入容量显示;
精密电流互感器档位指示;
5.2.3保护说明
5.2.4紧急停止按钮
为在试验过程中发现紧急情况时能快速断开电源,在可伸缩式操作平台上设有紧急停止按钮,按下即可快速分断试验回路,以备紧急情况下使用。
5.2.5警灯及警铃
系统设置有警灯,其中警灯在试验开始后即亮起(试验停止时为绿灯,预备试验为黄色,试验进行时为红色),以示提醒。
5.2.6电源设备保护
在调压器输出端进行电压信号的测量,在补偿电容器组输出端进行电流信号的测量,电压与电流信号通过数字量传感器转换为RS/485信号进入PLC,然后在PLC内部按照调压器及补偿电容器组的额定电压和电流值进行保护整定,在保护动作触发后,PLC执行内部预设保护程序,并在计算机试验软件内给出相应提示;
在升流起的输出端进行电流信号的测量,电流信号通过数字量传感器转换进入PLC,然后在PLC内部按照试验电流值进行保护整定,在保护动作触发后,PLC执行内部预设保护程序,并在计算机试验软件内给出相应提示,此保护为电子式保护;
系统在PLC内部设置调压器补偿电容器组的投入的互锁保护。
5.2.7测量设备过量程保护
试验软件内设置了针对测量设备的保护,在试验过程中,如测量得到的电压或电流值超过了精密电流互感器的电压、电流量程后,系统在一定安全裕度内将首先发出警告并中止升压操作,若电压、电流测量值超出此安全裕度后,则系统立即执行紧急停止操作,切断所有回路控制元器件。
5.2.8被试品保护
在进行温升试验时,试验软件会自动依照被试品的参数进行当前试验的试验电压、电流值整定设置过电压、过电流保护,在保护动作被触发后在试验软件内给出相应提示,此保护属于在计算机程序内设置的保护,其在小容量试品试验时发生故障但又达不到上级保护整定值时可作为保护被试开关的有效手段。
5.2.9其他保护措施
系统预留多个接点用于特殊用途(如防护门行程开关等)的保护措施。
 
5.3试验系统软件
1)试验系统软件采用微软VisualStudio平台软件编制,软件可靠性高、界面友好、美观、操作简便、扩展性强、报警提示信息丰富完善,同时,还可按照用户需要增加各种辅助功能以适应操作人员使用习惯并提高工作效率;
2)试验软件各试验项目界面中可实时显示系统中各设备的工作状态、各开关的分合状态以及系统中各个关键节点的参考电压、电流值,同时具有被试品额定容量、额定电压、型号及编号等信息显示;
3)试验软件具有全面及完善的保护及报警提示信息,可依据被试开关的参数针对各试验项目设定有过流、过压等软件保护,且在所有软硬件保护动作时显示故障位置(原因)并锁定故障发生时的试验测量数据;
4)试验软件可设定多级使用权限,使用相应的用户名及密码方可进入系统进行操作,各级使用权限由用户确认设置;
5)试验系统具备自动试验功能,针对全部试验项目,试验人员在按下自动试验开始按钮后系统即可自动进行等全部控制操作及试验结果计算,无需试验人员进行干预,同时自动按编号保存试验过程数据及结果至数据库;
6)试验数据库为MicrosoftAccess格式标准数据库,可由信息管理系统调取试验数据或按照用户指定格式生成试验报告,试验报告可保存为多种格式直接由桌面打印机打印输出,或通过连接外部USB移动存储设备的方式对试验数据进行备份或转移。
 
