1、系统依据1.1参考标准1）国家电网公司企业标准Q/GDW11196-2014剩余电流动作保护器选型技术原则和检测技术规范；2）国家标准：GB13955-2005剩余电流动作保护装置安装和运行；GB14048.2-2008低压开关设备和控制设备第2部分：断路器GB14048.1-2012低压开关设备和控制设备第1部分总则GBT22387-2008剩余电流动作继电器。1.2完成的试验项目序号试验名称1：验证剩余电流动作特性2：验证脱扣极限和特性3：验证温升4：验证过载脱扣器5：验证剩余短路接通和分断能力6:验证在额定电压极限值下操作试验装置的动作7:验证在过流条件下的不动作电流的极限值8:验证在接地故障电流包含直流分量的CBR的工作状况9:验证总寿命试验1.3系统使用环境1.3.1环境条件环境温度：-5℃~+40℃相对湿度：45%~75%大气压力：86kPa~106kPa1.3.2试验电源条件频率：50Hz±0.5Hz交流电源电压：220V/380V，允许偏差±5%交流电源波形：正弦波，波形畸变因数不大于5%交流电源系统的不平衡度不大于5%2、测试平台说明2.1系统构成剩余电流动作保护器自动检测平台主要由试验电源柜、漏电流发生器、总寿命试验自动测试系统组成。剩余电流动作保护器自动检测平台由可编程交流电源、可编程交流负载、漏电流发生器、温度巡检仪、试品柜、控制和数采系统等主要硬件组成。设备箱体采用优质铝合金钢材组装，板金喷涂封板，表面防静电防锈防腐蚀喷涂，设备上部装有不锈钢蚀刻面板，电源开关，1种可调夹具，设备设计合理，使用方便，操作简单,性能可靠,外型美观。可编程交流电源、可编程交流负载由客户自己提供可编程交流电源：可输出测试用全范围电压，并且可输出低电压，电流闭环可实现50~1030A连续可调电流。三相电压独立调节，输出电压可通过上位机进行设定。温度巡检仪：使用热电偶进行温度采集，各通道电气隔离，进行断路器温升测试。试品柜：安装被测试品，提供被测断路器安装工位和安装夹具，控制电源，控制信号和反馈信号连接端子。一次连接可完成所有规定试验内容。控制和数采柜：安装有UPS电源、数采隔离变压器、工控机、采集系统、显示屏。工控机中运行测试软件可完成剩余电流动作保护器全自动测试，并自动生成报告。2.2系统技术参数2.2.1控制精度电压控制精度：2%电流控制精度：1%2.2.2测量精度电压测量精度：0.5%电流测量精度：0.5%2.2.3操作方式安装接线：由试验人员手工装卸断路器；开关合分闸：采用机构合分闸；自动测试：按照测试内容编辑工步，一键进行测试，自动生成报告。3、硬件配置3.1试验电源柜(由客户自己提供)试验电源柜内可实现电压源和电流源2部分功能：1）电压源：输出电压范围0V~440VAC，连续可调，可配合完成剩余电流动作特性、在额定电压极限值下操作试验装置的动作等试验项目。2）电流源：输出电压0.5V~6V，最大电流1080A，可配合完成温升、过载脱扣试验等试验项目。依据不同试验项目，系统自动配置输出开关。技术指标：试验电源柜技术指标输入电源:AC380V±15%，50/60±3Hz输出电压范围:323VAC~440V相数:3相电压控制精度:≤2%FS电压最小调整步幅:≤0.1V电压测量精度:≤0.5%FS电压输出功率:不小于20kVA输出电流范围:50A~1030A相数:3相，独立调节电流控制精度:≤1%FS电流分辨率:0.1A电流测量精度:≤0.5%FS电流瞬态总恢复时间:≤60ms功率器件:IGBT开关频率:20kHz工作时长:长时工作保护功能:具备IGBT过热、IGBT过流、变压器过热、输入过压、输入欠压、输出过压、输出欠压、输出缺相、输出过流、输出过载、输出短路保护功能。通讯模式:RS485电源输出效率:≥85%尺寸（W*D*H）:1200mm*1000mm*2200mmIP等级:IP20海拔高度:<1000米湿度:<90%，不凝露3.2漏电流发生器漏电流发生器可产生5mA~20A电流，通过改变电阻的大小来完成电流的调节，满足剩余电流动作特性、剩余短路接通和分断能力、在额定电压极限值下操作试验装置的动作等试验项目的要求。