高壓開關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)與狀態(tài)診斷

1、第六章第六章 高壓開關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)與高壓開關(guān)設(shè)備的試驗(yàn)與狀態(tài)診斷狀態(tài)診斷 高壓少油斷路器的絕緣部件有瓷套、絕緣拉桿和絕緣油等。在斷路器合閘狀態(tài)下，主要檢查拉桿對(duì)地絕緣。對(duì)35kV以下包含有絕緣子和絕緣拐臂的絕緣；在斷路器分閘狀態(tài)下，主要檢查各斷口之間的絕緣以及內(nèi)部滅弧室是否受潮或燒傷。 規(guī)程對(duì)油斷路器整體絕緣電阻值未作規(guī)定，而用有機(jī)物制成的拉桿的絕緣電阻值不應(yīng)低于表61所列數(shù)值。表61 油斷路器絕緣電阻的要求 （M）試驗(yàn)類別額定電壓（kV）242440.572.5252363交接12003000600010000大修后10002500500010000運(yùn)行中300100030005000二、介質(zhì)

2、損耗角正切測量二、介質(zhì)損耗角正切測量 1. 多油斷路器 測量40。5kV及以上非純瓷套管和多油斷路器的 ，其主要目的是檢查套管及其它絕緣部件如滅弧室、絕緣提升桿、油箱絕緣圍屏、絕緣油等的絕緣狀態(tài)。 試驗(yàn)時(shí)，首先進(jìn)行分閘狀態(tài)下的試驗(yàn)，即將被試斷路器與外界引線脫離，并在分閘狀態(tài)下對(duì)每支套管進(jìn)行測量。若測量結(jié)果超出規(guī)定限值或與以前有顯著增大時(shí)，必須落下油箱，進(jìn)行分解試驗(yàn)，逐次縮小缺陷的可疑范圍，直到找出缺陷部位。tg 對(duì)于斷路器整體的 是建立在套管標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的，故非純瓷套管斷路器的 可比同型號(hào)套管單獨(dú)的 增大些，其增加值見表62。表62 非純瓷套管斷路器的增加值注：帶有并聯(lián)電阻斷路器的整體 （）可相

3、應(yīng)增加1。 * 對(duì)DW1-35(D)型斷路器，其 （）值的增加數(shù)為3。 2. 少油斷路器和其它斷路器 少油斷路器一般不做此項(xiàng)試驗(yàn)，因其絕緣結(jié)構(gòu)主要是瓷絕緣和環(huán)氧玻璃絲布類絕緣，不存在套管受潮問題。在少油斷路器的瓷套中雖然充有絕緣油，但由于斷路器本身電容量很?。▋H十到幾十皮法），再加上接線、儀表、溫度和周圍電場等因素的影響，測量數(shù)據(jù)往往分散性很大，難以判斷其規(guī)律性。因此， 難于有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。tg額定電壓（kV）126126*（）值的增加數(shù)12tgtgtgtgtgtg 但對(duì)于有并聯(lián)電容器的，則應(yīng)測量并聯(lián)電容器的電容值和 。測得的電容值與出廠值比較應(yīng)無明顯變化，電容值偏差在5范圍內(nèi)，10kV下

4、的 值不大于下列數(shù)值 油紙絕緣 0.005 膜紙復(fù)合絕緣 0.0025 三、泄漏電流測量三、泄漏電流測量 測量泄漏電流是35kV及以上少油斷路器和壓縮空氣斷路器的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一，它能較靈敏地發(fā)現(xiàn)斷路器瓷套外表危及絕緣的嚴(yán)重污穢；絕緣拉桿和絕緣受潮；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(duì)濕度增高而帶進(jìn)潮氣，使管內(nèi)壁和導(dǎo)氣管凝露等缺陷。多油斷路器解體時(shí)，其拉桿可進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。 對(duì)少油斷路器和壓縮空氣斷路器，在分閘位置按圖61的接線方式進(jìn)行加壓試驗(yàn)，即進(jìn)出線端接地，試驗(yàn)電壓加在中間三角箱處。若泄漏電流超標(biāo)時(shí)，則分別對(duì)每一部件進(jìn)行分解試驗(yàn)，檢查絕緣是否符合要求，從

5、而確定缺陷部件，直流試驗(yàn)電壓見表63。表63 直流試驗(yàn)電壓tgtg額定電壓（kV）40.572.5252363直流試驗(yàn)電壓（kV）204060 泄漏電流一般不大于10A，但對(duì)于252kV及以上少油斷路器提升桿（含支持瓷套）的泄漏電流大于5A時(shí)，就應(yīng)引起注意。另外為使測量準(zhǔn)確可靠，各次試驗(yàn)有較好的可比性和規(guī)律性，在試驗(yàn)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （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，以減小雜散電流的影響； （2）引線連接處，選用光滑無棱角的導(dǎo)體（如小銅球）進(jìn)行連接，以減小電暈損失帶來的影響； （3）保持一定的升壓速度。對(duì)穩(wěn)定電容要充分放電，并使每次放電的時(shí)間大致相等，以減小因電容

