城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修 課件 項(xiàng)目3 SF6斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)及檢修

項(xiàng)目三斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)及檢修

斷路器是高壓電器中最重要的設(shè)備，是一次系統(tǒng)中控制和保護(hù)電路的關(guān)鍵設(shè)備。斷路器在正常運(yùn)行時(shí)，用來接通或斷開電路的負(fù)荷電流；當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的作用下，用來迅速斷開短路電流，切除故障電路，以保障系統(tǒng)中非故障部分的正常運(yùn)行。

斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)主要包括導(dǎo)電回路直流電阻測量和絕緣電阻測量等，斷路器的檢修主要涉及到小修作業(yè)。因此本章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)分為：

學(xué)習(xí)任務(wù)一斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量

學(xué)習(xí)任務(wù)二斷路器絕緣電阻測量

學(xué)習(xí)任務(wù)三斷路器小修任務(wù)1斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量

導(dǎo)電回路直流電阻測量是斷路器判斷觸頭接觸是否良好的一種常見試驗(yàn)，也是斷路器預(yù)防性試驗(yàn)的主要項(xiàng)目。如果接觸電阻過大，在長期工作電流下積累的發(fā)熱量將隨著電阻的增加而增加，電接觸的溫度急劇上升，造成接觸電阻繼續(xù)惡化，嚴(yán)重時(shí)可能使觸頭接觸部分局部熔焊，影響開關(guān)的正常分合?！救蝿?wù)描述】

當(dāng)通過短路電流時(shí)，還會(huì)影響開關(guān)的動(dòng)、熱穩(wěn)定性能和開斷性能。因此，當(dāng)主變電所110kV斷路器在運(yùn)行1～3年或大修后，需要測量其導(dǎo)電回路電阻，掌握觸頭的接觸狀況，從而保證設(shè)備的安全運(yùn)行。【任務(wù)描述】學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1（1）掌握

斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）明確

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量的

步驟和具體操作學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)2（1）能完成

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量

試驗(yàn)（2）能與他人合作，進(jìn)行有效溝通，能按6S管

理規(guī)定進(jìn)行作業(yè)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（1）氣體是無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，密度為6.14，是空氣的5.1倍。分解溫度為500℃，無火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，對(duì)金屬和絕緣材料無腐蝕和氧化，冷卻特性好。

（2）絕緣性能好。相同條件下絕緣強(qiáng)度是空氣的2.5～3倍，在0.3MPa下與變壓器油絕緣強(qiáng)度相同。1.

氣體基本性質(zhì)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（3）滅弧性能好，其滅弧能力是空氣的100倍。具有強(qiáng)電負(fù)性，能吸附電子和正離子復(fù)合，故復(fù)合作用快，去游離作用強(qiáng)。尤其在電流過零前后，可使弧隙中帶電粒子減少，導(dǎo)電率下降。易液化，不宜使用于寒冷地區(qū)（—30℃)。

1.

氣體基本性質(zhì)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（4）受電弧作用后，不會(huì)引起氣體的變質(zhì)。受電孤作用后，少量分解為和，但它們很不穩(wěn)定，在0.1ms的極短時(shí)間內(nèi)迅速合成。斷路器在多次強(qiáng)電流斷開試驗(yàn)后，氣體基本上不劣化。

（5）當(dāng)氣體中有水分存在時(shí)，在電弧的作用下將產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)，主要是低氟化物、氫氟酸等。1.