系统使用单相设计，并使用变压器进行电气隔离，提高系统安全性。通过选相开关可选择叠加漏电流的相位。可实现叠加脉动直流电压，以及在脉动直流电压上叠加剩余平滑直流电流等直流漏电工况，满足在接地故障电流包含直流分量的CBR的工作状况的测试要求。可对A型剩余电流动作保护器进行测试。电阻为电阻阵列，通过开关组合可实现电阻的连续调节。性能特点：1)输出电流范围为5mA~20A，最小电流调节步长1mA。工作时间2s，间隔2min。可满足漏电流保护值最大为1A的剩余电流保护器测试；2)电阻使用电阻和开关阵列组成，通过调节开关组合调节电阻值；3)漏电流调节使用闭环调节，精度小于1%，包括三档量程5~100mA、100mA~1A、1A~20A，自动根据设置进行调整；4)可设置漏电流的开始值、结束值及电流的上升率；5)通过选相开关可设置漏电流叠加在三相中的任一一相中；6)对于测试含有直流分量的剩余电流时，可通过调节晶闸管的导通角，可使电流滞后角度达到0°、90°和135°，满足测试要求；7)也可测试在半波叠加6mA整流平滑直流工况；8)系统使用工频变压器进行隔离，提高系统安全性；9)系统集成在控制柜中，按照19英寸标准机箱进行设计，便于移动检修；10)带有远程RS485通讯接口，接口方式为DB9或端子；11)面板上带有工作模式指示，带有数字显示表头显示漏电流，可直观观察当前状态；12)装置带有输出端子，可通过4mm标准插件进行接线；13)系统供电电源220V±5%，50Hz。技术参数：漏电流发生器技术指标供电电源：AC220V±5%，50Hz输出电流范围：5mA~20A工作时长：2s，间隔2min相数：单相电流调节步长：1mA电流调节精度：1%FS选相开关：有电压：220V脉动直流分量：可叠加滞后角度0°、90°和135°脉动直流电流；同时可叠加6mA平滑直流。电阻型式：电阻阵列通讯：RS485，ModbusRTU协议漏电流发生器结构图片仅供参数3.3总寿命试验自动测试系统总寿命试验自动测试系统：可进行保护器总寿命试验，试验次数大于1万次。包括：试品柜、控制电源、温度巡检仪、控制和数采柜、UPS电源、数采隔离变压器、工控机、采集系统、显示屏，可完成剩余电流动作保护器总寿命试验和温升试验，并实现试验过程的自动控制。3.3.1温度巡检仪检测温升试验中关键节点温度。可对空气温度、断路器的进线出现端子、外壳等部位的温度进行测试，可通过通信将数据上传至上位机，完成温升的自动测试记录。性能特点：1)16路输入通道。2)0.2级精度，测控速度为每通道0.1秒。3)所有通道均为万能输入，可通过参数选择热电偶、热电阻、直流电流或直流电压信号。4)2位通道号显示，4位测量值显示、显示范围-1999～9999。5)热电阻显示分辨力为0.1℃，热电偶显示分辨力可通过参数设置为1℃或0.1℃。（各通道独立设置）6)可设置使用的总通道数。也可任意关闭暂时不关心的通道、使其不参与巡回显示和报警比较。7)各通道独立设定数字滤波时间常数，提高显示稳定性。8)各通道独立设定零点和满度修正，提高系统测量精度。9)具备定点显示功能，方便调校。10)具备参数复制功能，可快速进行参数设置，大大减小参数设置的工作量。11)1路RS485通讯接口。12)2点公共继电器输出，针对所有输入通道报警输出或断阻、断偶报警。参数指标：温度巡检仪技术指标：供电电源：AC100~240V，50/60Hz测量精度：0.2级通道数：16路面板规格：2位LED（通道号显示）+4为LED（测量值显示）输入信号：热电偶报警：2路干节点输出，驱动能力220V/3A通讯：RS485，ModbusRTU协议尺寸（W*D*H）：160mm*80mm*124mm3.3.2试品柜该夹具连接试样的触点左右可以调节每个触点的间距，也可以调节上下的间距，适用于63~1250A多个厂家的多种规格MCCB、RCCB、RCBO、RCD的断路器。