斷路器的交接試驗(yàn)

1、斷路器的交接(jioji)及運(yùn)行 主講人：謝植飚2007年8月21日共三十七頁1 高壓開關(guān)設(shè)備運(yùn)行(ynxng)情況 我區(qū)范圍內(nèi)運(yùn)行(ynxng)的高壓開關(guān)設(shè)備主要有四個(gè)電壓等級(jí)500kV、220kV、35kV以及10kV，發(fā)電廠中還有6kV的電壓等級(jí)。其中500kV、220kV斷路器基本上都是SF6斷路器（包括GIS）；110kV斷路器大部分為SF6斷路器（包括GIS）、少部分為少油斷路器；35kV斷路器大部分為SF6斷路器（包括GIS）、少部分為少油斷路器；10kV、6kV斷路器主要為真空斷路器 。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.1 測(cè)量絕緣電阻測(cè)量絕緣電阻分為控制回路絕緣

2、電阻及一次部分絕緣電阻（包括斷口間及絕緣拉桿對(duì)地）。輔助回路和控制回路絕緣電阻測(cè)試試驗(yàn)準(zhǔn)備：測(cè)試前需要確認(rèn)輔助回路和控制回路確已切開電源。 試驗(yàn)方法：采用直流絕緣搖表500V或1000V檔進(jìn)行測(cè)量，搖表的L端接輔助回路和控制回路的引出線端子，E端接地。按照絕緣搖表說明書進(jìn)行測(cè)量。 注意事項(xiàng)：有電氣連接的回路中只需要測(cè)量一個(gè)(y )端子的對(duì)地絕緣，儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)屬于輔助回路中設(shè)備也需測(cè)量，測(cè)量完畢應(yīng)該放電。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.1 測(cè)量絕緣電阻一次絕緣電阻測(cè)量需要測(cè)量斷口間絕緣電阻及絕緣拉桿高壓對(duì)地的絕緣電阻測(cè)量斷口間絕緣電阻方法是開關(guān)處于檢修狀態(tài)(zhungti)，在分閘

3、位置，開關(guān)地刀打開，絕緣搖表的L端接被測(cè)斷口一端，E端接另一端，檔位選擇2500V進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量絕緣拉桿的絕緣電阻方法是開關(guān)處于檢修狀態(tài)，在分閘位置，開關(guān)地刀打開，絕緣搖表的L端接開關(guān)斷口的動(dòng)觸頭側(cè)，E端接地，檔位選擇2500V進(jìn)行測(cè)量。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.2 測(cè)量每相導(dǎo)電回路的電阻本試驗(yàn)采用電流不小于100A的直流壓降法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果參照斷路器廠家規(guī)定。必要時(shí)應(yīng)測(cè)量每個(gè)斷口回路的電阻。關(guān)于回路電阻的測(cè)試，書中講得非常清楚，只要注意，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量開關(guān)回路電阻時(shí)，開關(guān)兩側(cè)(lin c)地刀可不必打開。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.3 交流耐壓試驗(yàn)交

4、流耐壓試驗(yàn)是斷路器交接試驗(yàn)中最重要的一項(xiàng)絕緣試驗(yàn)，該項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)該在其他絕緣試驗(yàn)完成并確認(rèn)合格后方可進(jìn)行。35kV及以下斷路器耐壓試驗(yàn) 由于該電壓等級(jí)斷路器試驗(yàn)電壓較低，容量較小因此可使用變壓器直接升壓進(jìn)行試驗(yàn)110kV及以上斷路器耐壓試驗(yàn)由于該電壓等級(jí)斷路器試驗(yàn)電壓較高，且容量較大，如用變壓器直接升壓試驗(yàn)的話試驗(yàn)變壓器容量不足且搬運(yùn)較困難。因此改用可以組合(zh)使用的串連諧振耐壓成套裝置進(jìn)行試驗(yàn)（P56）。要求試驗(yàn)電壓必須是工頻。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.3 交流耐壓試驗(yàn)串連諧振知識(shí)點(diǎn)：調(diào)諧，諧振產(chǎn)生的條件：串連回路中的感抗與容抗之和為0是理想(lxing)諧振狀態(tài)（即L

5、1/C）。例：在一個(gè)將50Hz電源、電阻R、電容器C及電抗器Z串聯(lián)而成的回路中，已知電源電壓為50V，電阻為3，電容器的電容量為1000pF，問，當(dāng)電抗器的電感為多少時(shí)，該回路構(gòu)成諧振回路，電容兩端電勢(shì)為多少。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)答：要構(gòu)成(guchng)諧振回路，則需讓L1/（C），即Uc=I*1/(C)=50/3/(314*1000*10-12)=53.08103kV共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.3 交流耐壓試驗(yàn)斷路器工頻耐壓試驗(yàn)有什么特點(diǎn)?斷口間耐壓水平如何確定? 斷路器的對(duì)地絕緣水平應(yīng)符合GB3111高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合的規(guī)定(10kV和3

