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斷路器耐壓試驗及機械特性試驗

來源：創(chuàng)始人分類：電力技術(shù) 發(fā)布時間：2023-09-05 14:54:06

一、斷路器設(shè)備相關(guān)基礎(chǔ)知識

1、定義

能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合、在規(guī)定時間內(nèi)承載和開斷異常回路條件（包括短路條件）下的電流的機械開關(guān)裝置

2、分類

按照滅弧介質(zhì)分：空氣（K）、油（Y）、SF6氣體（L）、真空（Z）

按照結(jié)構(gòu)分類：金屬外殼式（如罐式）、絕緣外殼式（如瓷柱式）

瓷柱式斷路器實物圖如下：

3、斷路器組成元件

斷路器本體（按滅弧原理分類）

1、壓氣式（按動、靜觸頭開距變化分類）

2、自能式

操動機構(gòu)（儲能單元、分合閘控制及保護單元、機械傳動及機械聯(lián)鎖等）

1、彈簧機構(gòu)

2、液壓機構(gòu)

3、氣動機構(gòu)

4、液壓碟簧機構(gòu)

加裝并聯(lián)電容器和合閘電阻作用：

前者：

1）均勻斷口間電壓分布；

2）改善開斷性能。在開斷近區(qū)故障時，電容可以降低斷口高頻恢復(fù)電壓上升限度，有利于改善開斷性能。

后者：

是斷路器合閘時對電路的振蕩起阻尼作用，使振蕩過程變?yōu)榉侵芷谡袷?，從而抑制了線路的合閘過電壓。

定開距與變開距區(qū)別？

定開距（斷口電場均勻、滅弧開距小、電弧能量較小、開斷電流大）

變開距（開距大、氣吹時間較充裕，便于提高滅弧的工作電壓、斷口電壓高）

高壓斷路器技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為：自能滅弧原理出現(xiàn)，斷口數(shù)減少及彈簧操動機構(gòu)開發(fā)

自能式原理：

利用電弧自己的能量，在滅弧室內(nèi)建立局部高壓力形成氣吹，熄滅電弧。

4、發(fā)展趨勢

超高壓、大容量、自能化、小型化、組合化、智能化和高可靠

二、高壓開關(guān)設(shè)備制造廠簡介

合資廠

北京ABB、蘇州AREVA(阿海琺、原ALSTOM)、杭州西門子、平高東芝

國內(nèi)制造廠

西安高壓開關(guān)廠、平頂山高壓開關(guān)廠、沈陽高壓開關(guān)廠（新東北電氣）、長沙高壓開關(guān)廠、江蘇如高高壓開關(guān)廠

高壓開關(guān)柜制造廠

常州太平洋、江蘇東源、廈門華電、安徽宏鼎電氣

三、斷路器耐壓試驗

1、斷路器耐壓試驗?zāi)康?/div>

鑒定設(shè)備絕緣強度最有效和最直接的試驗項目，主要為了檢查斷路器的安裝質(zhì)量，考核斷路器的絕緣強度。

2、試驗儀器選擇

常規(guī)工頻試驗變：現(xiàn)場試驗條件限制，一般較少使用

串聯(lián)諧振試驗裝置:利用額定電壓較低的試驗變壓器可以得到較高的輸出電壓，用小容量的試驗變可以對大容量的試品進行交流耐壓試驗。試驗過程安全可靠。變頻式，試驗頻率范圍10--300Hz之間。

3、整個試驗方案

交接驗收試驗執(zhí)行標準：

GB50150；

DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》

DL/T405-1996《進口252（245）~550交流高壓斷路器和隔離開關(guān)技術(shù)規(guī)范》

DL474.4-2006《現(xiàn)場絕緣試驗實施導(dǎo)則交流耐壓試驗》

針對罐式斷路器而言，試驗條件：斷路器內(nèi)所有設(shè)備安裝結(jié)束，SF6氣體充氣至額定壓力，且密封性試驗和氣體濕度測試合格；常規(guī)電氣試驗已經(jīng)完成且符合要求；所有CT二次側(cè)均短路接地，斷路器外部出線套管引線解除，試驗現(xiàn)場符合安全要求。檢驗500kV罐式斷路器在現(xiàn)場安裝后的主絕緣及斷口絕緣是否具有規(guī)定的電氣強度，確保其安全運行。

