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高压断路器机械特性试验要点
作者：崔超 白诗婷 张沛
来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第24期
【摘; 要】高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。高压断路器是电力系统中最重要的控制与保护设备，在系统发生故障时可以迅速的切除故障电流，保障系统的安全和高效运行，因此对高压断路器进行相关试验的关键点解析是非常有必要的。本文就高压断路器机械特性试验要点展开探讨。
【关键词】断路器;机械特性;有点
引言
高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。高压断路器在正常运行中用于接通高压电路和断开负载，在发生事故的情况下用于切断故障电流，必要时进行重合闸。它的工作状况如何，直接影响电力系统的安全可靠运行。断路器机械操作机构方面的故障是导致断路器故障失灵的主要因素之一。
1高压断路器概述
额定电压在3KV以上，能够关合、承载和开断运行状态的正常电流和在规定时间内关合、承载、开断规定的异常电流如短路电流、过电荷电流的开关电器统称为高压断路器。高压断路器按灭弧介质的不同可分为：少油断路器、多油断路器、SF6断路器、压缩空气断路器等。一般来说它具有以下基本结构：通断原件、操动机构、传动机构、绝缘支撑元件、基座等。这些结构构成的高压断路器在电网中有控制和保护的作用，分别是：（1）根据电网运行的相关要求，将要求的部分电气设备及线路从运行状态转化为退出、备用、检修等状态。（2）在电器设备或电路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置的作用将电网中的故障部分切除，保障无故障部分可以安全稳定的运行，保护相关的电气设备和电路安全。
2高压断路器机械特性参量
高压断路器合闸过程中的机械特性参量包括合闸行程、合闸时间、合闸速度和合闸线圈电流峰值等。高压断路器分闸过程中的机械特性参量包括分闸行程、分闸时间、分闸速度和分闸线圈电流峰值等。对于采用弹簧操作机构的高压断路器，合闸完成后，储能电机开始运行，需要对储能电机的单次运行时间进行监测。
高压断路器的高压试验方法及安全措施处理
摘要：电力试验是及时发现电力设备绝缘缺陷的有效手段，它可以准确测试电力设备实际运行中的参数变化，诊断电力设备是否能够正常运行。高压试验检测到的信息可以作为电力设备安全运行的判断依据，对于电力设备能够长期稳定运行具有重要意义。电力设备试验已成为电力系统设备运行维护的重要环节之一，因此，要想保障电力系统安全有效运行，保证操作人员的人身安全及人们生产生活的正常进行，就必须对电力设备进行高压试验。
关键词：电力设备；高压试验；影响因素；安全措施
一、断路器的基本认识
断路器（俗称开关）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并且能够关合在规定时间内承载和开断异常回路条件（如短路条件）下的电流的机械开关装置。
1.1断路器的主要结构以及组成部分
通常情况下，断路器的组成部分可以概括成以下几种: 倒导流、灭弧装置、绝缘装置以及操作机构。而断路器的组成部分可以分成五种分别是: 开断、绝缘支撑、基座、转动、操作机构。断路器的主要结构可以用下图进行描述。
操作机构的组成部分可以分成四个部分，分别是: 能量转换部分、联动部分、保持部分以及释放部分。
1.2断路器的作用
断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，它可以对电源以及线路起到保护的作用，在正常的工作情况下，断路器既要能切断和接通正常情况下的空载电流和负荷电流；在故障情况下，断路器能与保护及自动装置配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，这样就可以对电路起到一种保护作用。
1.3断路器的主要分类
