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變電設備功率用高壓斷路器之動作測試

適用於高壓斷路器之動作測試的暫態記錄器 MR8847A

「各發電所產生的電能通過送電線、變電所、配電線等途徑,安全且穩定地供應到末端設備。」在變電所中,除了改變電壓的變壓器,還設有在發生接地或短路等異常情況時切斷系統的斷路器。斷路器的作用非常重要,作為保護設備,需要在瞬間可靠地進行切斷,對其高動作可靠性有很高的要求。因此,除了出廠時的檢查,安裝後也需要定期進行保養和維護。

在本應用案例中,我們將介紹適合於斷路器開閉測試項目的指令電流、接點動作時間以及各相的變化和時機等測量的暫態記錄器(示波器)及其要點。

1. 斷路器的動作測試概要

斷路器根據電力系統有幾種不同的類型,但其共同的作用是「在系統電壓施加的情況下,確實且迅速地開閉電氣接點」。
斷路器通過液壓裝置等機械驅動機構運作,通常在數10ms 的短時間內以5ms 至15ms 的高速進行電氣接點的開路操作。
此外,在排除故障後,為了將停電時間縮至最短並維持電力系統,還需要在數100ms 至數秒的短時間內進行電氣接點的閉路操作。
定期檢查這些開閉操作時間是非常重要的測試項目之一,並且要求能夠在現場確實且高效地進行測量。

2. 動作測試所需的測量

在三相迴路中,斷路器有三個電氣接點。這些接點在電力系統異常時需要接收到接點動作指令訊號並在同一時間動作,但由於是通過彈簧進行開閉的機械結構,實際上會產生微小的時間差。在測試中,需確認從接收指令訊號到接點動作的時間,以及各接點動作時間的差異是否在規定值內。




斷路器從電路中切離,單獨測試斷路器。
1.使用電流探棒測量模擬的指令訊號
2.使用邏輯探棒測量電氣接點的動作訊號(所需的接點數)

使用暫態記錄器(示波器)和勾式探棒同時測量指令訊號和開閉動作的接點訊號,並確認各訊號的相關性和時間差是否在規定值內。
 

circuit.png

 

 

高壓安定迴路方式的基本動作特性

動作特性(指令電流到規定時間內之動作)
開路動作(沒有電弧放電的確實的指定時間內切斷動作)
依據動作解析高壓安定迴路方式的設計檢討

t1 < 規定的開極時間 或閉極時間
t2 < 規定的各接點時間差

要點

MR8847A可以進行多點的類比訊號和接點訊號的記錄。並且通過數值運算功能,能夠從基準指令電流的上升沿點開始,
自動測量到接點開路或閉路的時間差。將該時間與設定的規定範圍進行比較,可以快速地判斷是否合格,從而提高效率。

point_1.png

2. 適用於斷路器之動作測試的HIOKI 測量儀器

暫態記錄器( 示波器)MR8847A,可以安全且有效率的在現場進行斷路器的動作測試

在電源頻率為50 Hz 的情況下,一個週期為20 ms,因此一般記錄儀的取樣速度應以10 kS/s 到100 kS/s 為目標。暫態記錄器(示波器)MR8847A 的取樣範圍很廣,如果設置為10 kS/s,可以以200 點(0.1 ms)的時間解析度檢測時機。如果取樣速度設置為100 kS/s,時間解析度則達到2,000 點(0.01 ms),可以進行更高時間解析度的測量。
此外,輸入部分為全通道絕緣輸入,確保安全。在現場記錄的結果不僅可以保存到各種記錄媒體中,還可以當場立即印刷。這是一款為現場使用而設計的堅固耐用的專業波形記錄儀。

螢幕擷取畫面 2024-05-23 112903.png


電流探棒(電流感測器)或電流模組

在系統異常時,用於操作斷路器的指令訊號是直流電流。因此,測量指令電流需要適用於直流頻寬的電流探棒。根據電流的大小,請從探棒的額定電流中選擇合適的型號。
推薦產品:AC/DC 電流探棒 CT6830(2 A)/CT6831(20 A)

通常,DC 電流探棒需要「為驅動探棒供電的電源供應配線」和「輸出數據的配線」兩者。
3 通道電流模組U8977 採用了專用轉接頭,不僅可以供電,還能通過簡單的配線實現數據訊號和電流探棒額定等訊息的獲得。
 


 

邏輯探棒

一般來說,從外部施加直流電壓來提取接點訊號,但使用選配的邏輯探棒可以直接獲取接點訊號。
此外,暫態記錄器(示波器)MR8847A標準配備了16通道的邏輯輸入,因此可以直接連接並獲取邏
輯探棒的輸出訊號。對於16通道以內的邏輯測量,不需要選配邏輯模組。

MR8847A_side500.png

3. 相關產品介紹

變電設備斷路器的維護,測量主迴路接觸電阻等上述用途推薦使用HIOKI 的電阻計RM3548。HIOKI 官方網站也有介紹相關應用案例,詳
細請參考以下網站。
變電所開關設備的維護效率化】 
若有產品DEMO 需求、應用方案相關的諮詢請洽HIOKI 業務人員或是到官網留言。

-製作2024.05

變電設備功率用高壓斷路器之動作測試.pdf (1.36M) file_download

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