對于瓷柱式斷路器而言，由于沒有集成CT，故對其無要求。目的是檢驗瓷柱式斷路器在現(xiàn)場安裝后斷口間絕緣是否規(guī)定的電氣強度，確保其安全運行。

試驗方法：試驗采用變頻串聯(lián)諧振的方法對GIS進行交流耐壓試驗。采用變頻諧振的方法主要試驗儀器和設(shè)備有：變頻電源、電容分壓器、電抗器、工頻試驗變壓器等、其接線圖如下：

試驗過程，如對于500kV罐式斷路器而言：

1）合閘狀態(tài)下斷路器整體對地交流耐壓

試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV（5分鐘），再升壓到線電壓500kV（3分鐘），最后升壓到試驗電壓592kV（1分鐘）

2）分閘狀態(tài)下斷路器斷口間交流耐壓

試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV（5分鐘），再升壓到線電壓500kV（3分鐘），最后升壓到試驗電壓592kV（1分鐘）

安全注意事項：

嚴格執(zhí)行《電業(yè)安全工作規(guī)程（發(fā)電廠和變電所電氣部分）》中有關(guān)規(guī)定及現(xiàn)場的相關(guān)安全措施；
工作人員職責(zé)明確，精力集中；
現(xiàn)場設(shè)安全遮擋，并懸掛標示牌，準備必要的消防器材；
登高接線或設(shè)屏蔽罩時應(yīng)戴安全帽、系安全帶；
試驗中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)聽試品，并確認無異常聲音；
試驗中如出現(xiàn)異常情況則應(yīng)立即停止試驗，查明原因并排除故障后方可繼續(xù)試驗；

四、斷路器機械特性試驗

1、試驗內(nèi)容：

分合閘時間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試；

2、試驗意義：

分合閘時間：斷路器重要參數(shù)之一，其長短關(guān)系到分合故障電流的性能；如果分合閘嚴重不同期，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。

分、合閘速度：直接影響到斷路器分合短路電流的能力。

分合閘動作電壓測量：關(guān)系到斷路器能否正常運行的重要數(shù)據(jù)。

3、判斷依據(jù)：

1）對分合閘時間和同期性而言：分、合指示正確；

2）分、合閘速度而言：現(xiàn)場一般不需要測量

3）對于分合閘動作電壓：并聯(lián)合閘脫扣器應(yīng)在其額定電壓85%-110%可靠動作；并聯(lián)分閘應(yīng)在額定電壓85%-110%（交流）和65%-110%（直流）可靠動作；低于額定電壓30%時不應(yīng)動作。

五、斷路器運行中常見故障及處理方法

常見故障：

1）氣動、液壓機構(gòu)回路密封不良導(dǎo)致頻繁打壓

2）斷路器套管材質(zhì)不良導(dǎo)致爆炸

3）本體泄露

4）機械特性測試不合格等

處理方法：

1）針對目前運行的斷路器氣動機構(gòu)出現(xiàn)問題比較多的情況，一方面準備備品，確保備品齊全；另一方面加強設(shè)備檢修維護，按時進行機構(gòu)大修；

針對液壓機構(gòu)存在的問題，主要采取更換液壓機構(gòu)密封墊，更換液壓油，加強開關(guān)機構(gòu)油壓回路的檢修維護工作；加強設(shè)備巡視，發(fā)現(xiàn)打壓頻繁，及時進行處理。

2）針對開關(guān)設(shè)備漏氣現(xiàn)象比較普遍的現(xiàn)狀，我們采取加強開關(guān)設(shè)備基建過程中的監(jiān)督和驗收，同時加強運行中開關(guān)設(shè)備的檢漏工作，積極利用SF6氣體激光（或紅外）成像檢漏新技術(shù)對開關(guān)設(shè)備漏氣現(xiàn)象進行普測，并要求運行人員加強巡視和記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時上報并處理。

六、變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)檢測

1、狀態(tài)檢測概念：

是指通過各種測量，檢測和分析方法，結(jié)合系統(tǒng)運行的歷史和現(xiàn)狀，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估，以便了解和掌握設(shè)備的運行狀況，并對設(shè)備狀態(tài)進行顯示和記錄，對異常情況進行處理，并為設(shè)備的故障分析診斷、性能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2、各主設(shè)備狀態(tài)檢測方法：

1）變壓器

變壓器油氣色譜分析，局部放電，絕緣監(jiān)測等

2）斷路器

主要包括機械性能監(jiān)測、觸頭電壽命監(jiān)測、真空滅弧室真空度檢測等

3）GIS

SF6氣體監(jiān)測（壓力、泄露、濕度）、SF6開關(guān)機械特性監(jiān)測、開關(guān)電壽命監(jiān)測、局部放電監(jiān)測

4）避雷器

全電流檢測、阻性電流檢測等

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