高壓試驗設(shè)備操作與應(yīng)用

1、第一章 局部放電試驗第一節(jié) 局部放電特性一、 局部放電測試目的及意義 局部放電：是指在絕緣介質(zhì)電極間但并未貫通發(fā)生的放電。局部放放電常發(fā)生在電場強度較高，且介質(zhì)強度較低的部位。局部放電的種類： 絕緣材料內(nèi)部放電（固體-空穴；液體-氣泡）； 表面放電； 高壓電極尖端放電；局部放電的產(chǎn)生：設(shè)備絕緣內(nèi)部存在弱點或生產(chǎn)過程中造成的缺陷，在高壓電場作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅現(xiàn)象-局部放電。局部放電的特點：放電能量很小，短時間內(nèi)存在不影響電氣設(shè)備的絕緣強度。對絕緣的危害是逐漸加大的，它的發(fā)展需要一定時間-累計效應(yīng)-缺陷擴大-絕緣擊穿。對絕緣系統(tǒng)壽命的評估分散性很大。發(fā)展時間、局部放電種類、產(chǎn)生位置、絕緣種類

2、等有關(guān)。局部放電試驗屬非破壞性試驗。不會造成絕緣損傷。局部放電測試的目的和意義：確定試品是否存在放電及放電是否超標(biāo),確定局部放電起始和熄滅電壓。發(fā)現(xiàn)其它絕緣試驗不能檢查出來的絕緣局部隱形缺陷及故障。局部放電主要參量：1局部放電的視在電荷q：電荷瞬時注入被試品兩端時,被試品兩端電壓的瞬時變化量與被試品局部放電本身所引起的電壓瞬變量相等的電荷量,一般用pc(皮庫)表示。 2 局部放電起始電壓ui：被試品兩端出現(xiàn)局部放電時，施加在被試品兩端的電壓值。 3 局部放電熄滅電壓ui:試品兩端局部放電消失時的電壓值。 局部放電機理：內(nèi)部放電：絕緣材料中含有氣隙、油隙、雜質(zhì)等，在電場的作用下會出現(xiàn)介質(zhì)內(nèi)部或介

3、質(zhì)與電極之間的放電。 局部放電放電的產(chǎn)生與介質(zhì)內(nèi)部電場分布有關(guān)，空穴與介質(zhì)完好部分電壓分布關(guān)系如下：因為介質(zhì)電容充電電荷q=uc c=s/d o=1空穴大多為空氣,b1,所以空穴的e高于完好介質(zhì),同時，完好介質(zhì)的臨界場強遠高于空氣，如環(huán)氧樹脂ec=200-300(kv/cm),而空氣為25-30(kv/cm)，當(dāng)外施電壓達一定值時空穴首先擊穿,其它介質(zhì)完好,形成局部放電。 電暈放電：在電場極不均勻的情況下，導(dǎo)體表面的電場強度達到附近氣體的擊穿場強發(fā)生的放電。電暈放電大多發(fā)生在電極邊緣、導(dǎo)體尖端周圍，電暈放電一般發(fā)生在負半周。三、放電量與各參數(shù)間的關(guān)系一個脈沖真實放電量qr，ug、ur等參數(shù)在實

4、際試品中是不可知的，同時絕緣缺陷各不相同，故真實放電量是不可以直接測量的。局部放電將引起絕緣上所施加電壓的變化,產(chǎn)生一個u,同時也引起絕緣介質(zhì)中電荷q的轉(zhuǎn)移,我們稱之為視在放電量。第二節(jié) 局部放電測量方法局部放電會產(chǎn)生各種物理、化學(xué)變化，如發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移交換，發(fā)射電磁波、聲波、發(fā)熱、發(fā)光、產(chǎn)生分解物等，所以有很多測量局部放電的方法，一般分為電測法和非電測法。一、 超聲波局部放電測量原理超聲波是一種振蕩頻率高于20khz的聲波，超聲波的波長較短，可以在氣體、液體和固體等媒介中傳播，傳播的方向性較強、故能量較集中，因此通過超聲波測試技術(shù)可以測定局部放電的位置和放電程度。超聲波局部放電測量特點： 1.

5、可以較準確的測定局部放電的位置。2.測量簡便?？稍诒粶y設(shè)備外殼任意安裝傳感器。3.不受電源信號的干擾。4.測試靈敏度低，不能直接定量。一、超聲波傳感器的原理及應(yīng)用1. 超聲波傳感器的原理:壓電效應(yīng)其他非電檢測方法光檢測法用于透明介質(zhì)、電纜芯、水介質(zhì)、光電倍增管觀察。.熱檢測法用于嚴重放電、局部熱效應(yīng)、熱電偶、測溫升。 放電產(chǎn)物分析法用于分解氣體、分析化學(xué)生成物、推斷放程度。 第三節(jié) 脈沖電流測量原理及方法局部放電電測法：1.無線電干擾測量法：局部放電產(chǎn)生的脈沖信號頻譜很寬，利用無線電干擾測試儀，通過試品兩端的直接耦合，測量試品的局部放電脈沖信號。2.放電能量法：放電伴隨有能量損耗，用電橋測量一