5.4主要设备技术参数
5.4.1工业控制计算机及附件
5.4.2 PLC控制系统
PLC品牌:西门子;
交流接触器:赫兹电力;
5.4.3技术特点
1)带载能力强,输出电流:三相平衡,波形为标准正弦波;三相同调、每相分别调节均可;上位机软件操作,使用简单;完善的过流保护,任意设定目标输出电流值、电流上限;采用硬、软件抗干扰技术相结合,性能稳定,抗干扰性强;具有异常断电后上电继续试验功能
2)试验系统的控制操作基于计算机软件交互界面进行,可实现全部试验项目的自动试验功能,试验过程无需人工干预,另具备手工操作功能,由试验人员点击试验软件内虚拟按钮以控制整个试验过程;
3)试验系统采用了计算机与PLC相结合的控制方式,PLC采用德国siemens品牌,其与一次电气设备共同安装于电源柜内,其主要用于各元器件之间逻辑关系的设定、底层动作命令的整合执行、系统基本保护功能的实现等,其具有编程灵活、可靠性高、动作执行速度快等优点,而工业控制计算机,主要用于试验流程的组织、动作指令的下达、系统高级保护的实现、试验数据的处理等功能,两者之间通过RS485串口协议进行通讯;
4)试验系统具备完善的保护措施,包括紧急停止按钮、警灯警铃、设备软硬件保护、零起升压保护、测量设备过量程保护、被试品保护以及其他预留保护措施接口等;
5)PLC控制器内建故障寄存器,在硬件发生任何异常及保护动作时记录故障现象,用于后续维护人员进行故障分析及处理;
6)PLC控制系统通过合理的布线和接地布置,防止在高压试验被试品闪络放电时低电位被抬高损坏控制系统元器件;
7)PLC控制系统内主要控制元器件如接触器、断路器、微型继电器等均选用施耐德品牌的产品,产品质量得到有效的保障;
 

六、技术参数
6.1精密测量电流互感器
一次电流:1500A;
二次电流:5A;
一二次耐压:3kV;
工作电压:1kV;
功率因数:0.8;
额定负荷:2.5VA;
准确度等级:0.2级;
结构:空气绝缘干式结构;
量程切换方式:全二次量程切换;
绝缘水平:一次及二次绕组工频耐压3kV/1min;
使用方式:通过计算机远程电动控制量程切换并在试验软件内显示量程范围。
6.1.1功能特点
1)输入接口:三相四线制(需方实验室可提供相线电缆三根,零线一根,另可提供接地线);
2)输入电压:380V;
3)输入电流:小于50kVA;
4)恒流输出电流:AC范围最大电流1500A到额定电流,连续可调,且该输出电流为真有效值(指负载被试开关柜及相关标准规定的试验附件,可输出的电流有效值,电流稳定输出时间应满足工作时间要求);
5)输出波形:标准正弦波;
6)输出频率:50Hz(+5%,-2%);
7)输出电压:相电压0-10V,且连续可调;
8)工作时间:最大电流输出不少于24小时;
9)输出相数:三相;
10)冷却方式:自然冷却;
11)三相电流不平衡率:小于1%;
12)保护设置:过流、过压、过热、短路保护;
13)具备供电电源三相输入电压、输入电流显示功能;
14)具备试验过程记录功能(持续记录输出电压、输出电流、各温度测点温度值等相关数据);
15)具备试验结果自动计算功能;
16)具备自动报告生成功能;
17)具备全自动测试与手动测试两种方法,全自动测试时只需简单设置试验电流、时间、记录步长即可,带自动稳流系统。系统跟踪目标电流,自动调整、平衡三相输出电压、电流,并可自动记录电流、电压、各路温度传感器数据,可导出生成常用电子报表格式。
6.1.2技术参数
主要技术指标
1)输入电压:AC380V±10%;
2)单相功率:60kVA;
3)输出电流:三相AC100~1000A(相电压10V)无级可调、面板带数显电流表电压表;
4)工控机,触摸屏操作配带各种通讯接口,具备升级功能;
5)输出波形:输出电流是标准正弦波,毛刺微小,优于电力系统要求指标标准,纹波系数小于0.3%。标准正弦波;
6)测量精度:(采用0.2S级互感器)实际在0.3左右;各电流均可平滑平稳连续可调,精度高于0.5级.电流电压表显示为真有效数值,精度高、稳定度高。
7)输出电流方式:真有效值自动可调;
8)结构形式:分体;
9)保护设置:过流、过压;
10)工作时间:24小时。
6.1.3电线、电缆、附件及试验辅助工器具
包括试验系统内各组部件之间的连接电力电缆、控制电缆、通讯电缆、接地线、警灯、警铃、急停按钮。
 
6.2试验操作流程及软件界面
在试验开始前,试验人员首先使用扫码枪扫描试品二维码,试品编号及信息会自动输入试品信息栏并存储数据库;
打开软件,弹出启动界面。
 

 
该界面为开关温升试验的主操作界面。界面的左边部分为开关设备的信息参数及试验参数显示区域。
 

 
界面的中间部分是温升试验的试验数据显示区域。



 
界面的右侧是试验过程的状态显示及主要操作控制区域。

 
界面的下方区域是温升试验的辅助控制区域

试验设置

1)通讯端口设置,则弹出如下窗口:
 