该机构采用气缸作为推动动力，上下位置可调整试品柜提供被测断路器安装工位和安装夹具，控制电源，控制信号和反馈信号连接端子。被测开关垂直安装。一次连接可完成所有规定试验内容。试品柜同时提供链接电缆，依据不同电流规格，电缆的截面积和长度不同，满足温升和其他实验的要求。试品柜中安装有高精度电流和电压传感器，满足数据采集要求，电压传感器精度为0.5%，电流传感器精度为0.5%。且可方便进行拆卸，方便送检。性能特点：1)试品柜为非标柜体，体积（W*D*H）为1200mm*800mm*1500mm，可与其余柜体并柜；2)被测试品垂直安装，满足不同规格断路器的安装需求；3)提供220V/380V供电电源端子，可对剩余电流动作保护器单独供电，供电电流不小于1A；4)提供断路器测试用接线端子和试验线，试验线有明确相序标识，连接导线截面积和长度满足测试要求；5)安装有高精度电流和电压传感器，满足数据采集要求，电压传感器精度为0.5%，电流传感器精度为0.5%。且可方便进行拆卸，方便送检；6)柜内包含控制信号，反馈信号等连接端子，方便与被测断路器进行连接。3.3.3控制柜控制柜中包括工控机、采集系统、显示屏、UPS电源、串口服务器、数采隔离变压器，辅助电源等器件。工控机中运行测试软件可完成剩余电流动作保护器全自动测试，并自动生成报告。性能特点：1)UPS电源提供控制供电，功率不小于3kVA。2)采样采用隔离变压器，减小功率器件对采样的干扰，变压器功率不小于2kVA；3)工控机采用研华工控机，内存不小于1G，硬盘不小于1T，通讯串口不小于4路，网口不小于2路；面板上有液晶显示器；操作系统使用主流windows7；4)录波采集装置使用基于美国NI采集卡的数采系统，可完成电压、电流等信号采集，采集通路不少于16路，采样速率不低于10kHz；5)包括串口服务器，满足系统内设备集成要求，至少16个通道，抗干扰能力强，可对参数进行配置；6)可进行本地或远程操作，可在面板上进行设置；7)面板上有电源指示灯和急停按钮，方便在紧急状况下进行保护。验证剩余电流动作特性：测试项目中包括剩余电流测量、剩余电流最大分断时间、测量极限不驱动时间、剩余电流动作时间误差和分散性测试。6.1.1剩余电流测试和分散性测试保护器调节到最小整定值。1）CBR闭合；2）剩余电流初始为0.2IΔn；录波装置启动记录（不用）；3）调节漏电流发生器增大剩余电流，以0.8IΔn/30s的速率增大，最大值为1.2IΔn；4）CBR跳闸，测量单相电流最高值，即为此次试验的脱扣电流；5）重复（1）-（4）步骤，再次记录2次(自动换相，ABC各一次)；6）将上述3次测量值进行记录，并与IΔn进行比较，判断是否合格；7）计算动作剩余电流的误差，与标准进行比较，判断是否合格；8）计算动作剩余电流的分散性（=max-min）。6.1.2剩余电流最大分断时间和剩余电流动作时间误差验证剩余电流时的动作正确性：(IΔnminIΔnmid：IΔnmax各自)1）CBR断开；2）调节漏电流发生器，将漏电流值调整到IΔn；录波装置启动记录；3）远程控制闭合CBR；4）CBR跳闸；5）测量剩余电流持续时间，即为分断时间，进行记录；6）重复（2）~（5）步骤，再次操作2次；7）分断时间与标准进行比较，判断是否合格；10）分别计算剩余电流动作时间误差。6.1.3验证在突然出现剩余电流情况下的动作正确性(IΔnminIΔnmid：IΔnmax各自)1）CBR闭合；2）2）调节漏电流发生器，将漏电流值调整IΔn；录波装置启动记录；3）3）闭合漏电流发生器内部开关，使电路突然产生剩余电流；4）4）CBR脱扣；5）5）测量剩余电流持续时间，即为分断时间，进行记录；6）6）分断时间与标准进行比较，判断是否合格；2）调节漏电流发生器，将漏电流值调整到2IΔn；录波装置启动记录；3）闭合漏电流发生器内部开关，使电路突然产生剩余电流；4）CBR脱扣；5）测量剩余电流持续时间，即为分断时间，进行记录；6）分断时间与标准进行比较，判断是否合格；7）将漏电流发生器电流值调整到5IΔn，重复（1）~（6）步骤；8）将漏电流发生器电流值调整到10IΔn，重复（1）~（6）步骤。