6、個周期的放電能量。3.脈沖電流法:由于局部放電產(chǎn)生的電荷交換，產(chǎn)生高頻電流脈沖，通過與試品連接的檢測回路產(chǎn)生電壓脈沖，將此電壓脈沖經(jīng)過合適的寬帶放大器放大后由儀器測量或顯示出來。一、脈沖電流測量法儀器及接線檢測阻抗：測量阻抗zm。測量阻抗是一個四端網(wǎng)絡(luò)的元件，它可以是電阻r 或電感l(wèi)的單一元件，也可以是電阻電容并聯(lián)或電阻電感并聯(lián)的rc 和rl 電路，也可以由電阻、電感、電容組成rlc 調(diào)諧回路。a并聯(lián)法 b串聯(lián)法 c平衡法調(diào)諧回路的頻率特性應(yīng)與測量儀器的工作頻率相匹配。測量阻抗應(yīng)具有阻止試驗電源頻率進入儀器的頻率響應(yīng)。連接測量阻抗和測量儀器中的放大單元的連線，通常為單屏蔽同軸電纜。一、等效回路

7、的校正：在試品兩端主入已知電荷量，得到需要的視在放電量，測量比較試品放電量之間的換算系數(shù)。校正電容cq的選擇:cq0.1cx 一般為10 pc或100 pc第四節(jié) 變壓器局部放電試驗 1. 試驗?zāi)康?變壓器局部放電試驗是檢測變壓器絕緣內(nèi)部存在的放電影響絕緣老化或劣化情況的重要手段，是保證變壓器長期安全運行的重要措施。該試驗的目的是判定變壓器的絕緣狀況，能否投入使用或繼續(xù)使用。 2 使用儀器、儀表的選擇及使用 2-1 jfd-251系統(tǒng)就其檢測方法、測量回路、技術(shù)性能參數(shù)完全符合gb7354-87及iec-270“局部放電測量”標(biāo)準要求。 2-2 系統(tǒng)原理 jfd-251系統(tǒng)所采用的檢測方法是目

8、前世界上最廣泛采用的脈沖電流法。其基本原理是：試品產(chǎn)生一次局部放電時，試品cx兩端產(chǎn)生一個瞬時變化u，經(jīng)過一耦合電容ck耦合到檢測阻抗zm，回路中會產(chǎn)生一脈沖電流i，如圖2-1示。將此脈沖電流i流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓進行采集、放大和顯示處理，就可測定局部放電的視在放電量等參數(shù)。脈沖電流法主要利用局部放電信號頻譜中的較低頻部分，一般為數(shù)khz到數(shù)百khz，以避免無線電干擾。圖2-1 局部放電測量原理示意圖 使用方法：1、系統(tǒng)硬件連接 2、測量回路選擇及接線 3、檢測系統(tǒng)校準 4、確定零標(biāo)電壓 5、視在放點量的測量 3.變壓器局部放電特點電力變壓器主要采用油紙屏蔽絕緣，這種絕緣有電工紙層和絕緣

9、油交錯組成。由于電力變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕緣很不均勻，當(dāng)設(shè)計不當(dāng)造成局部場強過高。外界原因如遺留異物等因素造成內(nèi)部缺陷時，在變壓器內(nèi)必然會產(chǎn)生局部放電，并局部發(fā)展最后造成變壓器損壞。（1）電力變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時主要有以下幾種情況：1）繞組中部油紙屏蔽絕緣中油通道擊穿； 2）繞組端部油通道擊穿； 3）繞組間縱絕緣油通道擊穿；4）絕緣紙板圍屏等的樹枝放電； 5）其他固體絕緣表面的爬電； 6）絕緣中滲入的其他金屬異物放電等； （2）電力變壓器在以下幾種情況下須進行局部放電試驗： 1）變壓器出廠前進行局部放電試驗，檢查變壓器制造工藝質(zhì)量； 2）新變壓器投運前進行局部放電試驗，檢查變壓器在出廠后在運輸

10、或安裝過程中有無絕緣損壞和是否遺留異物等； 3）對大修或改造后的變壓器進行局放試驗，以判斷修理后的絕緣狀況； 4) 對運行中懷疑有絕緣故障的變壓器做進一步的定性診斷，例如油中氣體色譜分析有放電性故障，以及涉及到絕緣其他異常情況； 4.安全技術(shù)措施4.1安全措施 1、進入試驗現(xiàn)場，試驗人員必須戴安全帽，穿絕緣鞋。2、現(xiàn)場試驗工作必須執(zhí)行工作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護制度、工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)制度。3、試驗現(xiàn)場應(yīng)裝設(shè)遮攔或圍欄，懸掛“止步，高壓危險！”的標(biāo)示牌，并有專人監(jiān)護，嚴禁非試驗人員進入試驗場地。4、在現(xiàn)場進行試驗工作時，根據(jù)帶電設(shè)備的電壓等級，試驗人員應(yīng)注意保持與帶電體的安全距離不應(yīng)小