氣體基本性質(zhì)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（1）斷路器滅弧室有雙壓式和單壓式（定開距、變開距）兩種結(jié)構(gòu)。2.滅弧室類型及滅弧原理圖3-1-1斷路器滅弧室結(jié)構(gòu)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（2）滅弧原理：110kV以上的系統(tǒng)中多采用單壓式滅弧室，又稱壓氣式滅弧室，指在斷路器內(nèi)的氣體只有一種較低的壓力，滅弧室的可動(dòng)部分帶有壓氣裝置，靠分閘過程中活塞與氣缸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，像打氣筒打氣一樣，使氣體壓力短時(shí)間內(nèi)迅速升高，形成高壓氣體吹拂電弧，使之熄滅，動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)速度決定了吹氣量的大小，一旦分閘操作結(jié)束，壓氣作用隨即消失，觸頭間恢復(fù)為低壓氣體。2.滅弧室類型及滅弧原理一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)

（1）瓷柱式：開斷元件安裝在絕緣支柱上，使處于高電位的觸頭、導(dǎo)電部分及滅弧室與地電位絕緣，絕緣支柱則安裝在接地的基座上。3.斷路器的分類

（2）罐式：開斷元件安裝在接地的箱殼中，其間的絕緣依靠氣體來承擔(dān)，導(dǎo)電部分經(jīng)套管引入，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，常在高壓和超高壓斷路器中使用，抗震性能好。

瓷柱式斷路器

罐式斷路器一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)（1）優(yōu)點(diǎn)：①開斷性能好，開斷電流大，燃弧時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn)生重燃過電壓；②允許開關(guān)的次數(shù)多，適于頻繁操作，檢修周期長；③結(jié)構(gòu)簡單，由于滅弧罩?jǐn)嗫谀蛪焊撸蛊鋽嗫跀?shù)和絕緣支柱數(shù)減少；④結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積小；⑤氣體是惰性氣體，沒有火災(zāi)危險(xiǎn)。（2）缺點(diǎn)：斷路器加工精度要求高，密封性能要求好，檢測要求嚴(yán)格，價(jià)格高。4.斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)二、

斷路器導(dǎo)電回路

直流電阻測量試驗(yàn)二、

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量

該試驗(yàn)通過測量斷路器動(dòng)、靜觸頭的接觸電阻，判斷觸頭接觸是否良好。接觸電阻上升的原因有：（1）觸頭表面氧化；（2）觸頭間存在有機(jī)雜物或多次開斷短路電流后，殘存有碳化物；（3）觸頭壓力下降；（4）觸頭有效接觸面積減少。1.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

如果接觸電阻過大，在長期工作電流下積累的發(fā)熱量將隨著電阻的增加而增加，電接觸的溫度急劇上升，造成接觸電阻繼續(xù)惡化，嚴(yán)重時(shí)可能使觸頭接觸部分局部熔焊，影響開關(guān)的正常分合。當(dāng)通過短路電流時(shí)，還會(huì)影響開關(guān)的動(dòng)、熱穩(wěn)定性能和開斷性能。因此，在斷路器的型式試驗(yàn)、出廠驗(yàn)收、交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)中，都規(guī)定了導(dǎo)電回路直流電阻測量這個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。當(dāng)主變電所110kV斷路器在運(yùn)行1～3年或大修后，需要測量其導(dǎo)電回路電阻，掌握觸頭的接觸狀況，從而保證設(shè)備的安全運(yùn)行。1.試驗(yàn)?zāi)康亩?/p>

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量2.試驗(yàn)原理

采用直流壓降法。

根據(jù)歐姆定律：。使用回路電阻測試儀為斷路器導(dǎo)電回路提供恒定電流I（不小于100A），當(dāng)電流流經(jīng)斷路器時(shí)，由于動(dòng)、靜觸頭的接觸電阻，動(dòng)、靜觸頭兩端會(huì)有電壓差U，我們通過鉗在動(dòng)、靜觸頭的電壓鉗測量該電壓差U。二、

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量圖3-1-4

直流壓降法原理圖3.試驗(yàn)儀器

試驗(yàn)儀器采用回路電阻測試儀。

型號(hào)：HLC5502

廠家：保定金達(dá)