6、5kV產(chǎn)品的1min工頻干試電壓應(yīng)分別為42kV和95kV)。對(duì)相間絕緣水平也應(yīng)提出相應(yīng)要求。對(duì)斷口間的耐壓水平應(yīng)考慮反相最高電壓的作用。 綜上所述，斷路器的工頻耐壓應(yīng)包括對(duì)地、相間和斷口間各個(gè)部位，并應(yīng)分別在合、分閘狀態(tài)下進(jìn)行。具體試驗(yàn)時(shí)，加壓部位及接線方式應(yīng)按后表依次進(jìn)行。如果(rgu)高壓開關(guān)設(shè)備的絕緣主要是由固體有機(jī)材料制成，則需進(jìn)行5min工頻耐壓試驗(yàn)。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.3 交流耐壓試驗(yàn)斷路器工頻交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為（注意(zh y)：新的交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值有誤）共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.3 交流耐壓試驗(yàn)現(xiàn)在對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)有這

7、樣的規(guī)定：1 在SF6氣壓為額定值時(shí)進(jìn)行。試驗(yàn)電壓按照出廠試驗(yàn)電壓的80%；2 110kV以下電壓等級(jí)應(yīng)進(jìn)行合閘對(duì)地和斷口間耐壓試驗(yàn)；3 罐式斷路器應(yīng)進(jìn)行合閘對(duì)地和斷口間耐壓試驗(yàn)；4 500kV定開距瓷柱式斷路器只進(jìn)行斷口耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)電壓的幅值及頻率應(yīng)該與和斷路器相連的電氣設(shè)備的要求(yoqi)相一致，必要時(shí)斷開連接進(jìn)行試驗(yàn)。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.4 斷路器均壓電容器的試驗(yàn)斷路器均壓電容器試驗(yàn)主要有：2.4.1測(cè)量絕緣電阻；（試驗(yàn)方法與測(cè)量斷路器斷口間絕緣電阻相同，但試驗(yàn)前后必須進(jìn)行放電(fng din)）2.4.2測(cè)量斷路器電容器的介值損耗角正切值tan及電容值；

8、共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)試驗(yàn)準(zhǔn)備：雙斷口斷路器試驗(yàn)前至少打開一側(cè)地刀；三斷口及以上斷路器可保留兩側(cè)地刀。這是最基本的要求。概念：電介質(zhì)損耗正切值（tg）就是有功電流與無功電流之比。測(cè)試方法：建議盡量采用正接法測(cè)試，因此最好測(cè)試斷口并聯(lián)電容器時(shí)，使得該斷口兩端無接地。使用電橋進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量電壓要求為10kV，將電橋的高壓線和Cx線分別接到電容兩端（接線圖見P40 圖414a），按照(nzho)電橋說明書操作儀器進(jìn)行測(cè)試。 建議：在斷路器安裝后進(jìn)行電容器介值損耗角正切值tan及電容值的測(cè)量。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)注意事項(xiàng)：如測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)干擾太大，可考慮采用反接

9、法測(cè)量，即讓被測(cè)量電容器其中一端接地進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試接線按儀器要求進(jìn)行。反接法分兩種：需要屏蔽和不需要屏蔽。斷路器的并聯(lián)電容測(cè)試如采用反接法則應(yīng)采用需要屏蔽的反接法（接線圖參考P40圖414a，但有所區(qū)別，為什么必須采用屏蔽）。對(duì)于(duy)少油斷路器的并聯(lián)電容器試驗(yàn)，很容易因絕緣油的原因?qū)е聹y(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，此時(shí)應(yīng)將電容器拆下單獨(dú)測(cè)量。2.4.3并聯(lián)電容器交流耐壓試驗(yàn)。 共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.5 測(cè)量斷路器的分合閘時(shí)間及同期測(cè)量（包括合閘電阻）主要測(cè)量斷路器主輔觸頭三相及同相各斷口分合閘的同期性及配合時(shí)間，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。要求：斷路器在額定操作電壓、氣壓或液壓下