11、于安規(guī)中規(guī)定的距離。5、試驗儀器的金屬外殼應(yīng)可靠接地，試驗儀器與設(shè)備的接線應(yīng)牢固可靠。6、試驗結(jié)束后，試驗人員應(yīng)拆除試驗臨時接地線，并對被試設(shè)備進行檢查和清理現(xiàn)場。4.2技術(shù)措施1、根據(jù)變壓器的電壓組合選擇分級開關(guān)的分級位置。分級開關(guān)位置的選擇應(yīng)保證中壓繞組的電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)。2、被試變壓器各側(cè)引線拆除并保持一定距離，高中壓套管戴屏蔽罩。 3、試驗回路空升電壓無異常后接入被試變壓器和測量阻抗。 4、對放電量超標(biāo)的變壓器，可根據(jù)實際情況采取措施，提出建議。 5.試驗條件5.1 試品（變壓器）要求a） 本試驗在所有絕緣試驗完成且試驗合格后進行。 b） 試品的表面應(yīng)清潔干燥，試品在試驗前不應(yīng)受機械

12、、熱的作用。 5.2 試驗人員a）現(xiàn)場作業(yè)人員應(yīng)身體健康、精神狀態(tài)良好。b）具備必要的電氣知識和高壓試驗技能，能正確操作試驗設(shè)備，了解被試設(shè)備有關(guān)技術(shù)標(biāo)準要求，能正確分析試驗結(jié)果，具有一定的變壓器專業(yè)理論知識，對變壓器局部放電試驗具有一定經(jīng)驗。c）熟悉現(xiàn)場安全作業(yè)要求，并經(jīng)安規(guī)考試合格。5.3 現(xiàn)場、環(huán)境等條件a）試驗現(xiàn)場應(yīng)保持干凈整潔。b）試驗帶電部位與周圍不帶電設(shè)備應(yīng)保持足夠的安全距離。 6. 試驗方法6.1 準備工作根據(jù)現(xiàn)場條件，將局放電源柜、隔離變壓器、調(diào)壓器等安放到試驗位置，并跟據(jù)被試變壓器的技術(shù)規(guī)范進行調(diào)試。 6.2 1測量接線6.3 加壓程序變壓器局部放電試驗施加電壓的順序和時間

13、如圖2所示：圖2中：u1=um （um為最高工作電壓）首先將試驗電壓升至u2，保持5分鐘；然后將試驗電壓升至u1，保持5秒鐘；最后將試驗電壓降至u2，保持30分鐘并進行測量。變壓器局放試驗放電量標(biāo)準見表2。表2局放試驗標(biāo)準試驗電壓（kv）放電量（pc）3005006.4 試驗步驟6.4.1根據(jù)激磁電壓計算結(jié)果，升壓校核被試變壓器各側(cè)電壓和隔離變壓器測量繞組電壓，并記錄校核數(shù)值。6.4.2試驗工作試驗分相進行，每相試驗步驟如下。a)校準放電量，記錄局放儀各旋鈕位置、放電量表讀數(shù)和背景噪音。b)按試驗加壓程序的要求升壓、測量并記錄。c)測量完成后，降壓，斷電，倒換試驗接線。d)三相試驗均完成后，斷

14、開試驗電源，拆除試驗接線，恢復(fù)被試變壓器原狀態(tài)，結(jié)束試驗。6.5 試驗預(yù)防與糾正措施a)如因試驗設(shè)備容量限制，電壓升不到u1，可僅升到u2進行測量。b)如試驗中放電量超標(biāo)或不穩(wěn)定，應(yīng)適當(dāng)延長加壓時間進行觀察，并觀察起始放電電壓和熄滅電壓，以便綜合判斷。c)如放電量較小且穩(wěn)定，可根據(jù)經(jīng)驗適當(dāng)縮短加壓時間。 7.局部放電試驗應(yīng)注意的事項： 試驗程序： 1、試前準備：試品表面應(yīng)清潔干燥，其溫度和環(huán)境溫度一致，試驗前試品不應(yīng)受機械、熱和電的作用。 2、校驗測試回路的靈敏度，應(yīng)不低于試品允許放電量的50%。 3、高壓引線應(yīng)采用蛇皮管，與試品連接處應(yīng)緊密，必要時加屏蔽。 4、試品、測試設(shè)備可靠接地，最好一

