高壓開關電器試驗-開關絕緣試驗

斷路器交流耐壓試驗規(guī)程及案例一、斷路器交流耐壓試驗目的交流耐壓試驗是鑒定設備絕緣強度最有效和最直接的試驗項目。對斷路器進行耐壓試驗的目的是為了檢查斷路器的安裝質量，考核斷路器的絕緣強度。二、交流耐壓試驗前要求（1）在試驗前必須對試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質損耗等項目的試驗，若試驗結果合格方能進行交流耐壓試驗，否則，應及時處理，各項指標合格后再進行交流耐壓試驗，以免造成不應有的絕緣損傷。交流耐壓試驗接線圖

交流耐壓試驗接線圖三、試驗標準及要求根據(jù)DL/T965-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》、GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》及DL/Y474-2006《現(xiàn)場絕緣實驗實施導則》的規(guī)定：（1）斷路器應在分、合閘狀態(tài)下分別進行試驗（合閘狀態(tài)下進行斷路器帶電部分對地的耐壓試驗，分閘狀態(tài)下進行斷路器斷口間的耐壓試驗）（2）72.5KV及以上斷路器按DL/T593規(guī)定值的（或出廠試驗電壓值的）80％。（3)輔助回路和控制回路交流耐壓試驗電壓為2KV.(4)對瓷柱式SF6定開距型斷路器只作斷口間耐壓。

四、事故案例2017年10月某330KV變電站某線路第一套線路保護CSC-103A和第二套線路保護WHX-803A縱聯(lián)差動保護A相動作出口跳開3321、3320斷路器。同時330KVI母第一套母差和第二套母差動作出口（A相故障），跳開3321斷路器，一次故障電流為17.6KA，B、C相二次電流約為0.03A。當時天氣晴朗，環(huán)境溫度5℃，變電站內未發(fā)生任何異常現(xiàn)象，330KVGIS設備區(qū)外觀檢查正常。

對該線路的相關氣室依次進行SF6氣體分解產物測試，僅在3321斷路器A相滅弧室中檢測出氣體超過警示值，其他氣室未見異常，判斷3321斷路器A相滅弧室氣室內部存在放電故障?，F(xiàn)場打開故障氣室手孔蓋，氣室內部存在大量白色粉末，確定本次故障氣室為3321斷路器A相滅弧室氣室。

隨后發(fā)現(xiàn)斷路器機構側存在黑色灼燒痕跡，對滅弧室進一步拆解，機構側底座及屏蔽罩均有灼燒痕跡，絕緣桶表面進行擦拭處理后，表面有細微的炭化黑點，判斷是電弧噴射絕緣筒表面形成的，未發(fā)現(xiàn)有放電痕跡及通道。對絕緣筒分別進行交流耐壓、局部放電，試驗結果合格。因罐體底部有燒灼坑跡，周圍存在黑色灼燒痕跡，并且灼燒部位上端為機構側，判斷故障產生原因為罐體底部存在異物造成電場畸變。機構側絕緣筒灼燒痕跡

罐體底部黑色灼燒痕跡

設備檢修后運行投入前，再次進行交流耐壓試驗，試驗確認無誤后方可進行投入使用。

大修后，72.5KV及以上斷路器的試驗電壓按DL/T593規(guī)定值的（或出廠試驗電壓值的）80％，耐壓時間：一分鐘。五、試驗步驟1拆除或斷開斷路器對外的一切連線。3按接線圖進行接線，檢查試驗接線正確，調壓器在零位后，不接試品升壓，將球間隙的放電電壓整定在1.2倍額定試驗電壓所對應的放電距離。2測試絕緣電阻應正常。4升壓速度在75％試驗電壓以后，應均勻升壓，約為每秒2％試驗電壓的速率升壓。升至試驗電壓，開始計時并讀取試驗電壓。時間到后，降壓，斷開電源，放電、掛接地線。實驗中如無破壞性放電發(fā)生，則認為通過耐壓試驗。5測試絕緣電阻，其值應無明顯變化，一般絕緣下降不大于30％。六、試驗注意事項1進行絕緣試驗時，被試品溫度應不低于+5℃。戶外試驗應在良好的天氣進行，且空氣相對濕度一般不高于80％。2升壓過程中應密切監(jiān)視高壓回路、試驗設備儀表指示狀態(tài)，監(jiān)聽被試品有無異響3必須掛接地線，連接線需架空進行。斷路器交流耐壓試驗規(guī)程