6、充電電流的不同，引起的泄漏電流讀數(shù)的偏差； （4）高壓直流輸出端并聯(lián)不小于0.01F的穩(wěn)壓電容，否則會(huì)引起測量值偏低。 四、交流耐壓試驗(yàn)四、交流耐壓試驗(yàn) 斷路器的交流耐壓試驗(yàn)是鑒定斷路器絕緣強(qiáng)度最有效和最直接的試驗(yàn)項(xiàng)目。交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)在分、合閘狀態(tài)下分別進(jìn)行，合閘狀態(tài)下主要鑒定相對(duì)地以及相間地絕緣狀況；分閘狀態(tài)下主要鑒定斷口間的絕緣狀況。 126kV及以上的油斷路器若因試驗(yàn)設(shè)備的限制可不做整體交流耐壓試驗(yàn)。40.5kV及以下的油斷路器在新安裝和大修后應(yīng)做交流耐壓試驗(yàn)，必要時(shí)在預(yù)防性試驗(yàn)中也應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。對(duì)于1240.5kV電壓等級(jí)的和三相共箱式的斷路器還應(yīng)做相間耐壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)電壓值與對(duì)

7、地耐壓時(shí)相同。耐壓試驗(yàn)過程中，試品未發(fā)生閃絡(luò)、擊穿，耐壓后不發(fā)熱，認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過。交流耐壓試驗(yàn)電壓見表64。表64 交流耐壓試驗(yàn)電壓 注：1. 當(dāng)12kV系統(tǒng)中性點(diǎn)為有效接地時(shí)，取括號(hào)中數(shù)據(jù)。 2. 分母數(shù)為根據(jù)IEC補(bǔ)充的較高耐壓水平值。額定電壓（kV）1240.5 126（123）252（245）試驗(yàn)電壓（kV）相間及對(duì)地42（28）95160/180288/316隔離斷口49（35） 128180/212332/368 對(duì)126kV及以上油斷路器提升桿的交流耐壓試驗(yàn)的電壓值，可參考上表64。也可進(jìn)行分段加壓試驗(yàn)，但應(yīng)進(jìn)行分段系數(shù)的修正。 對(duì)于斷路器的輔助回路和控制回路的交流耐壓試驗(yàn)，試

8、驗(yàn)電壓為2kV。對(duì)72.5kV及以上的油斷路器，其試驗(yàn)電壓按DL/T5931966規(guī)定值的80進(jìn)行。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(jìn)行。氣體斷路器應(yīng)在最低允許氣壓下進(jìn)行試驗(yàn)，才容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣缺陷。 交流耐壓試驗(yàn)電壓測量的要求不是很嚴(yán)格的，可以直接從低壓側(cè)讀數(shù)后換算。交流耐壓試驗(yàn)前后的絕緣電阻不下降30為合格。試驗(yàn)時(shí)油箱出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的輕微放電聲，應(yīng)放下油箱進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)將油重新處理，若出沉重?fù)舸┞暬蛎盁煟瑒t為不合格，務(wù)必重新處理。如有機(jī)絕緣材料燒壞應(yīng)當(dāng)更換，并查明原因，原因未查明時(shí)，不得輕易重試，以免造成損失。 交流耐壓的試驗(yàn)電壓一般由試驗(yàn)變壓器或串聯(lián)諧振

9、回路產(chǎn)生。為使試驗(yàn)電壓不受泄漏電流變化的影響，變壓器輸送的試品短路電流應(yīng)不小于0.1Arms。當(dāng)試品放電時(shí)，使試驗(yàn)電壓產(chǎn)生較大波動(dòng)，可能會(huì)造成試品和試驗(yàn)變壓器損壞，應(yīng)在試驗(yàn)回路中串聯(lián)一些阻尼元件。串聯(lián)諧振回路主要由容性試品或容性負(fù)載和與之串聯(lián)的電感以及中壓電源組成，也可由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(yuǎn)大于中壓電源電壓的幅值加在試品上。在試品放電時(shí)，由于電源輸出的電流較小，從而限制了對(duì)試品絕緣的損壞。 五、測量導(dǎo)電回路電阻五、測量導(dǎo)電回路電阻 斷路器導(dǎo)電回路的電阻主要取決于斷路器的動(dòng)、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(gè)導(dǎo)體接

10、觸時(shí)，因其表面非絕對(duì)的光滑、平坦，只能在其表面的一些點(diǎn)上接觸，使導(dǎo)體中的電流線在這些接觸處劇烈收縮，實(shí)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(huì)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(shí)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(shí)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)量的重要數(shù)據(jù)。 由于導(dǎo)電回路接觸的好壞是保證斷路器安全運(yùn)行的一個(gè)重要條件，所以在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中均要求測量導(dǎo)電回路電阻。斷路器導(dǎo)電回路電阻的測量