15、點接地，接地線盡量短。 5、試驗回路要緊湊，試品遠離其他物體。 干擾的來源、識別和抑制： 來源：a、電源干擾信號；b、 接地系統(tǒng)的干擾；c、空間干擾信號; d、測試回路本身的干擾信號。 識別：a、測試回路通電，不升壓儀器指示主要是電源干擾。 b、不帶試品，升壓到額定，此時干擾主要來自升壓器及與高壓連接的各設(shè)備。 c、 測試回路不通電，儀器指示主要是空間干擾信號。 d、利用示波器識別其他各種干擾。抑制： a、從波形的特點分析區(qū)別，讀取放電脈沖。 b、在電源回路和高壓回路加濾波器。 c、測量裝置選擇合適的頻帶和中心頻率。 d、采用平衡測試回路。 第二章試驗儀器介紹 第一節(jié) jfd-251局部放電測

16、試儀 -1 概述局部放電試驗是電力設(shè)備絕緣的主要試驗項目，局部放電量等參數(shù)則是評價電力設(shè)備質(zhì)量的重要指標(biāo)。根據(jù)國際及國內(nèi)目前最新技術(shù)進展而開發(fā)的jfd-251局部放電檢測系統(tǒng)（以下敘述中簡稱jfd-251系統(tǒng)），具備當(dāng)今時代的特點。它集計算機（程控放大、濾波技術(shù)）控制，數(shù)據(jù)采集、顯示及打印技術(shù)于一體。以嶄新的二維、三維圖形顯示局部放電的各種信息，并具備打印、貯存功能。 -2 局部放電測量的基本回路及檢測阻抗的選擇 2-1檢測阻抗接在耦合電容器的接地側(cè)，這種回路適用于有一端接地的試品，試品和高壓電源間的阻塞阻抗z用以衰減來自高壓電源的干擾，阻塞阻抗z還阻止試品局部放電脈沖經(jīng)電源阻抗旁路，從而增加

17、靈敏度。 2-2檢測阻抗的選擇 jfd-251系統(tǒng)配備的是rlc型檢測阻抗，是一種調(diào)諧型阻抗，恰當(dāng)?shù)剡x擇檢測阻抗的主要目的是使檢測回路有足夠的靈敏度。圖3-7(b)是圖3-7(a)測量回路的等值電路，它是一電感、電容并聯(lián)電路，當(dāng)電路諧振時，在ct和lm兩端產(chǎn)生較高的諧振電壓。當(dāng)測量回路一經(jīng)確定，測量回路的諧振電容便可求得。而且，測量系統(tǒng)的測量中心頻率f0也是已知的。因此只要恰當(dāng)選擇測量阻抗電感值lm。使時，便可達到足夠高的測量靈敏度。圖3-7(a) 接rlc檢測阻抗的檢測回路圖3-7(b) (a)圖的等值電路 -3 jfd-251局部放電檢測系統(tǒng) 操作指南局部放電的測量一般分成下列幾個步驟：

18、1測量回路的選定及連接。 2jfd-251檢測系統(tǒng)的連接。 3局部放電量的測量：(1)校準；(2)確定試驗電壓的零標(biāo)； (3)測量。 3-1 測量回路的連接及選定 1按照3-1中敘述的檢測回路選定一種并進行連接。 2計算測量回路檢測阻抗兩端調(diào)諧電容ct。 3檢測阻抗選擇：按照3-3敘述內(nèi)容選擇阻抗，即選擇調(diào)諧電容范圍中心值與ct相近的阻抗接入檢測回路。 3-2 jfd-251檢測系統(tǒng)的連接 1jfd-251系統(tǒng)安裝起來。 2按照顯示器打印機主機次序分別按電源按鈕，接通220v電源，電源指示燈亮，片刻在顯示器上出現(xiàn)jfd-251系統(tǒng)界面全目錄。 3-3 檢測系統(tǒng)的校準 按f1鍵進入系統(tǒng)校準模塊。

19、 1測量通道選擇。選擇a測量通道，按a鍵，a變?yōu)辄S色。 2校準。 (1)將jfd-251校準脈沖發(fā)生器兩輸出端用盡可能短的導(dǎo)線與試品兩端連接起來，并注入校準脈沖。如圖4-1(a)、(b)示，校準電容c0必須不大于，并且不小于10pf。圖4-1(a) 校準示意圖圖4-1(b) 校準示意圖 (2)根據(jù)要求注入的校準脈沖值，調(diào)節(jié)jfd-251校準脈沖發(fā)生器的u0和c0至相應(yīng)的檔位，并且工作紅燈亮。校準脈沖（）便注入試品兩端。(3)系統(tǒng)開始校準，觀察顯示器橢園或直線圖形中是否出現(xiàn)校準脈沖，如果沒有或者很小，順時針方向調(diào)整a通道的手動粗調(diào)增益檔和、按鍵，直至校準脈沖出現(xiàn)并有合適的高度，即使放電量表色柱指