目錄斷路器的定義及結構斷路器的類型斷路器交流耐壓試驗規(guī)程斷路器的原理及作用斷路器的定義斷路器是指能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能在規(guī)定的時間內關合、承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關裝置。斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器與低壓斷路器，高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器。斷路器的定義圖1-高壓斷路器圖2-低壓斷路器斷路器的結構導流部分滅弧部分絕緣部分操作機構部分主要結構部分斷路器的結構圖3

目錄斷路器的定義及結構斷路器的類型斷路器的原理及作用斷路器交流耐壓試驗規(guī)程斷路器的類型油斷路器是以密封的絕緣油作為開斷故障的滅弧介質、散熱的一種開關設備。圖4-油斷路器斷路器的類型六氟化硫斷路器是利用六氟化硫(SF6)氣體作為滅弧介質和絕緣介質的一種斷路器。簡稱SF6斷路器。斷路器的類型真空斷路器是因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空的一種開關設備圖6-真空斷路器

目錄斷路器的定義及結構斷路器的類型斷路器的原理及作用斷路器交流耐壓試驗規(guī)程斷路器的原理當短路時，大電流（一般10至12倍）產生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動操作機構動作，開關瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構動作（電流越大，動作時間越短）。斷路器的作用控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電氣設備，以及部分或全部線路投入或退出運行。

保護作用：當電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，它和保護裝置、自動裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運行

目錄斷路器的定義及結構斷路器的類型斷路器的原理及作用斷路器交流耐壓試驗規(guī)程斷路器交流耐壓試驗規(guī)程實驗目的斷路器交流耐壓試驗分為三相之間及對地耐壓和斷口耐壓。在絕緣電阻測試合格后一般需進行交流耐壓試驗，進一步鑒定斷路器絕緣性能。斷路器交流耐壓試驗規(guī)程試驗設備圖7-高壓試驗變壓器圖8-手車式斷路器斷路器交流耐壓試驗規(guī)程危險點分析及控制措施防止高空墜落防止高處落物傷人防止工作人員觸電斷路器交流耐壓試驗規(guī)程實驗前的準備工作了解被試設備現(xiàn)場情況及試驗條件測試儀器和準備設備辦理工作票并做好試安全措施斷路器交流耐壓試驗規(guī)程試驗步驟1、先進行斷口耐壓，將斷路器手車推出并分閘。控制箱和試驗變壓器接線接好，試驗變壓器高壓輸出端同時接斷路器三相上觸頭，三相下觸頭均接地。2、接通電源，在控制箱上設置好試驗電壓和過流保護電流。按下合閘按鈕，緩慢升壓直至試驗電壓，計時1min；若試驗期間未出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象，則耐壓試驗通過，將試驗電壓歸零后按下分閘按鈕。3、再進行三相之間及地耐壓，將斷路器合閘。試驗變高壓輸出端接斷路器某一相上觸頭，其他兩相接地。4、按同樣的方法依次進行各相的交流耐壓試驗。斷路器交流耐壓試驗規(guī)程接線圖斷路器交流耐壓試驗規(guī)程注意事項1、耐壓試驗屬于破壞性試驗，試驗前后均應進行絕緣電阻測試，且耐壓前后絕緣電阻相差不應超過30%。2、加壓前應仔細檢查接線是否正確，并保持足夠的安全距離。升壓必須重零開始，升壓速度在40%試驗電壓前可快速升到，其后應以每秒3%試驗電壓的速度均勻升壓。3、對于非手車式斷路器，需將斷路器兩端連線拆除后進行交流耐壓試驗。10kV斷路器交接性試驗中，斷口耐壓和相間及對地耐壓的試驗電壓一般為42kV。斷路器絕緣電阻測量01斷路器絕緣電阻測量意義斷路器絕緣電阻測量意義問題1：為什么要進行絕緣電阻測量？絕緣電阻測量意義