11、是在斷路器處于合閘狀態(tài)下進(jìn)行的，其測量接線如圖62所示。它是采用直流電壓降法進(jìn)行測量。常用的測量方式有電壓降法（電流電壓表法）和微歐儀法。圖62 斷路器導(dǎo)電回路電阻的測量didiXXRUUR)(IRURUdidiXX第二節(jié)第二節(jié) 高壓開關(guān)設(shè)備的動(dòng)作特性試驗(yàn)高壓開關(guān)設(shè)備的動(dòng)作特性試驗(yàn) 斷路器分、合閘嚴(yán)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(jī)械特性的某些方面是用觸頭動(dòng)作時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度作為特征參數(shù)來表示的，在機(jī)械特性試驗(yàn)中一般最主要的是剛分速度、剛合速度、最大分閘速度、分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、合分時(shí)間、分合時(shí)間以及分、合閘同期性等。 1、分閘時(shí)間 是指從斷

12、路器分閘操作起始瞬間（接到分閘指令瞬間）起到所有極的觸頭分離瞬間為止的時(shí)間間隔。應(yīng)具有很短的合閘時(shí)間，減少合閘時(shí)的電弧的能量，防止電弧使觸頭熔焊。 2、合閘時(shí)間 是指處于分位置的斷路器，從合閘回路通電起到所有極觸頭都接觸瞬間為止的時(shí)間間隔。分閘時(shí)間必須在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)。分閘時(shí)間太短，則系統(tǒng)短路時(shí)直流分量過大，可能會(huì)引起分閘困難；分閘時(shí)間太長，則影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3、分合時(shí)間 是斷路器在自動(dòng)重合閘時(shí)，從所有極觸頭分離瞬間起至首先接觸極接觸瞬間為止的時(shí)間間隔。 4、合分時(shí)間 是斷路器在不成功重合閘的合分過程中或單獨(dú)合分操作時(shí)，從首先接觸極的觸頭接觸瞬間起到隨后的分操作時(shí)所有極觸頭均分離瞬間為止

13、的時(shí)間間隔。 5、分閘與合閘操作同期性 是指斷路器在分閘和合閘操作時(shí)，三相分?jǐn)嗪徒佑|瞬間的時(shí)間差，以及同相各滅弧單元觸頭分?jǐn)嗪徒佑|瞬間的時(shí)間差，前者稱為相間同期性，后者稱為同相各斷口間同期性。 二、測量斷路器時(shí)間參量的方法二、測量斷路器時(shí)間參量的方法 在斷路器的現(xiàn)場試驗(yàn)中，一般應(yīng)進(jìn)行分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、分合閘同期性的測量，對(duì)于具有重合閘操作的斷路器，還需測量分合時(shí)間和合分時(shí)間。 1、用電秒表測量時(shí)間 電秒表具有測量簡單、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。但是，電秒表難以準(zhǔn)確測量相間或斷口間不同期性，所以已逐漸被取代。 2、光線示波器測量時(shí)間 使用光線示波器可以測量斷路器分、合閘時(shí)間，同期差及分、合閘電磁鐵的動(dòng)作

14、情況。這種方法具有測量準(zhǔn)確、直觀，且能同時(shí)測量多個(gè)時(shí)間參量等優(yōu)點(diǎn)。 (1)測量基本原理。接線原理如圖63所示，光線示波器的測試回路由電源E、開關(guān)S、可調(diào)電阻R、光線示波器振子g回路串聯(lián)組成。 (2)單相單斷口斷路器的時(shí)間測量，其測量接線如圖64所示。圖63 光線示波器振子回路接線原理圖 圖64 用光線示波器進(jìn)行斷口測量接線原理圖ESgRbdcgESQFar1r2 測量前，事先將電阻箱中的電阻r1、r2調(diào)節(jié)到適當(dāng)值，當(dāng)電路接通時(shí)，電路中的電流值應(yīng)在示波器振子允許的范圍之內(nèi)。 (3)電流信號(hào)。在斷路器的機(jī)械試驗(yàn)中，通常將分閘和合閘電磁鐵在操作斷路器分、合閘時(shí)的電流波形，稱為電流信號(hào)。它是斷路器接受

15、分閘和合閘操作指令的標(biāo)志，這個(gè)標(biāo)志是斷路器時(shí)間測量中不可缺少的信號(hào)，其測量原理接線如圖65所示。 (4)斷路器的三相時(shí)間測量。一臺(tái)斷路器一般由三相組成，所以在機(jī)械試驗(yàn)中必須測量三相的時(shí)間參數(shù)。圖6-6示出了用光線示波器進(jìn)行三相時(shí)間測量的接線圖。 圖65 抽取分、合閘線圈電流信號(hào)原理圖 圖66 用光線示波器進(jìn)行三相時(shí)間測量接線圖 XQ線圈R1XQ抽取分合閘信號(hào)EQFQFQFR2抽取三相信號(hào)R2R2R3R3R3 由于光線示波器時(shí)標(biāo)范圍寬、精度高，且能直觀反映出斷路器在動(dòng)作過程中有關(guān)參量的變化情況，因此，過去一直是測量斷路器機(jī)械特性的主要方法。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)測量斷路器機(jī)械動(dòng)