断路器如果按照按灭弧介质分，可以分为SF6断路器、少油断路器、多油断路器、真空开关；如果按机构类型分，可以分为弹簧操作机构、液压操作机构（空气、氮气为储能介质）、液压弹簧（GIS）、电磁机构。
高压断路器电气试验作业指导书
1、作业方法、要求及质量标准
1.1、绝缘电阻测量
1.1.1、本项作业所需仪器
序号 名称 单位 数量 备注
1 绝缘电阻测试仪 台 1
4.1.2、试验要求
1）根据相关规程要求，采用相应档位测量断路器的分闸断口、合闸整体及绝缘拉杆的绝缘电阻，测量时正确连接导线，注意操作顺序以防烧坏绝缘电阻测试仪。测量出来的绝缘电阻应和出厂值作比较，应无明显变化。
无厂参考值时，绝缘电阻可以参照下表：
（MΩ） 额定电压kV
＜24 24～40.5 126
交接时 1200 3000 6000
大修后 1000 2500 5000
运行中 300 1000 3000
2）对于断路器的二次回路试验，采用1000V或者500V的兆欧表测量二次回路对地绝缘电阻的绝缘电阻。将兆欧表的L端接入被测绝缘的考核端，将E端子接地，兆欧表摆放平稳，然后驱动兆欧表，转速均匀，保持每分钟120转的速度，待表针读书静止时可以读取绝缘电阻数值并记录。 测量出来的绝缘电阻应不小于2兆欧。测量时断开二次回路的接地线，短接所有二次回路，无法短接的可以采用单独测量，或点接触测量。
3）对断路器的分合闸线圈，应测量其单独的绝缘电阻，断开二次接线，采用1000V或者500V的兆欧表测量，将兆欧表的L端接入线圈，将E端子接地，兆欧表摆放平稳，然后驱动兆欧表，转速均匀，保持每分钟120转的速度，待表针读书静止时可以读取绝缘电阻数值并记录。 测量出来的绝缘电阻应不小于10兆欧。
4.1.3、测量注意事项
1）测量绝缘电阻时，必须等到指针稳定后才可读数，一般来说，读取一分钟时的指针示数是较为科学的。
2）停止测量时，应先断开测试线，然后停止驱动兆欧表，这样可以避免试品感应电压的反冲击损坏仪表。
3）当测量环境湿度较大或者表面泄漏电流较大时，可以采用屏蔽法，用铁丝将试品的绝缘伞裙紧紧一道至三道，然后引至兆欧表的G端子。同时可以用干燥的棉布擦拭试品的表面，保持干燥清洁，减少表面泄漏。 电 压 等 级 绝 缘 电 阻 4）二次回路绝缘电阻测试时，应尽量观察兆欧表的指针偏转情况，避免在发生击穿及闪络现象时扩大击穿面。
断路器开关特性试验报告
开关型号 额定电流 1250A
额定电压 12kV 短路开断电流
频 率 50Hz 生产日期 106GK进线柜
制造厂家
开关名称 开关编号 相序 机械特性 极间同期性（ms）
出厂值ms 实测值ms 出厂值m/s 实测值m/s 出厂值 实测值
合闸 分闸 合闸 分闸 合闸 分闸 合闸 分闸 合闸 分闸 合闸 分闸
A
B
C
试验标准：
合闸时间为50≤t≤100ms、合闸速度为±s，同期要求2≤ms
分闸时间为35≤t≤60ms、分闸速度为±s，同期要求2≤ms
GB50150-2006 DL/T596-96 华北2008年
分闸线圈绝缘电阻 实测值 5000 分闸线圈直流电阻 5000
合闸线圈绝缘电阻 实测值 5000 合闸线圈直流电阻 5000
合闸触头弹跳时间
操作类型 测试电压 操作次数 测试结果
合闸线圈 110%Un 242V 3 可靠动作
分闸线圈 110%Un 242V 3 可靠动作
合闸线圈 85%Un 187V 3 可靠动作
分闸线圈 65%Un 143V 3 可靠动作
分闸线圈 30%Un 66V 3 不动作
最低合闸电压 79%Un
最低分闸电压 64%Un
试验标准：
线圈端钮处测得的电压大于额定值的65%时，应可靠接地分闸；当此电压小于额定值的30%时，不应分闸；线圈端钮处测得的电压大于额定值的85%时，应可靠接地合闸。
备 注：
使用仪器 GKC-802 测试人员 试验结论：
经过试验，该装置符合正常使用要求，可以投入运行
断路器开关特性试验报告
开关型号 额定电流 1250A
额定电压 12kV 短路开断电流
频 率 50Hz 安装位置 106GK进线柜
制造厂家
开关名称 开关编号 相序 机械特性 极间同期性（ms）
出厂值ms 实测值ms 出厂值m/s 实测值m/s 出厂值 实测值