根据计算机的接口设置对应的通讯端口,及温度巡检仪IP地址。
2)温度标签设置
温度标签设置窗口可设置60路温度探头的标签名称,在窗口的右侧可添加不同设备的标签模板。根据下方的按钮可添加、更新及删除。
点击确定按钮,将输入的标签设置到测试界面上。

 
温度曲线

 
可根据显示每一通道的温度曲线显示方式分为曲线显示及数据显示。

 
记录输出:将记录到数据库的数据保存到Excel文档。



 
操作流程讲解
1、通过扫码枪将变压器的产品编号读入系统;

 
2、产品编号读入系统后,系统会自动读取其对应的开关设备信息及设置相关的试验参数;

3、点击温度标签设置按钮,设置温度探头的标签;
4、勾选1.1倍试验电流,点击合闸按钮,选择电流档;
5、点击联机按钮,开始联接测量终端和温度巡检仪;
6、点击保持按钮,系统自动升压到设置的试验电流;
7、当升压达到试验的电流自动停止,按下计时按钮,系统开始记录试验过程,每15分钟记录一次系统的试验数据(电流及温度);
8、1.1倍功率下的温升完成后可将其勾选取消,系统自动降为额定电流下继续进行温升试验;
9、温升试验完成后可点击降压按钮,将调压器降到下限位;
10、点击结束按钮,点击分闸按钮;
11、试验结束。
 
七、货物的交货、安装、调试及验收
7.1设备的交货期及地点
1)交货时间:合同签订后45天内具备主要设备供货能力,5天内完成安装调试;
2)提供工程进度表,设备由业主方明确通知进场时间后,按照业主方指定时间如期供货;
3)交货地点:业主方指定国内地点。
 
7.2设备的安装调试
全部货物所有的现场安装、调试工作均由供方完成,由专门技术工程师总体负责,对安装、调试过程中所可能产生的任何问题进行及时、有效的沟通、处理,所有现场的安装、调试工作均由具备资质的安装人员在需方的监督下进行。
 
7.3设备的验收
1)外形包装验收:每台设备具备有独立的包装,包装外观完好,无破损、变形,否则视为产品不合格。双层包装箱,并且有防潮设计,符合设备运输和存储要求;
2)开箱检验:根据包装箱中的装箱单查验设备及其附件,包装箱中应有产品合格证、保修卡和保修站点联系方式。根据技术配置要求,从设备外观检验设备是否符合要求,外观是否有划伤或者磨损,否则视为不合格;
3)整体设备连接后全功能测试:将所有设备连接安装后,验收配置是否符合合同技术指标要求,所有设备按技术规范要求能正常连接使用。
 
7.4人员培训
1)负责对业主方的技术人员无偿进行技术培训。通过培训应使业主方人员能够掌握合同设备和系统的基础知识、性能特点、技术要求和实际操作,并能相对独立地进行日常的操作、管理和维护,对常见故障可进行分析和处理。
2)培训内容应包括相关设备的实际操作,并提供培训资料。培训方案包括课程名称、课程内容、课程目标和课时安排表等培训方案按培训人数3人安排。
3)每人培训40课时(2天)设计。
4)培训结束后,业主方对参加培训人员的培训效果进行考核,未达到要求的进行重新培训。
5)在试验系统安装调试及使用过程中,对业主方人员进行后续培训。培训内容包括但不限于以下内容:
a.在设备安装调试过程中,对业主方的随工技术人员进行现场培训。
b.软硬件升级后,提供全部资料,并进行相关培训。
c.在完成现场故障排除后,针对此类故障的起因和解决方法对业主方人员进行现场培训。培训在现场故障排除后1天内完成。
 
7.5随机文件及随机备品备件
向业主方提供的资料、图纸、试验报告以及备品备件等清单。
序号 名称 要求 数量
1 产品使用说明书 包括电子版和纸质版 1
2 产品合格证   1
3 辅机及零件图及使用说明书   1
4 控制原理图 包括电子版和纸质版 1
5 设备出厂试验报告   1
6 装箱单   1
 

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