16、作各參數(shù)的儀器，已逐步取代了光線示波器的使用。 三、速度參量的定義三、速度參量的定義 1、觸頭剛分速度 指開關(guān)分閘過程中，動(dòng)觸頭與靜觸頭分離瞬間的運(yùn)動(dòng)速度。技術(shù)條件無規(guī)定時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦取剛分后0.01s內(nèi)平均速度作為剛分點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并以名義超程的計(jì)算點(diǎn)作為剛分計(jì)算點(diǎn)。 2、觸頭剛合速度 指開關(guān)在合閘過程中，動(dòng)觸頭與靜觸頭接觸瞬間的運(yùn)動(dòng)速度。技術(shù)條件無規(guī)定時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)一般推薦取剛合前0.01s內(nèi)平均速度作為剛合點(diǎn)的瞬時(shí)速度，并以名義超程的計(jì)算點(diǎn)作為剛合計(jì)算點(diǎn)。 3、最大分閘速度 指開關(guān)分閘過程中區(qū)段平均速度的最大值，但區(qū)段長短應(yīng)按技術(shù)條件規(guī)定，如無規(guī)定，按0.01s計(jì)算。 四、測量斷路器速度

17、參量的方法四、測量斷路器速度參量的方法 斷路器的速度參量以其分、合閘速度來表示。由于斷路器在運(yùn)動(dòng)過程中每一時(shí)刻的速度是不同的，一般所關(guān)心的是剛分、剛合速度和最大速度。根據(jù)以上定義要求，下面介紹幾種測量斷路器運(yùn)動(dòng)特性的方法。 1、電磁振蕩器測速法 電磁振蕩器測速原理如圖67所示。圖67 電磁振蕩器測速原理示意圖1運(yùn)動(dòng)紙板；2振動(dòng)筆；3銜鐵；4振動(dòng)簧片；5線圈；A剛分、剛合點(diǎn)1235A4 運(yùn)動(dòng)紙板通過測速桿與動(dòng)觸頭連接。當(dāng)振蕩電磁鐵線圈中通入50Hz交流電時(shí)，振動(dòng)筆以100次s的頻率振動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的紙板上繪出周期為0.01s的振蕩波形。紙板上波形長度就是觸頭總行程，行程間對(duì)應(yīng)的周波數(shù)，就是觸頭總運(yùn)動(dòng)

18、時(shí)間。在觸頭運(yùn)動(dòng)過程中，由于每相鄰波峰間時(shí)間間隔為0.01s，振動(dòng)曲線最大波峰間的厘米數(shù)就是觸頭的最大速度值vmax。剛分(合)點(diǎn)位置的確定如圖68所示。圖68 振蕩器測速波形圖（a）分閘速度曲線；（b）合閘速度曲線s2VFm axs1s0VFs1s2VH m axVHs0( a )( b ) 在振蕩波形圖上，首先要分清楚分(合)閘曲線的兩個(gè)端頭中哪一端是分閘位置S1，哪一端是合閘位置S2，然后以合閘位置S2為起始點(diǎn)，向分閘方向量取一段等于斷路器超行程值的長度S0，以這一線段終點(diǎn)位置為動(dòng)靜觸頭剛分(合)時(shí)刻。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，取觸頭分離后(接觸前)10ms內(nèi)的速度為剛分(合)速度，所以視超行程終

19、點(diǎn)落在曲線的什么相位，再取同相位的一個(gè)波長，即為所求剛分速度vF或剛合速度vH。 2、轉(zhuǎn)鼓式、電位器式測速儀 轉(zhuǎn)鼓式測速儀是以連接在動(dòng)觸頭系統(tǒng)上的記錄筆，沿以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)筒上所畫的曲線來反映其運(yùn)動(dòng)情況的。而電位器式測速儀則是以其滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻桿上的不同位置所反映的電壓值來測量斷路器的動(dòng)作狀況。這兩種測量方法能直觀判斷斷路器觸頭在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中有無卡澀和緩沖不良等異?，F(xiàn)象，能夠粗略測出斷路器的固有分、合閘時(shí)間，速度測量精度較高。這兩種方法較為簡單，缺點(diǎn)是較為笨重，功能單一，已很少使用。 五、高壓開關(guān)綜合測試儀五、高壓開關(guān)綜合測試儀 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了高壓開關(guān)綜合測試儀。它能夠