測量絕緣電阻能反映出絕緣的一系列缺陷:1.整體絕緣質量欠佳2.絕緣受潮3.兩極間有貫穿性的導電通道4.小電容試品中的嚴重局部件缺陷測量電氣設備絕緣電阻檢查其絕緣狀態(tài)簡便輔助方法由所測絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)電氣設備導電部分影響絕緣異物絕緣局部或整體受潮和臟物絕緣油嚴重劣化、絕緣擊穿等缺陷圖5斷路器圖6被電弧擊穿的絕緣子圖7被燒掉的電纜絕緣擊穿物品02絕緣電阻測量方法及工具兆歐表的基本類型基本類型機械式電子式手搖式兆歐表結構示意圖它的磁電式表頭有兩個互成一定角度的可動線圈，裝在一個有缺口的圓柱鐵芯外面，并與指針一起固定在一轉軸上，構成表頭的可動部分，被置于永久磁鐵中，磁鐵的磁極與鐵芯之間的氣隙是不均勻的。由于指針沒有阻尼彈簧，在儀表不用時，指針可以停留在任何位置。圖8搖表圖9搖表工作原理圖兆歐表表格結構示意圖接線端L接地端E屏蔽端G量程檔圖10電子兆歐表電子兆歐表原理及標準工作原理：為由機內電池作為電源經DC/DC變換產生的直流高壓由E極出經被測試品到達L極，從而產生一個從E到L極的電流，經過I/V變換經除法器完成運算直接將被測的絕緣電阻值由LCD顯示出來。2.判斷標準一般以K>=1.3,PI>=1.5作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準吸收比K

:加壓60秒時的絕緣電阻與15秒時絕緣電阻比值極化指數(shù)PI：加壓10分鐘時的絕緣電阻與1分鐘時絕緣電阻比值電子兆歐表測量方法測量絕緣電阻時，線路“L”與被測物一端導電部分相接，接地“E”與被測物體外殼或接地部分相接，屏蔽“G”與被測物體保護遮蔽部分相接或其他不參與測量的部分相接，以消除表面泄漏所引起的誤差。測量電氣產品各元件之間絕緣電阻時，可將“L”和“E”端接在任一組線頭上進行。如測量發(fā)電機相間絕緣時，三組可輪流交換，空出的各相應安全接地。

圖11電子兆歐表接電纜的接線圖03斷路器絕緣電阻測量規(guī)程斷路器絕緣電阻測量規(guī)程1

應將兆歐表保持水平位置，左手按住表身，右手搖動兆歐表搖柄，轉速約120r/min，指針應指向無窮大（∞），否則說明兆歐表有故障。2應切斷斷路器回路的電源，并對相關元件進行臨時接地放電，以保證人身與兆歐表的安全和測量結果準確。測量前斷路器絕緣電阻測量規(guī)程3測量時必須正確接線。兆歐表共有3個接線端（l、e、g）。測量回路對地電阻時，l端與回路的裸露導體連接，e端連接接地線或金屬外殼；測量回路的絕緣電阻時，回路的首端與尾端分別與l、e連接；測量電纜的絕緣電阻時，為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產生影響，應將電纜的屏蔽層接至g端。

4兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應良好，兩根導線之間和導線與地之間應保持適當距離，以免影響測量精度5搖動兆歐表時，不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測回路，以防觸電。測量時斷路器絕緣電阻測量規(guī)程測量后6搖動兆歐表后，各接線柱之間不能短接，以免損壞。搖動兆歐表后,時間不要久。7轉速大約120r/min時，指針所指讀數(shù)即為絕緣電阻值斷路器絕緣電阻測量規(guī)程注意事項1實驗前后將試品接地放電注意事項2高壓測試連線架空注意事項3換算絕緣電阻與溫度的關系注意事項4斷路器表面要清潔，減少接觸電阻，確保測量結果準確性斷路器絕緣電阻測量規(guī)程01斷路器定義及作用斷路器是指能夠關合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能關合、在規(guī)定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關裝置斷路器定義斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器高低壓界線劃分比較模糊，一般將3kV以上的稱為高壓電器，低壓斷路器又稱自動開關，俗稱"空氣開關"也是指低壓斷路器圖1Zw32-12戶外真空斷路器斷路器的定義圖3塑料外殼低壓斷路器圖2110kv斷路器六氟化硫斷路器結構原理1.出線帽2.瓷套3.電流互感器4.互感器連接護管5.吸附器6.外殼7.底架8.氣體管道9.分合指示10.銘牌11.傳動箱12.分閘彈簧13.螺套14.起吊環(huán)15.彈簧操動機構

圖4六氟化硫斷路器斷路器結構原理

當短路時，大電流（一般10至12倍）產生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動操作機構動作，開關瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構動作（電流越大，動作時間越短）。

對于電子型斷路器，使用互感器采集各相電流大小，與設定值比較，當電流異常時微處理器發(fā)出信號，使電子脫扣器帶動操作機構動作02斷路器絕緣電阻測量意義斷路器絕緣電阻測量意義問題1：為什么要進行絕緣電阻測量？絕緣電阻測量意義