10、進(jìn)行，對(duì)于500kV斷路器應(yīng)盡可能使用6通道以上的開關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。建議：增加一個(gè)分-0.9s-合-0.2s-分的操作時(shí)間測(cè)量 關(guān)于開關(guān)的時(shí)間量測(cè)量，書本也較為詳細(xì)(xingx)介紹了測(cè)量的方法。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.6 開關(guān)速度測(cè)量開關(guān)速度測(cè)量，是檢驗(yàn)開關(guān)開斷性能的最重要試驗(yàn)，其測(cè)量也較為復(fù)雜。首先理解開關(guān)合閘速度與分閘速度的概念（真空開關(guān)的分合閘速度的定義有什么區(qū)別）目前最常用的是采用電磁振蕩(din c zhn dn)器測(cè)速，此時(shí)所測(cè)量的是平均速度。例如，對(duì)于油斷路器，剛分和剛合時(shí)的速度是最重要的參數(shù)，用電磁振蕩(din c zhn dn)器測(cè)速時(shí)，大

11、多是指測(cè)量分后和合前001s內(nèi)的平均速度。另外還有轉(zhuǎn)鼓測(cè)速儀和滑線電阻測(cè)速儀，這些儀器實(shí)際上測(cè)量的是行程時(shí)間曲線。而光柵測(cè)速儀所測(cè)量的是不連續(xù)的行程曲線。速度測(cè)量的實(shí)質(zhì)就是在測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)的行程。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)少油斷路器的速度測(cè)量適合用書中所提的電磁震蕩法進(jìn)行測(cè)量（講解）。SF6開關(guān)由于滅弧室封閉無法打開，因此不能像少油開關(guān)那樣打開滅弧室直接測(cè)量動(dòng)觸頭的速度。因此SF6開關(guān)比較適合使用轉(zhuǎn)鼓測(cè)速儀和滑線電阻(dinz)測(cè)速儀（現(xiàn)在已經(jīng)有了光學(xué)測(cè)速儀了）進(jìn)行速度測(cè)量。我們通過測(cè)量SF6開關(guān)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的位移（角位移或者直線位移），換算SF6開關(guān)的主觸頭行程。然后依據(jù)該有

12、效行程的時(shí)間來換算速度。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)真空斷路器在制造廠出廠調(diào)試中已使分、合閘速度合格，在安裝或檢修中一般可不進(jìn)行測(cè)試。但當(dāng)出現(xiàn)(chxin)下列情況之一時(shí)，就必須測(cè)試分、合閘速度： 1)更換真空滅弧管或行程重新調(diào)整后。 2)更換或者改變了觸頭彈簧、分閘彈簧、合閘彈簧(指彈簧機(jī)構(gòu))等以后。 3)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要部件經(jīng)解體重新組裝后。 真空斷路器的分、合閘速度，一般都是指觸頭在閉合前或分離后一段行程內(nèi)的平均速度(各種型號(hào)斷路器規(guī)定的測(cè)取行程不相同，如ZNl210型為6mm)。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十

13、七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.7 斷路器合閘電阻(dinz)的電阻(dinz)值斷路器合閘電阻主要用于限制重合閘時(shí)產(chǎn)生的過電壓，對(duì)于這個(gè)電阻的測(cè)量不同廠家有不同的測(cè)量方法，在交接時(shí)候可采用廠家提供的方法進(jìn)行測(cè)量，但斷路器被安裝后，廠家提供的方法往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，這時(shí)候可采用合閘電阻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.8 測(cè)量斷路器分合閘線圈的絕緣電阻和直流電阻注意回路中的半導(dǎo)體元件(y

14、unjin)對(duì)測(cè)量的影響 共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.9 斷路器操作機(jī)構(gòu)的試驗(yàn) 如果操作機(jī)構(gòu)為液壓機(jī)構(gòu)，則應(yīng)在產(chǎn)品規(guī)定的最低操作壓力下按照上表進(jìn)行試驗(yàn)，并再分別增加(zngji)3次在額定操作電壓和額定液壓下的分、合操作。應(yīng)使用開關(guān)操作試驗(yàn)電源對(duì)開關(guān)進(jìn)行非額定電壓下的操作，對(duì)于具有雙分閘線圈的回路，應(yīng)分別進(jìn)行模擬操動(dòng)試驗(yàn)。（方法詳見開關(guān)分合閘線圈動(dòng)作電壓試驗(yàn)）對(duì)于斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)本身具有三相位置不一致自動(dòng)分閘功能的，應(yīng)根據(jù)需要作投入或退出處理。共三十七頁2 斷路器的交接(jioji)試驗(yàn)2.10密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥的試驗(yàn)(