20、在測試過程中，將開關(guān)的時(shí)間、速度等多項(xiàng)特性參數(shù)同時(shí)進(jìn)行測量，提高了工作效率，這是開關(guān)測試的方向。 1、光電測速原理 由于光電測速方式結(jié)構(gòu)簡單、可靠，大多數(shù)開關(guān)測試儀都采用光電傳感器進(jìn)行開關(guān)的測速。光電測試是利用對(duì)檢測到的光信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)(或計(jì)時(shí))來實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭行程和速度的測量的。圖69中示出了光電測速結(jié)構(gòu)示意圖。 圖69 光電測速結(jié)構(gòu)示意圖 1傳感頭；2光柵尺；3測速桿；4動(dòng)觸頭； 5發(fā)光管；6光敏接收管；7整形電路1234567 圖69中，開有光孔的光柵尺通過測速桿與開關(guān)動(dòng)觸頭連接。動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)光柵尺上下運(yùn)動(dòng)。發(fā)光管5發(fā)出的光線可通過光柵尺上的光孔照射到光敏接收管6上，或被光柵尺不透光部分

21、遮擋。被檢測到的光信號(hào)，經(jīng)整形電路7轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的方波信號(hào)，送入測試儀進(jìn)行計(jì)算處理。 下面，以國產(chǎn)的某開關(guān)測試儀為例，來說明這類儀器的使用。該儀器除能給出測試數(shù)據(jù)外，還能給出詳細(xì)的波形圖，并將開關(guān)行程曲線和斷口波形繪制在同一張圖上，從而可較直觀地了解各量的情況和彼此間的相互關(guān)系，幫助分析開關(guān)的狀態(tài)和工作情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的某些缺陷和隱患。 2、連接和接線 圖610示出了利用該類儀器對(duì)少油斷路器進(jìn)行測試的接線圖。圖611示出了油斷路器測速傳感器的安裝示意圖，其測速傳感器通過管狀支架固定在開關(guān)的上部。光柵尺穿過傳感器，井通過測速桿與開關(guān)的動(dòng)觸頭連接。測速信號(hào)電纜通過插頭接于儀器背面的插孔中。FQ

22、HQ圖611 少油斷路器測速傳感器安裝示意圖1傳感頭；2光尺；3光尺接頭；4管狀支架；5測速桿；6動(dòng)觸頭；7絕緣板；8夾具 12345678 接線完成后，儀器即進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，斷路器一旦操作，儀器自動(dòng)判斷該次操作是分、合、合分或分合操作，并對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試。技顯示或打印按鈕，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示或打印輸出。 3、真空斷路器的測試 真空斷路器的時(shí)間特性的測試方法與其他斷路器相同。對(duì)于真空斷路器，應(yīng)注意其合閘彈跳時(shí)間不大于2ms。合閘彈跳時(shí)間過長，將加劇觸頭的燒損，甚至導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭間的熔焊。真空斷路器的速度是按一定行程的平均值進(jìn)行測試，通常采用一特制的輔助觸點(diǎn)安裝在真空斷路器的動(dòng)觸頭端，利用其與真空斷

23、路器的動(dòng)觸頭的接觸或分離來作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)或終點(diǎn)。 圖612(a)示出了用該類斷路器測試儀對(duì)真空斷路器機(jī)械特性進(jìn)行測試的原理接線圖。圖中的箭頭表示測速的輔助觸點(diǎn)。FQHQ123435(a)(b) 4、SF6斷路器的測試 由于SF6斷路器滅弧室不能打開，不能直接對(duì)動(dòng)觸頭進(jìn)行測試，通常是對(duì)SF6斷路器機(jī)構(gòu)的可動(dòng)部分進(jìn)行測速。當(dāng)對(duì)SF6斷路器測速時(shí)，可根據(jù)斷路器的具體結(jié)構(gòu)，將傳感頭固定在適當(dāng)位置，并將光柵尺通過某種方式與斷路器的運(yùn)動(dòng)部分連接，即可實(shí)現(xiàn)測速，其測速結(jié)果應(yīng)滿足該斷路器的技術(shù)條件的要求。第三節(jié)第三節(jié) SF6斷路器的檢查與診斷斷路器的檢查與診斷 采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的斷路器稱為SF

24、6斷路器。由于SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和電弧下的滅弧能力，無可燃、爆炸的特點(diǎn)，使其在高壓和超高壓斷路器中獲得廣泛的應(yīng)用，并成為發(fā)展方向。目前500kV電網(wǎng)幾乎全部采用SF6斷路器。 SF6斷路器具有下列特點(diǎn)：（1）SF6斷路器以SF6氣體為絕緣滅弧介質(zhì)，耐電強(qiáng)度高，滅弧能力強(qiáng)。（2）允許斷路次數(shù)多，檢修周期長。（3）檢修維護(hù)方面，SF6斷路器比油斷路器省時(shí)省力。（4）SF6斷路器所配用機(jī)構(gòu)為彈簧儲(chǔ)能型，優(yōu)于油斷路器所用電磁或液壓機(jī)構(gòu)。 對(duì)于SF6斷路器中的SF6氣體檢測試驗(yàn)請(qǐng)參閱第七章中的相關(guān)內(nèi)容，本節(jié)只介紹SF6斷路器現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)與電阻試驗(yàn)。 一、現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)一、現(xiàn)場耐壓試驗(yàn) SF6斷路