電流選擇：100A、200A二、

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量圖3-1-5

回路電阻測試儀4.試驗(yàn)接線二、

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量圖3-1-6

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量接線圖5.作業(yè)流程

（1）擺放回路電阻測試儀，連接測試線，將回路電阻測試儀接地端可靠接地，參考試驗(yàn)接線圖。檢查被試斷路器應(yīng)在合閘狀態(tài)，通過專用測試線和斷路器連接，電壓測量線應(yīng)在電流輸出線內(nèi)側(cè)。接線應(yīng)正確、連接應(yīng)牢固可靠，保證接觸良好。（2）開始測量，讀取并記錄測量結(jié)果。啟動(dòng)測試儀開始測量，測量電流輸出值不小于100A，待測量值穩(wěn)定，儀器指示無變化時(shí)，記錄測量電阻值。（3）停止測量。測量回路未放電或放電不徹底，會(huì)危及人身安全、損壞測試設(shè)備，必須等待測試儀顯示已完全放電才能斷開測試回路，進(jìn)行后續(xù)工作。二、

斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量謝謝觀看任務(wù)2

斷路器絕緣電阻測量

斷路器絕緣試驗(yàn)，是通過各種測試手段，判斷并掌握斷路器的導(dǎo)電部分對(duì)地以及斷口間的絕緣水平。由于斷路器結(jié)構(gòu)特征相差很大，故其試驗(yàn)項(xiàng)目及判斷標(biāo)準(zhǔn)也不完全一樣。絕緣電阻測量是斷路器試驗(yàn)中的一項(xiàng)基本試驗(yàn)，簡便易行，如有整體方面絕緣缺陷（如受潮），絕緣電阻一般都有一定程度的反映。定期對(duì)主變電所110kV斷路器進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，測量其絕緣電阻，并與出廠值及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型的斷路器進(jìn)行比較，初步檢查其內(nèi)部是否受潮、老化。

【任務(wù)描述】學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1（1）掌握

斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）明確

斷路器絕緣電阻測量的步驟和具體操作學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)2（1）能完成

斷路器絕緣電阻測量試驗(yàn)、（2）能與他人合作，進(jìn)行有效溝通，能按6S管

理規(guī)定進(jìn)行作業(yè)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)詳見任務(wù)1——斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量。二、

斷路器絕緣電阻測量二、

斷路器絕緣電阻測量1.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

斷路器絕緣試驗(yàn)，是通過各種測試手段，判斷并掌握斷路器的導(dǎo)電部分對(duì)地以及斷口間的絕緣水平。由于斷路器結(jié)構(gòu)特征相差很大，故其試驗(yàn)項(xiàng)目及判斷標(biāo)準(zhǔn)也不完全一樣。一般來說，斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目分為以下幾種：（1）絕緣電阻測量；（2）介質(zhì)損耗因數(shù)測量（僅對(duì)多油斷路器進(jìn)行）；（3）泄露電流試驗(yàn)（僅對(duì)少油斷路器進(jìn)行）；（4）交流耐壓試驗(yàn)；（5）斷路器并聯(lián)電阻和并聯(lián)電容絕緣性能試驗(yàn)。

絕緣電阻測量是斷路器試驗(yàn)中的一項(xiàng)基本試驗(yàn)，簡便易行，如有整體方面絕緣缺陷（如受潮），絕緣電阻一般都有一定程度的反映。定期對(duì)主變電所110kV斷路器進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，測量其絕緣電阻，并與出廠值及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型的斷路器進(jìn)行比較，初步檢查其內(nèi)部是否受潮、老化。測量斷路器的絕緣電阻，主要測量支持瓷套、拉桿等一次回路對(duì)地絕緣狀況。110kV及以上斷路器，一次回路對(duì)地絕緣電阻應(yīng)大于5000MΩ。斷路器的分、合閘線圈及合閘接觸器線圈的絕緣電阻值不低于10MΩ。二、

斷路器絕緣電阻測量2.試驗(yàn)原理

如圖所示，將兆歐表的接地端與斷路器的地線連接，兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線，將屏蔽連接線接到斷路器的測量部位，驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源，待指針穩(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值。二、