15、shyn)2.11密封性試驗(yàn)2.12 六氟化硫氣體的含水量共三十七頁3 500kV變電站系統(tǒng)(xtng)調(diào)試中的斷路器試驗(yàn)3.1開斷空載長(zhǎng)線試驗(yàn)開斷空載長(zhǎng)線實(shí)際上是開斷電容電流，這是斷路器的基本任務(wù)之一。開斷電容電流的特點(diǎn)是，在交流電弧過零熄弧后，負(fù)載側(cè)（線路）的電荷釋放很慢，線路（即電容）上電壓保持不變，斷路器斷口的工頻恢復(fù)電壓由于電源電壓的變化而最高可以達(dá)到(d do)2倍相電壓幅值。此時(shí)如果斷口間的絕緣強(qiáng)度不夠，將會(huì)發(fā)生重?fù)舸?，重?fù)舸?huì)導(dǎo)致線路過電壓按3、5、7倍的增長(zhǎng)從而威脅到設(shè)備的絕緣。因此，為了考核斷路器開斷空載長(zhǎng)線的性能，應(yīng)該進(jìn)行開斷電容負(fù)荷試驗(yàn)，尤其是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。 共三十七

16、頁3 500kV變電站系統(tǒng)(xtng)調(diào)試中的斷路器試驗(yàn)3.2 背對(duì)背電容器組開合試驗(yàn)在規(guī)定條件下，當(dāng)斷路器電源側(cè)接有一個(gè)或幾個(gè)并聯(lián)電容器組是，開斷或關(guān)合(un h)電容器組的試驗(yàn)，稱之為背對(duì)背電容器組開合試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)的特點(diǎn)是：在關(guān)合(un h)時(shí)，已運(yùn)行的電容器組會(huì)對(duì)被關(guān)合(un h)的電容器組提供涌流；分?jǐn)鄷r(shí)，如果斷路器發(fā)生重燃或者復(fù)燃，還在運(yùn)行的電容器也將提供高頻電流使開斷條件更為嚴(yán)峻。共三十七頁3 500kV變電站系統(tǒng)調(diào)試(dio sh)中的斷路器試驗(yàn)3.3 開斷空載變壓器開斷空載變壓器是斷路器的一項(xiàng)基本工作任務(wù)。在開斷小電感電流時(shí)，由于電弧不穩(wěn)定，在電流過零前會(huì)出現(xiàn)電流截?cái)?ji

17、dun)現(xiàn)象，這種截流是引起過電壓的原因。因此有必要進(jìn)行開斷空載變壓器試驗(yàn)，以測(cè)試斷路器的開斷性能和開斷時(shí)產(chǎn)生的過電壓水平。共三十七頁3 500kV變電站系統(tǒng)調(diào)試(dio sh)中的斷路器試驗(yàn)3.4 系統(tǒng)調(diào)試中注意事項(xiàng)系統(tǒng)調(diào)試中首次帶電的一次設(shè)備在第一次充電前，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)均應(yīng)進(jìn)行清場(chǎng)工作，所有人員不得在其周邊停留(tngli)，在設(shè)備帶電5分鐘后方能進(jìn)入設(shè)備區(qū)。系統(tǒng)調(diào)試中外接的電壓、電流測(cè)量信號(hào)均應(yīng)從互感器的測(cè)量回路接入。共三十七頁4 斷路器的運(yùn)行(ynxng)500kV斷路器的產(chǎn)品質(zhì)量較好，從全國的開關(guān)年報(bào)反映故障率較低，但仍應(yīng)該重點(diǎn)(zhngdin)注意其均壓電容器的劣化及SF6氣體中水分增

18、加現(xiàn)象。35kV斷路器由于操作頻繁，應(yīng)重點(diǎn)注意其導(dǎo)電回路電阻的變化情況。斷路器的日常巡視可按SF6斷路器的常規(guī)巡視項(xiàng)目進(jìn)行共三十七頁5斷路器相關(guān)(xinggun)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 593-2006 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求GB 50150-2006 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)廣西電網(wǎng)(dinwng)公司相關(guān)規(guī)定共三十七頁5 思考(sko)為什么開關(guān)(kigun)要加裝并聯(lián)電容器？真空開關(guān)為什么容易產(chǎn)生截流過電壓，該如何防范？當(dāng)現(xiàn)有開關(guān)開斷電流不能滿足系統(tǒng)需要的時(shí)候，如何選擇合理的設(shè)備配置或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的技改方案？真空開關(guān)真空度該如何測(cè)量？低電壓動(dòng)作特性試驗(yàn)該如何做？共三十七頁內(nèi)容摘要斷路器的交接及運(yùn)行。輔助回路和控制回路絕緣電阻測(cè)試