25、器按結(jié)構(gòu)可分為落地罐式和瓷柱式。落地罐式SF6斷路器的充氣外殼是接地的金屬體，一般在運(yùn)抵現(xiàn)場后組裝充氣，如有雜物或因運(yùn)輸中內(nèi)部零件發(fā)生位移，將改變?cè)O(shè)計(jì)的電場分布。組裝后進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)隱形缺陷。相關(guān)規(guī)程規(guī)定，對(duì)落地罐式SF6斷路器在現(xiàn)場要進(jìn)行合閘對(duì)地及斷口間的耐壓試驗(yàn)。斷口試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在分閘狀態(tài)兩端輪流加壓，另一端接地。瓷柱式SF6斷路器外殼是瓷套，對(duì)地絕緣強(qiáng)度高。對(duì)變開距的瓷柱式SF6斷路器，其斷口開距大，可不做耐壓試驗(yàn)；對(duì)定開距的瓷柱式SF6斷路器，其斷口間隙較短，如有雜質(zhì)或毛刺存在，會(huì)在耐壓試驗(yàn)時(shí)被清除，所以要進(jìn)行現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)。具體試驗(yàn)方法請(qǐng)參照本章第一節(jié)的交流耐壓試驗(yàn)部分。 二

26、、電阻檢測二、電阻檢測 SF6斷路器的電阻檢測可以對(duì)設(shè)備是否老化，是否存在內(nèi)部設(shè)備腐蝕、內(nèi)部溫度過高和機(jī)械性能是否良好等狀況進(jìn)行推斷，與SF6氣體純度檢測、微水檢測等方法結(jié)合，可以更準(zhǔn)確地對(duì)SF6電氣設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行診斷。 電阻檢測用直流壓降法測量，電流不小于100A。具體試驗(yàn)方法請(qǐng)參照本章第一節(jié)的測量導(dǎo)電回路電阻部分。第四節(jié)第四節(jié) 高壓開關(guān)的綜合分析與診斷高壓開關(guān)的綜合分析與診斷 開關(guān)設(shè)備上不同部位、不同類型的故障，引起設(shè)備功能的不同變化，導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備整體及個(gè)部位狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的不同變化。故障診斷的任務(wù)，就是當(dāng)設(shè)備上某一部位出現(xiàn)某種故障時(shí)，要從這些狀態(tài)及其參數(shù)的變化推斷出導(dǎo)致這些變化的故障及

27、其所在部位。由于狀態(tài)參數(shù)的數(shù)量浩大，必須找出其中的特征信息，提取特征量，才便于對(duì)故障進(jìn)行診斷。由某一故障引起的設(shè)備狀態(tài)的變化稱為故障的征兆。故障診斷的過程就是從已知征兆判定設(shè)備上存在的故障的類型及其所在部位的過程。因此故障診斷的方法實(shí)質(zhì)上是一種狀態(tài)識(shí)別方法。 對(duì)高壓開關(guān)的狀態(tài)識(shí)別依據(jù)是使用前幾節(jié)所述的方法對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，首先要進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果正確性判斷，排除試驗(yàn)方法原則上的錯(cuò)誤和環(huán)境、人為因素等的影響；然后把試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)相比較，與歷史資料相比較，與其它同類產(chǎn)品相比較，綜合利用多個(gè)試驗(yàn)方法的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析；最后根據(jù)分析對(duì)高壓開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行判斷。 一、試驗(yàn)

28、結(jié)果正確性判斷一、試驗(yàn)結(jié)果正確性判斷圖613 通過被試設(shè)備的體積泄漏電流和表面泄漏電流及消除示意圖（a）未屏蔽 （b）屏蔽(a)uItIbIbIIbItIbIbItu(b)12AA （3）在進(jìn)行泄漏電流測量時(shí)，供給整流設(shè)備的交流高壓應(yīng)該是正弦波形。如果供給整流設(shè)備的交流低壓不是正弦波，則對(duì)測量結(jié)果是有影響的。影響電壓波形的主要是三次諧波。必須指出，在泄漏電流測量中，調(diào)壓器對(duì)波形的影響也是很多的。實(shí)踐證明，自耦變壓器畸變小，損耗也小，故應(yīng)盡量選用自耦變壓器調(diào)壓。另外，在選擇電源時(shí)，最好用線電壓而不用相電壓，因相電壓的波形易畸變。如果電壓是直接在高壓直流側(cè)測量的，則上述影響可以消除。 2、檢查試驗(yàn)