測量絕緣電阻能反映出絕緣的一系列缺陷:1.整體絕緣質量欠佳2.絕緣受潮3.兩極間有貫穿性的導電通道4.小電容試品中的嚴重局部件缺陷測量電氣設備絕緣電阻檢查其絕緣狀態(tài)簡便輔助方法由所測絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)電氣設備導電部分影響絕緣異物絕緣局部或整體受潮和臟物絕緣油嚴重劣化、絕緣擊穿等缺陷圖5斷路器圖6被電弧擊穿的絕緣子圖7被燒掉的電纜絕緣擊穿物品02絕緣電阻測量方法及工具兆歐表的基本類型基本類型機械式電子式手搖式兆歐表結構示意圖它的磁電式表頭有兩個互成一定角度的可動線圈，裝在一個有缺口的圓柱鐵芯外面，并與指針一起固定在一轉軸上，構成表頭的可動部分，被置于永久磁鐵中，磁鐵的磁極與鐵芯之間的氣隙是不均勻的。由于指針沒有阻尼彈簧，在儀表不用時，指針可以停留在任何位置。圖8搖表圖9搖表工作原理圖兆歐表表格結構示意圖接線端L接地端E屏蔽端G量程檔圖10電子兆歐表電子兆歐表原理及標準工作原理：為由機內電池作為電源經DC/DC變換產生的直流高壓由E極出經被測試品到達L極，從而產生一個從E到L極的電流，經過I/V變換經除法器完成運算直接將被測的絕緣電阻值由LCD顯示出來。2.判斷標準一般以K>=1.3,PI>=1.5作為設備絕緣狀態(tài)良好的標準吸收比K

:加壓60秒時的絕緣電阻與15秒時絕緣電阻比值極化指數(shù)PI：加壓10分鐘時的絕緣電阻與1分鐘時絕緣電阻比值電子兆歐表測量方法測量絕緣電阻時，線路“L”與被測物一端導電部分相接，接地“E”與被測物體外殼或接地部分相接，屏蔽“G”與被測物體保護遮蔽部分相接或其他不參與測量的部分相接，以消除表面泄漏所引起的誤差。測量電氣產品各元件之間絕緣電阻時，可將“L”和“E”端接在任一組線頭上進行。如測量發(fā)電機相間絕緣時，三組可輪流交換，空出的各相應安全接地。

圖11電子兆歐表接電纜的接線圖03斷路器絕緣電阻測量規(guī)程斷路器絕緣電阻測量規(guī)程1

應將兆歐表保持水平位置，左手按住表身，右手搖動兆歐表搖柄，轉速約120r/min，指針應指向無窮大（∞），否則說明兆歐表有故障。2應切斷斷路器回路的電源，并對相關元件進行臨時接地放電，以保證人身與兆歐表的安全和測量結果準確。測量前斷路器絕緣電阻測量規(guī)程3測量時必須正確接線。兆歐表共有3個接線端（l、e、g）。測量回路對地電阻時，l端與回路的裸露導體連接，e端連接接地線或金屬外殼；測量回路的絕緣電阻時，回路的首端與尾端分別與l、e連接；測量電纜的絕緣電阻時，為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產生影響，應將電纜的屏蔽層接至g端。

4兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應良好，兩根導線之間和導線與地之間應保持適當距離，以免影響測量精度5搖動兆歐表時，不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測回路，以防觸電。測量時斷路器絕緣電阻測量規(guī)程測量后6搖動兆歐表后，各接線柱之間不能短接，以免損壞。搖動兆歐表后,時間不要久。7轉速大約120r/min時，指針所指讀數(shù)即為絕緣電阻值斷路器絕緣電阻測量規(guī)程注意事項1實驗前后將試品接地放電注意事項2高壓測試連線架空注意事項3換算絕緣電阻與溫度的關系注意事項4斷路器表面要清潔，減少接觸電阻，確保測量結果準確性斷路器試驗規(guī)程世界上最早的斷路器產生于1885年，它是一種刀開頭和過電流脫扣器的組合。1905年，具有自由脫扣裝置的空氣斷路器誕生。1930年以來，隨著科技的進步，電弧原理的發(fā)現(xiàn)和各種滅弧裝置的發(fā)明，逐漸形成了機構。50年代末，由于電子元件的興起，又產生了電子脫扣器，到了今天，由于單片機的普及又有了智能型斷路器的問世。斷路器的發(fā)展史011