斷路器絕緣電阻測量圖3-2-1

斷路器絕緣電阻測量試驗(yàn)原理圖3.試驗(yàn)儀器

絕緣電阻測試儀（兆歐表）2500V/10000MΩ。型號(hào)：祥瑞德絕緣電阻測試儀ZC11D-5鋁殼額定電壓：2500V絕緣測量范圍：0～10000MΩ二、

斷路器絕緣電阻測量圖3-2-2絕緣電阻測試儀4.作業(yè)流程

（1）斷開斷路器外側(cè)電源開關(guān)，拆除或斷開對(duì)外的一切連線，將被試品接地放電。

（2）斷開被試品的電源后，用驗(yàn)電器驗(yàn)證確無電壓

（3）兆歐表上的接線端子“E”是接被試品的接地端的，“L”是接高壓端的，將兆歐表水平放穩(wěn)，當(dāng)兆歐表轉(zhuǎn)速尚在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用導(dǎo)線瞬時(shí)短接“L”和“E”端子，其指針應(yīng)指零。

（4）開路時(shí)，將兆歐表轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速，其指針應(yīng)指“∞”。然后使兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將兆歐表的接地端與被試品的地線連接，兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線，連接線的另一端懸空（不接試品），再次驅(qū)動(dòng)兆歐表或接通電源，兆歐表的指示應(yīng)無明顯差異。二、

斷路器絕緣電阻測量4.作業(yè)流程

（5）然后將兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將屏蔽連接線接到被試品測量部位。驅(qū)動(dòng)兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源，待指針穩(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值。

（6）分別搖測A對(duì)地、A對(duì)A斷口、B對(duì)地、B對(duì)B斷口、C對(duì)地、C對(duì)C斷口的絕緣值，并記錄。

（7）分別搖測A對(duì)B斷口、B對(duì)C斷口、C對(duì)A斷口的絕緣值，并記錄。

（8）讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試品高壓端的連接線，然后再將兆歐表停止運(yùn)轉(zhuǎn)，斷開兆歐表后對(duì)被試品短接放電并接地。測量時(shí)應(yīng)記錄被試設(shè)備的溫度、濕度、氣象情況、試驗(yàn)日期及使用儀表等。二、

斷路器絕緣電阻測量謝謝觀看任務(wù)3斷路器小修

為了保證高壓斷路器在運(yùn)行時(shí)的安全、可靠，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，檢修人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間并參照設(shè)備安裝使用說明書中的檢修條件等因素，來決定是否應(yīng)對(duì)高壓斷路器進(jìn)行檢修。檢修包括檢查（檢測）和修理兩部分內(nèi)容，分為小修、大修和臨時(shí)性檢修。小修是對(duì)設(shè)備不解體進(jìn)行的檢查、修理。當(dāng)主變電所110kV斷路器在運(yùn)行一年后，需要對(duì)其進(jìn)行小修作業(yè)?！救蝿?wù)描述】學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1（1）掌握

斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）明確

斷路器的檢修方法和步驟學(xué)習(xí)目標(biāo)技能目標(biāo)2（1）能完成

斷路器的小修項(xiàng)目（2）能與他人合作，進(jìn)行有效溝通，能按6S管

理規(guī)定進(jìn)行作業(yè)一、

斷路器基礎(chǔ)知識(shí)詳見任務(wù)1——斷路器導(dǎo)電回路直流電阻測量。二、

斷路器小修二、

斷路器小修1.小修項(xiàng)目

斷路器的小修項(xiàng)目一般每年進(jìn)行一次。小修項(xiàng)目有：

（1）瓷套檢查；

（2）氣體系統(tǒng)檢查；

（3）氣體微水測量；

（4）儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)檢查；

（5）分合閘鐵芯線圈檢查；

（6）凸輪連桿機(jī)構(gòu)；

（7）輔助開關(guān)檢查；

（8）手動(dòng)分合試驗(yàn)；

（9）低電壓試驗(yàn)。二、

斷路器小修2.作業(yè)流程（1）檢查瓷瓶無損傷、無放電痕跡，相序清晰。法蘭密封良好，防水膠完好。（2）檢查