29、儀器、儀表是否合格 試驗(yàn)中使用的儀器、儀表是試驗(yàn)數(shù)據(jù)的直接來源，因此必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)要求選擇量程、內(nèi)阻等合格的，經(jīng)過有關(guān)部門校核過的儀器、儀表。如對(duì)于真空斷路器、壓縮空氣斷路器和SF6斷路器，主要測量支持瓷套、拉桿等一次回路對(duì)地絕緣電阻，一般使用2500V的兆歐表，其值應(yīng)大于5000 M。輔助回路和控制回路的絕緣電阻測量時(shí)，使用500V（或1000V）兆歐表進(jìn)行測試，其值應(yīng)大于2M。對(duì)于500kV斷路器，應(yīng)用1000V兆歐表測量，其值應(yīng)大于2M。 3、外部環(huán)境條件分析 溫濕度、氣壓等環(huán)境條件和設(shè)備外部的積污、受潮都會(huì)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)造成影響。一般來說溫濕度、氣壓和試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間都有關(guān)系曲線，在不同的環(huán)

30、境條件下試驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)有不同的限值。而設(shè)備外部的積污、受潮可用人工的方法擦除干凈。如柳州變電站500kVSF6斷路器，復(fù)測微水含量值均達(dá)到460106左右。由于當(dāng)時(shí)現(xiàn)場技術(shù)人員不懂用“環(huán)境溫度與水分含量的關(guān)系曲線”進(jìn)行修正，誤判460106含水量超標(biāo)(大于150106)，決定放氣再充氣，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。 4、換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況 最后，要把試驗(yàn)結(jié)果換算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)。排除了這些外部環(huán)境干擾因素的影響后，就可以對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷了。 二、試驗(yàn)結(jié)果分析二、試驗(yàn)結(jié)果分析 一般地說，如果電氣設(shè)備各項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果（也包括破壞性試驗(yàn)）能全部符合規(guī)定，則認(rèn)為該設(shè)備絕緣狀況良好，能投入運(yùn)行。但是對(duì)非破壞

31、性試驗(yàn)而言，有些項(xiàng)目往往不作具體規(guī)定，有的雖有規(guī)定，然而，試驗(yàn)結(jié)果卻又在合格范圍內(nèi)出現(xiàn)“異常”，即測量結(jié)果合格，增長率很快。對(duì)這些情況如何作出正確判斷，則是每個(gè)試驗(yàn)人員非常關(guān)心的問題。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的綜合分析判斷概括為比較法。 1、試驗(yàn)結(jié)果與規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)相比較 試驗(yàn)結(jié)果首先要與電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的“允許值”相互比較。規(guī)程、導(dǎo)則和規(guī)定是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和理論科學(xué)的結(jié)晶，但也要看到，僅靠現(xiàn)行的規(guī)程、導(dǎo)則和規(guī)定，還是不完全的，因?yàn)楝F(xiàn)行的規(guī)程、導(dǎo)則和規(guī)定，并沒有包括隨著科學(xué)發(fā)展而采用新技術(shù)、新材料、新工藝生產(chǎn)的新設(shè)備，所以還必須對(duì)照新設(shè)備的新標(biāo)準(zhǔn)。 2、試驗(yàn)結(jié)果與

32、歷史數(shù)據(jù)相比較 與設(shè)備歷年（次）試驗(yàn)結(jié)果相互比較，將它作為對(duì)照規(guī)程的有效補(bǔ)充。因?yàn)橐话愕碾姎庠O(shè)備都應(yīng)定期地進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，如果設(shè)備絕緣在運(yùn)行過程中沒有什么變化，則歷次的試驗(yàn)結(jié)果都應(yīng)當(dāng)比較接近。在兩個(gè)試驗(yàn)間隔之間的試驗(yàn)測量值不應(yīng)該有顯著的增加或降低，如果有明顯的差異，則說明絕緣可能有缺陷。 對(duì)照歷史資料，包括對(duì)照歷史測試數(shù)據(jù)及靜態(tài)狀態(tài)量，即進(jìn)行縱向比較，以便考察設(shè)備狀態(tài)的變化趨勢和變化速率。如SF6斷路器的微水檢測。SF6斷路器內(nèi)表面，在安裝或運(yùn)行中都會(huì)吸附水分子，而吸附或釋放水分子，又都和溫度有關(guān)，從表65列出的測量結(jié)果不難看出，SF6斷路器其氣體中微量水的測量結(jié)果均與環(huán)境濕度有關(guān)，即微量水測

33、量值隨環(huán)境溫度升高而增大，隨環(huán)境溫度降低而減小。表65 330kV、FX22DL型斷路器微量水分測量數(shù)據(jù)環(huán)境溫度（）42532水的體積分?jǐn)?shù)（106）2189101231 3、試驗(yàn)結(jié)果與同型號(hào)、同類設(shè)備相比較 與同一設(shè)備相間的試驗(yàn)結(jié)果相互比較。因?yàn)橥辉O(shè)備，各相的絕緣情況應(yīng)當(dāng)基本一樣，如果三相試驗(yàn)結(jié)果相互比較差異明顯，則說明有異常的絕緣可能有缺陷。如在分析泄漏電流測量結(jié)果時(shí)，還常采用不對(duì)稱系數(shù)（即三相之中的最大值和最小值的比）進(jìn)行分析、判斷。 對(duì)照同類設(shè)備的測試數(shù)據(jù)和資料，以考慮同類設(shè)備因結(jié)構(gòu)、制造工藝方面的差異而帶來的影響，即進(jìn)行橫向比較。對(duì)同一類型的設(shè)備而言，其絕緣結(jié)構(gòu)相同，在相同的運(yùn)行和氣