20、示在7090格范圍內(nèi)。 (4)按f3鍵彈出灰色窗口，如下表示：校準電壓校準電容增益檔0.5v10pf11.0v20pf22.5v50pf35.0v100pf410.0v200pf5(5)此時本檢測系統(tǒng)將校準脈沖值做為測量時的基準值并存貯，即使系統(tǒng)出現(xiàn)關(guān)機、死機等意外情況，只要系統(tǒng)重新開機工作，此基準依然保留，并做為測量系統(tǒng)的基準值，無須重新校準。 (6)改變此校準基值的唯一辦法，是再進行一次校準，用新值取代前面的值。 (7)如果校準脈沖值較小，易受到干擾影響，甚至于干擾脈沖高度高于校準脈沖，此時應(yīng)開啟時間窗。按、鍵使窗口內(nèi)僅顯示出校準脈沖。 4-3-3 測量系統(tǒng)的校準說明 1校準的目的是確定測

21、量回路的信號傳輸比例（也稱刻度因數(shù)），和校驗回路是否能測量有關(guān)試品標(biāo)準中規(guī)定的最小可測放電量。 2jfd-251檢測系統(tǒng)是雙通道檢測系統(tǒng)。如選b通道測量也應(yīng)進行校準，校準的方法與上述a通道的校準方法相同。 3-3-4 確定試驗電壓的零標(biāo)試品的局部放電一般發(fā)生在試驗電壓090、180270的相位區(qū)域內(nèi)，與試驗電壓相位有著密切聯(lián)系。測試人員在局部放電測量時知曉試驗電壓的零相位即零標(biāo)。對識別局部放電和干擾大有益處。因此，確定試驗電壓的零標(biāo)在局部放電測量中是一重要環(huán)節(jié)。因此 每次進行局部放電測量時，都應(yīng)確定零標(biāo)。下面就如何確定試驗電源零標(biāo)的方法、步驟敘述如下。 首先使jfd-251系統(tǒng)進入f2局部放電

22、測量模塊。 1在試品的高電位端，使被試品放電。 2當(dāng)電暈放電圖形出現(xiàn)在橢圓270相位時，如圖7-3示，表明檢測系統(tǒng)電源電壓與試驗電壓是同相同極性。即零標(biāo)線是檢測系統(tǒng)電源電壓與試驗電壓共同的零相位。負零標(biāo)線是共同的180相位。圖4-2 試驗電源零標(biāo)示意圖 3當(dāng)電暈放電圖形出現(xiàn)在橢圓90相位時，表明檢測系統(tǒng)電源電壓與試驗電壓是同一相，反極性的（即相位互差180），此時按z鍵，使橢園旋轉(zhuǎn)180，電暈放電圖形顯示在270相位。使檢測系統(tǒng)電源圖4-3 零標(biāo)及電暈示意圖電壓與試驗電壓同相、同極性。此時橢圓左端點正零標(biāo)紅線是試驗電壓的零相位。橢圓右端點負零標(biāo)紅線是試驗電壓的180相位。 4-3-5 視在放電

23、量的測量 1按f2鍵測量系統(tǒng)進入局部放電測量模塊，jfd-251系統(tǒng)將在校準時設(shè)定的通道、增益檔位，測量頻帶和校準基準值下進行測量，操作者應(yīng)注意屏幕顯示的這些參數(shù)。 2按f8鍵，jfd-251系統(tǒng)進行連續(xù)局部放電的測量，局部放電波形將連續(xù)不斷地顯示在屏幕上，按esc鍵，暫停測量，此時操作者可對靜止畫面的局部放電波形進行觀察和測量。 3按0鍵或鍵，操作者可選擇是橢圓圖形還是直線顯示方式。 4操作者應(yīng)注意零標(biāo)的位置。5視在放電量的讀數(shù)由放電量的脈沖高度直接顯示出來。按g鍵為對數(shù)表計方式，按l鍵為線性表計方式，可由操作者自己選定。操作者也可通過放電量表的高度刻度k1計算出放電量的大小。公式為：（pc

24、）q視在放電量；q0校準脈沖值；k1測量脈沖高度；k0校準值q0的脈沖高度。6測量完成后，退出測量模塊，測量完成后，按q鍵，退回jfd-251主目錄。 4-3-6 局部放電測量干擾的排除 1測量時往往會遇到外來干擾脈沖，操作者務(wù)必區(qū)分干擾脈沖與局部放電脈沖。如何區(qū)分請操作者閱讀有關(guān)專門書籍和文獻資料和摸索、積累經(jīng)驗。 2操作者可變換濾波器檔位，改變測量頻帶將一些干擾排除，此時應(yīng)注意，此測量頻帶是否已校準，以免帶來測量誤差。 3操作者應(yīng)充分發(fā)揮f3局部放電圖形分析模式模塊的功能。利用其反映的信息量大的特點，進行二維、三維圖形觀察分析局部放電脈沖以及干擾脈沖的各自特點，找出規(guī)律，排除干擾。 4-3