9）分别计算剩余电流动作时间误差。6.1.3测量极限不驱动时间（(IΔnmin，TΔmax)）1）CBR闭合；2）调节漏电流发生器，将漏电流值调整到2IΔn；录波装置启动记录；3）闭合漏电流发生器内部开关，使电路突然产生剩余电流；4）持续时间为最大延时时间(bu超过)极限不驱动时间；5）检测CBR是否脱扣，不脱扣为正常；6）重复（1）~（5）步骤，再次测量2次；7）将漏电流发生器电流值调整到5IΔn，重复（1）~（6）步骤；buzuo8）将漏电流发生器电流值调整到10IΔn，重复（1）~（6）步骤；buzuo测量本项目5个指标见《Q/GDW11196-2014剩余电流动作保护器选型技术原则和检测技术规范》。6.2验证脱扣极限和特性需使用可产生最大电流8000A的电流发生器配合此试验。最大可进行额定电流不超过100A断路器的测试，短路电流为1000A。三相电流使用大电流发生装置产生最高为10倍额定电流。剩余电流动作保护器采用外引电源供电。持续时间为2s。连接导线满足额定电流要求的截面积。可选择通电极，可所有极同时通电，也可单独通电，满足不同类型脱扣器对试验极数的要求。测量本项目指标见《Q/GDW11196-2014剩余电流动作保护器选型技术原则和检测技术规范》。1)输出AC电流：630~11000A（由客户提供电源与电流）；2)输出电流路数：1路；3)测试时间：200ms，分辨率1ms；4)瞬时脱扣上限时间判断：1~999ms；5)瞬时脱扣下限时间判断：1~999ms；6)自动判断产品是否合格；6.3验证温升对于中性极与其他各极不同的四极电器，在三个相同极上通以三相电流进行试验；在中性极和相邻极串联通以单相电流进行试验，实验值按照中性极额定电流进行。温度巡检仪连接测试点，包括进线出线端子、非金属人力操作部件、非金属可触及不可操作部件、正常操作时无需触及的部件。1）记录环境温度，及各测温部件的初始温度，记录时间；2）启动电流源模块，设定电流为额定电流值；3）间隔10min记录一次各部件温度；4）持续时间大于8小时或温度变化小于1K，可认为达到稳定状态，记录最终温度；5）停止电流源模块；6）计算温升值，与标准值进行比较，判断是否合格；7）如有中性极，设定中性极电流值，重复（1）~（6）操作。1)输出电流：63~1500A（由客户提供电源与电流）；2)通电时间：1~9999S/M/H可设定，当测试时间超过预置时间后，将切断电流输出；3)断电时间：1~9999S/M/H可设定；4)试验周期：1~9999次可设定；5)电流控制方法：自动调节；6)温度测量：16路探头，室温~200度测量，温度分辨率0.1度，16路探头循环显示；7)热电偶型号：T型；测量本项目指标见《Q/GDW11196-2014剩余电流动作保护器选型技术原则和检测技术规范》。6.4验证过载脱扣器测试电路与上节相同。试验电流分别为1.05倍额定电流和1.3倍额定电流。采用三相电源产生额定电流。1）闭合CBR；2）启动电流源模块，设定电流为额定电流值的1.05倍；3）记录时间，启动录波；4）时间达到1h或2h，且CBR未脱扣，则判断为合格；5）设定电流为额定电流值的1.3倍，重复（1）~（3）。时间未达到1h或2h，且CBR脱扣，则判断为合格。1)输出AC电流：63~1500A（由客户提供电源与电流）；2)输出电流路数：1路；3)测试时间：1~9999H/M/S，分辨率1S；4)延时脱扣上限时间判断：1~999999s；5)延时脱扣下限时间判断：1~999999s；6)自动判断产品是否合格；测量本项目指标见《Q/GDW11196-2014剩余电流动作保护器选型技术原则和检测技术规范》。6.5验证剩余短路接通和分断能力为了验证CBR接通、承载一定时间和分断剩余短路电流的能力。测试电路与5.1节中相同。