34、候條件下，考慮上述影響因素后其測試結(jié)果應(yīng)大致相同。若懸殊很大，則說明絕緣可能有缺陷。 4、多種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析 每一項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)反映不同絕緣介質(zhì)的各種缺陷的特點(diǎn)及靈敏度各不相同，因此對(duì)各項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果不能孤立地、單獨(dú)地對(duì)絕緣介質(zhì)做出試驗(yàn)結(jié)論，而必須將各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果全面地聯(lián)系起來，進(jìn)行系統(tǒng)地、全面地分析、比較，并結(jié)合各種試驗(yàn)方法的有效性及設(shè)備的歷史情況，才能對(duì)被試設(shè)備的絕緣狀態(tài)和缺陷性質(zhì)做出科學(xué)的結(jié)論。例如，當(dāng)利用兆歐表和電橋分別對(duì)變壓器絕緣進(jìn)行測量時(shí)，如果值不高，其絕緣電阻、吸收比較低，則往往表示絕緣中有集中性缺陷；如果值也高，則往往說明絕緣整體受潮。 一般來說故障和征兆之間不存在簡單

35、的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系：一種故障可能對(duì)應(yīng)多種征兆，而一種征兆也可能對(duì)應(yīng)著多種故障。還有許多其他故障也多對(duì)應(yīng)這一征兆。這就為故障診斷增加了難度。因此通常故障診斷有一個(gè)反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程：先按已知信息提取征兆，進(jìn)行診斷，得出初步結(jié)論，提出處理對(duì)策，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和實(shí)驗(yàn)，甚至停機(jī)維修，再啟機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，檢查設(shè)備是否已恢復(fù)正常。如尚未恢復(fù)，則需補(bǔ)充新的信息，進(jìn)行新一輪的診斷和提出處理對(duì)策，直至狀態(tài)恢復(fù)正常。 三、設(shè)備狀態(tài)判斷三、設(shè)備狀態(tài)判斷 高壓開關(guān)在運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)發(fā)生的故障是機(jī)械部分和滅弧的絕緣介質(zhì)絕緣能力下降。國際大電網(wǎng)會(huì)議對(duì)高壓斷路器可靠性所作的2次世界范圍的調(diào)查，以及國家電力科學(xué)研究院對(duì)高壓開關(guān)事故的統(tǒng)計(jì)

36、分析均表明，80%的高壓斷路器故障是由于機(jī)械特性不良所造成的，且大多數(shù)故障是操動(dòng)機(jī)構(gòu)的問題，如拒分、拒合或不能開斷。高壓斷路器機(jī)械故障所造成的事故無論是次數(shù)、還是事故本身所造成的停電時(shí)間都占事故總量的60%以上。高壓斷路器大多配有液壓、彈簧、氣動(dòng)等操動(dòng)機(jī)構(gòu)，這類機(jī)構(gòu)的分合閘電磁鐵在長期運(yùn)行中常發(fā)生彎曲變形、銹澀或臟污粘滯等故障，使其動(dòng)作不暢而導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)。 對(duì)高壓開關(guān)進(jìn)行診斷首先是利用各種物理的和化學(xué)的原理和手段，通過伴隨故障出現(xiàn)的各種物理和化學(xué)現(xiàn)象，直接檢測故障。例如：可以利用振動(dòng)、聲、光、熱、電、磁、射線、化學(xué)等多種手段，觀測其變化規(guī)律和特征，用以直接檢測和診斷故障。這種方法形象、

37、快速，十分有效，但只能檢測部分故障。 其次，利用故障所對(duì)應(yīng)的征兆來診斷故障是最常用、最成熟的方法。以旋轉(zhuǎn)機(jī)械為例，振動(dòng)及其頻譜特性的征兆是最能反映故障特點(diǎn)、最有利于進(jìn)行故障診斷的手段。為此，要深入研究各種信號(hào)，提取信號(hào)中的各種故障所對(duì)應(yīng)的征兆。在診斷過程中，首先分析設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中所獲取的各種信號(hào)，提取信號(hào)中的各種特征信息，從中獲取與故障相關(guān)的征兆，利用征兆進(jìn)行故障診斷。由于故障與各種征兆間并不存在簡單的一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此利用征兆進(jìn)行故障診斷往往是一個(gè)反復(fù)探索和求解的過程。 在上述傳統(tǒng)的診斷方法的基礎(chǔ)上，將人工智能的理論和方法用于故障診斷，發(fā)展智能化的診斷方法，是故障診斷的一條新的途徑，目前已廣泛應(yīng)用，成為設(shè)備故障診斷的主要方向。人工智能的目的是使計(jì)算機(jī)去做原來只有人才能做