25、-7 注意事項 局部放電的脈沖極性鑒別測量系統(tǒng)，對測量儀器本身及被試品測量回路都有一定的要求。根據(jù)實際測量經(jīng)驗提出以下幾點僅供參考。 1被測試品要求盡可能為同一類型的試品，即試品電容盡可能接近，一般不大于1：10。 2被測試品的高壓回路盡可能避開強的無線電等連續(xù)波形信號的干擾。 3由于脈沖鑒別測量主要是根據(jù)測量信號脈沖的極性來判斷，因此，就要求測量儀器盡可能保持原有信號不失真，那么在測量時要求，儀器的濾波器檔位放在10khz300khz，或10khzoff上。 4要求試驗電壓的相位零點與測量時橢圓顯示零點必須重合，即要求外部電暈在橢圓上顯示在270附近。第二節(jié)：gkc6系列 高壓開關(guān)動特性測試

26、儀 圖 1 一、特點及主要功能1. 具有錄波功能，可對應(yīng)時間坐標(biāo)顯示斷口狀態(tài)波形、分（合）閘線圈的電流波形、行程時間（st）曲線，有利于對開關(guān)機構(gòu)故障的準確判斷；2. 可測試一路速度，配備角速度傳感器、線位移傳感器、滑線電阻傳感器，幾乎涵蓋所有型號開關(guān)的速度測試；3. 設(shè)計有開關(guān)的重合閘試驗功能，各種重合閘試驗均可隨心所欲；4. 內(nèi)部抗干擾電路可以滿足500kv變電站內(nèi)可靠使用，保護電路能保證設(shè)備及人員安全,儀器并能穩(wěn)定、準確測試；5.支持開關(guān)操作機構(gòu)的低電壓試驗；6.測試通道13路：同時測量12路斷口的固有分、合閘時間、同期性及1路速度。 二、技術(shù)指標(biāo) 1. 測試項目 1.1 合閘電阻：所有

27、帶有主、輔觸頭開關(guān)的動作時間差及合閘電阻測試 (僅gkc-6b具備此功能)； 1.2時間：觸摸操作完成各類開關(guān)固有分、合閘時間、相間同期、相內(nèi)同期和所有斷口同期； 1.3重合閘：一次性測量金屬短接時間（合分）、無電流間隔時間（分合）及（分合分、合分合）； 1.4 低電壓：儀器自帶dc30-250v/20a(短時)數(shù)字調(diào)節(jié)操作電源,自動完成開關(guān)低電壓試驗 1.5彈跳：分閘時間、合閘彈跳時間、彈跳次數(shù)、彈跳波形圖； 1.6 速度：剛分、剛合速度、最大速度、平均速度,并繪制“行程時間（s-t）”曲 線; 1.7行程：開距、超程、過沖時間、過沖行程、反彈時間、反彈幅度； 1.8 電流：分、合閘線圈電流

28、，30a量程； 三、gkc-6b高壓開關(guān)動特性測試儀使用說明 3-1測試原理采用回路電阻測試的四端接線方法，實際上是測試開關(guān)動作過程中的動態(tài)電阻。動態(tài)電阻測試通道的工作原理是在斷路器觸頭的兩個端子上加載10a恒流源，通過接在斷路器兩端的另外兩根測試信號線（電壓信號），測試石墨觸頭動作時200mv內(nèi)的動態(tài)電壓變化波形，由此來測定斷路器金屬觸頭的位置，再根據(jù)石墨觸頭的長度來推斷出石墨觸頭真實確切的位置。 接線注意事項：1. 儀器測試時接入儀器面板的模擬通道電壓線與斷口線公用。2. 儀器面板的斷口不用任何連接，只需接好地線。3. 分合閘控制線、傳感器接線與常規(guī)試驗的接線相同。三、操作說明1. 儀器配

29、備有兩套測試軟件，都放在桌面上。其中“gkc6(3.1常規(guī)6斷口6通道)”為常規(guī)試驗的測試程序；“gkc6(3.1西門子6斷口6通道)”為西門子石墨觸頭開關(guān)的測試程序。試驗前確保運行程序正確。2. 試驗配置中的“時間偏移”，如圖2所示。合閘一般默認為8ms，分閘一般默認為3ms。合閘過程中，以金屬短接點向前推8ms的時間為合閘時間。分閘時，以金屬短接點向后推3ms的時間為分閘時間。圖 2 3.其它設(shè)置與常規(guī)試驗相同。 4.試驗開始時，要打開“輔助電源箱”的電源開關(guān)。 5.點擊“試驗功能”里的“常規(guī)試驗”，彈出如圖3界圖3 6. 此時，測試過程中要注意，合閘、分閘要預(yù)先選擇，與一般通開關(guān)的測試有