.認識斷路器的基本知識斷路器定義斷路器又稱自動開關，它是一種可以手動開關，又能自動失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，控制電路通斷，也是對電源線路及電動機實行保護，當它們發(fā)生過載、短路、欠壓等故障時能自動切斷電路，斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器與低壓斷路器，一般將使用于3kV以上的稱為高壓斷路器。圖1

:高壓斷路器實物圖高壓斷路器的主要作用是控制作用和保護作用，它既可以切斷和閉合在高壓電路中的空載電流或負荷電流，而在電路系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，它還可以通過繼電器保護電路裝置，因為它有著十分完善的滅弧結構和斷流能力。這種保護方式，可以防止電路問題擴大，并將發(fā)生故障的部分從整個電路系統(tǒng)中剔除，而沒有故障的部分仍然能夠正常的運行。高壓斷路器的作用圖2

:高壓斷路器實物圖1

:能切斷或閉合高壓線路的空載電流2

:能切斷或閉合高壓線路的負荷電流3

:能切斷或閉合高壓線路的故障電流高壓斷路器的主要功能導流部分滅孤部分基座操作機構傳動機構支持絕緣部分基本部分高壓斷路器的主要結構大體分為:導流部分，滅弧部分，絕緣部分，操作機構部分。圖3

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SF6斷路器高壓斷路器的分類高壓開關按滅弧介質分為:油斷路器，空氣斷路器，真空斷路器，六氟化硫斷路器，磁吹斷路器。按操作性質可分為:電動機構，氣動機構，液壓機構，彈簧儲能機構，手動機構。1、油斷路器。利用變壓器油作為滅弧介質，分多油和少油兩種類型。2、六氟化硫斷路器。采用惰性氣體六氟化硫來滅弧，并利用它所具有的很高的絕緣性能來增強觸頭間的絕緣。3、真空斷路器。觸頭密封在高真空的滅弧室內，利用真空的高絕緣性能來滅弧。4、空氣斷路器。利用高速流動的壓縮空氣來滅弧。5、磁吹斷路器。斷路時，利用本身流過的大電流產生的電磁力將電弧迅速拉長而吸入磁性滅弧室內冷卻熄滅。（1）合閘狀態(tài)導電性要好體。（2）合閘狀態(tài)絕緣性要好。（3）在開斷規(guī)定的短路電流時，要有足夠的開斷能力和較短的開斷時間。（4）在接通規(guī)定的短路電流時，短時間內斷路器的觸頭不能有熔焊等情況。（5）使用壽命要好，能長期可靠工作。（6）還應具有結構簡單、安裝和檢修都方便、體積也小、重量也輕等這些優(yōu)點。對高壓斷路器的基本要求高壓斷路器的主要技術參數(shù)1.額定電壓:長期允許承受的工作電壓，具有最佳經歷技術指標對應的電壓。

2.額定電流:長期允許通過的工作電流，具有最佳經濟技術指標對應的電流。

3.開斷電流:短路時，斷路器能可靠切斷（滅弧）的最大電流。

4.斷流容量（KVA）:S=√3UI反映切斷電流能力。（I:開斷電流，U:額定電流）

5.動穩(wěn)定電流:只要短路沖擊電流不超過此值，則滿足短路機械穩(wěn)定性要求。

6.熱穩(wěn)定電流:保護動作前，短路電流周期分量有效值不超過此值，則熱穩(wěn)定性滿足要求。

7.動作時間:1.分閘時間:開始～分閘命令（分閘線圈受電），結束～觸頭斷開直到電弧熄滅。2.合閘時間~從合閘線圈通電到觸頭閉合時間。

合閘位置壓氣過程熱能效應分閘位置VT

:熱能室VC

:壓氣室斷路器滅弧原理圖4

:斷路器滅弧原理示意圖2

:斷路器控制回路（1）合閘操作:

手動合閘是將控制開關SA打到合閘位置，此時5--8觸點瞬時接通，而斷路器在跳閘位置時QF2是接通的，所以合閘接觸器KM得電，斷路器合閘線圈YG得電啟動，斷路器合閘。當合閘操作完成后，斷路器的動斷輔助觸點QF2斷開，合閘接觸器KM斷電，合閘線圈YC斷電。同時斷路器動合觸點QF1接通，準備好跳閘回路。斷路器的基本控制回路（2）跳閘操作:

手動合閘