30、些不同（一般開關(guān)的測試，由儀器根據(jù)斷口的狀態(tài)自動判斷分、合閘）。這是因為沒有接斷口線的緣故。7. 測試完成后的合閘過程結(jié)果顯示如圖4所示：圖4中曲線，右邊的點為儀器自動判斷的金屬短接點，左邊的點為向前推8ms的合閘點（此點就是我們希望得到的合閘點）。最下面的“st曲線”上的兩個點為剛合速度的時間段（剛合前10ms）。剛合速度就是此段時間間隔的平均速度。 圖 4 第三章 斷路器試驗第一節(jié)高壓斷路器絕緣試驗 一、絕緣電阻的測量 測量絕緣電阻是所有型式斷路器的基本試驗項目，對于不同型式的斷路器則有不同的要求，應(yīng)使用不同電壓等級的兆歐表。 1、對于真空斷路器、壓縮空氣斷路器和sf6斷路器，主要測量支持

31、瓷套、拉桿等一次回路對地絕緣電阻，一般使用2500v的兆歐表，其值應(yīng)大于5000m。 2、輔助回路和控制回路的絕緣電阻：首先應(yīng)做好必要的安全措施，然后使用500v(或1000v)兆歐表進行測試，其值應(yīng)大干2m。對于500kv的斷路器，應(yīng)用1 000v兆歐表測量，其值應(yīng)大于2m。 二、介質(zhì)損耗角正切值(tg)的測量 它們的絕緣結(jié)構(gòu)中沒有電容型套管受潮的影響，雖少油斷路器的瓷套中充有絕緣油，但由于斷路器本身電容量很小(僅10幾十皮法)，加之測試設(shè)備、電場干擾等因素影響，使測量數(shù)據(jù)的分散性較大，難以判斷其規(guī)律性，不能有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，因此現(xiàn)在整體一般不做此項試驗。 三、泄漏電流的測量 測量泄漏電流

32、是35kv及以上少油斷路器和壓縮空氣斷路器的重要試驗項目之一，它能靈敏地發(fā)現(xiàn)斷路器瓷套外表危及絕緣的嚴重污穢；絕緣拉桿和絕緣油受潮；少油斷路器滅弧室受潮、劣化和碳化物過多等缺陷；壓縮空氣斷路器因壓縮空氣相對濕度增高而帶進潮氣，使管內(nèi)壁和氣管凝露等缺陷。多油斷路器解體時，其拉桿可進行該項試驗。泄漏電流一般不大于l0a，但對于252kv及以上少油斷路器提升桿的泄漏電流大于5a時，就應(yīng)引起注意。另外為使測量準確可靠，各次試驗有較好的可比性和規(guī)律性，在試驗中應(yīng)注意以下幾點： 1、適當(dāng)采用較大線徑的多股絕緣軟線或屏蔽線作引線，且盡量 短，以減少雜散電流的影響。 2、引線連接處，選用光滑無棱角的導(dǎo)體(如小

33、鋼球)進行連接，以減少電暈損失帶來的影響； 3、保持一定的升壓速度。對穩(wěn)壓電容要充分放電，并使每次放電的時間大致相等，以減少因電容充電電流的不同，引起的泄漏電流讀數(shù)的偏差； 四、交流耐壓試驗 斷路器的交流耐壓試驗是鑒定斷路器絕緣強度最有效和最直接的試驗項目。該項試驗應(yīng)在其他絕緣試驗項目通過后進行。對過濾和新加油的斷路器一般需靜止3h左右，等油中氣泡全部逸出后才能進行。氣體斷路器應(yīng)在最低允許氣壓下進行試驗，才容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣缺陷。 交流耐壓的試驗電壓一般由試驗變壓器或串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生。為使試驗電壓不受泄漏電流變化的影響，變壓器輸送的被試品短路電流應(yīng)不小于0.1a當(dāng)被試品放電時，使試驗電壓產(chǎn)牛較大

34、波動，可能會造成被試品和試驗變壓器損壞，應(yīng)在試驗回路中串聯(lián)一些阻尼元件。串聯(lián)諧振同路主要由容性試品或容性負載和與之串聯(lián)的電感以及中壓電源組成，也可自電容器與感性試品串聯(lián)而成。改變回路參數(shù)或電源頻率使回路諧振，產(chǎn)生遠大于中壓電源電壓的幅值加在試品上。在試品放電時，由于電源輸出的電流較小，從而限制了對試品絕緣的損壞。 交流耐壓試驗應(yīng)在斷路器分、合閘狀態(tài)下分別進行。對于12405kv電壓等級的和三相共箱式的斷路器還應(yīng)做相間耐壓試驗，其試驗電壓值與對地耐壓時相同。耐壓試驗過程中，試品未發(fā)生閃絡(luò)、擊穿，耐壓后不發(fā)熱，認為耐壓試驗通過。 對于斷路器的輔助回路和控制回路的交流耐壓試驗，試驗電壓為2kv。 五

35、、導(dǎo)電回路電阻的測量 斷路器導(dǎo)電回路的電阻主要取決于斷路器的動、靜觸頭間的接觸電阻，接觸電阻又由收縮電阻和表面電阻兩部分組成。由于兩個導(dǎo)體接觸時，因其表面非絕對的光滑、平坦，只能在其表而的一些點不接觸，使導(dǎo)體中的電流線在這些接觸處劇烈收縮，實際接觸面積大大縮小，而使電阻增加，此原因引起的接觸電阻稱為收縮電阻。另由于各導(dǎo)體的接觸面因氧化、硫化等各種原因會存在一層薄膜，該膜使接觸過渡區(qū)域的電阻增大，此原因引起的接觸電阻稱為表面電阻(或膜電阻)。接觸電阻的存在，增加了導(dǎo)體在通電時的損耗，使接觸處的溫度升高，其值的大小直接影響正常工作時的載流能力，在一定程度上影響短路電流的切斷能力，也是反映安裝檢修質(zhì)

36、量的重要數(shù)據(jù)。 斷路器導(dǎo)電回路電阻的測量，是在斷路器處于合閘狀態(tài)下進行的常用的測量方式有電壓降法。電壓降法 在被測量回路中，通過直流電流時，在回路接觸電阻上產(chǎn)生電壓降，測出通過回路的電流值及被測回路的電壓降，根據(jù)歐姆定律計算出接觸電阻。第二節(jié) 斷路器的機械試驗 一般情況下，斷路器的機械試驗包括機械操作試驗、機械特性試驗、機械壽命試驗和接線端子靜拉力試驗。在現(xiàn)場試驗中，主要包括了機械操作與機械特性兩個部分。 一、高壓斷路器的機械操作試驗機械操作試驗是斷路器處于空載(即主回路沒有電壓和電流)的情況下，按照規(guī)定條件進行各種操作，驗證其機械性能及操作可靠性的試驗。高壓斷路器按其絕緣和滅弧介質(zhì)的不同可分

37、為油、真空、六氟化硫等類型，它所配用的操作機構(gòu)有電磁、彈簧、氣動和液壓等種類。這些種類斷路器本體和操作機構(gòu)可以組成各種各樣的斷路器，它們的機械操作試驗項目不完全相同。下面僅討論操作試驗項目的基本內(nèi)容和要求。 對每一種配上操作機構(gòu)進行分合閘操作的斷路器，必須給電磁鐵一個控制電壓，有的還有儲能所用的電源電壓、儲能的氣體壓力和液壓油的壓力等。由于現(xiàn)場實際使用中供給斷路器操作機構(gòu)的電源電壓和儲能的氣壓或油壓，不可能穩(wěn)定在額定值，而是在一定范圍內(nèi)變化。因此，要求斷路器在電壓、氣壓和油壓變化范圍內(nèi)也能夠正常操作。國家標(biāo)準及電力行業(yè)標(biāo)準對操作能源變化范圍作了如下規(guī)定： 1、儲能用的電源電壓為額定電壓的851

38、10時應(yīng)可靠儲能。 2、當(dāng)操作控制電壓為交流電壓，數(shù)值為額定電壓的85110時，斷路器應(yīng)可靠合閘和分閘。當(dāng)采用直流操作控制，操作控制電壓為額定電壓的80110時，斷路器應(yīng)可靠合閘；為額定電壓的65120時，斷路器應(yīng)可靠分閘。此外，當(dāng)操作控制電壓在額定電壓的30以下時，斷路器不能分閘。 3、對于氣動機構(gòu)，當(dāng)儲能的氣體壓力為額定壓力的85110時，斷路器應(yīng)可靠分閘、合閘。液壓機構(gòu)的油壓變化范圍應(yīng)符合制造廠規(guī)定。對于進口設(shè)備，其操作能源變化范圍應(yīng)符合制造廠的規(guī)定。 二、高壓斷路器的機械特性試驗斷路器的分、合閘速度，分、合閘時間，分、合閘不同期程度，以及分合閘線圈的動作電壓，直接影響斷路器的關(guān)合和開斷

39、性能。斷路器只有保證適當(dāng)?shù)姆?、合閘速度，才能充分發(fā)揮其開斷電流的能力，以及減小合閘過程中預(yù)擊穿造成的觸頭電磨損及避免發(fā)生觸頭熔焊。對于油斷路器，剛分速度的降低將使燃弧時間增加，特別是在切斷短路故障時，可能使觸頭燒損、噴油，甚至發(fā)生爆炸。而剛合速度的降低，若合閘于短路故障時，由于阻礙觸頭關(guān)合電動力的作用，將引起觸頭振動或使其處于停滯狀態(tài)，同樣容易引起爆炸，特別是在自動重合閘不成功情況下更是如此。反之，速度過高，將使運動機構(gòu)受到過度的機械應(yīng)力，造成個別部件損壞或使用壽命縮短。同時，由于強烈的機械沖擊和振動，還將使觸頭彈跳時間加長。真空和sf6斷路器的情況相似。 斷路器分、合閘嚴重不同期，將造成線路或變壓器的非全相接入或切斷，從而可能出現(xiàn)危害絕緣的過電壓。 斷路器機械特