开关设备型式试验及其常见问题分析
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基于电力系统高压开关柜常见故障问题分析摘要:随着我国智能电网发展速度的不断提升,高压开关柜在配电端运行过程中的作用十分突出,重要性也不言而喻。
在此过程中,需要对用电可靠性和电能质量全面提升,相关工作人员也应该对可能出现的事故做到心中有数,一旦出现故障,应该在第一时间内予以解决,在确保电力系统平稳运行的同时,为民众提供更好的服务。
关键词:电力系统;高压开关柜;故障;一、我国电力系统中高压开关柜故障的相关情况我们调查了2017年相关的设备故障情况,在众多故障问题当中,有92% 的故障是开关柜出现故障导致的,其中4%是由于电缆本身出现故障导致,而其他故障问题所占几率只有4%。
而在开关柜的故障单子,机械故障占到的比率达到了43.75%,而绝缘故障的机率有31.25%,其他的故障类型大概是12.5%,而电气故障的机率十分小只有2.5%。
通过相关数据我们可以看出,绝缘故障与机械故障在开关柜故障当中占主要成分。
而进一步调查这些故障出现的原因我们能够看出,这些机械故障和绝缘故障会发生的主要原因包括以下几个方面:第一方面,缺少对员工的实际技能操作培训,进而导致工作人员对于设备的操作水平不够熟练,同时无法根据相关标准和要求进行设备维护;第二,选择的设备型号存在错误,柜体进行安装时没有遵守要求;第三,开关柜内部的动、静触头因为接触行程达不到要求,进而导致动、静触头被烧坏;分、合闸线圈与控制回路也不满足相关要求,导致分合闸线圈被烧坏;第四,外界的环境因素,比如空气内湿度过大、工作温度比较高以及雷击现象等,这些也容易导致开关柜出现故障。
二、电力系统高压开关柜故障类型1.拒动与误动故障首先,相关操作系统和传动机构很容易出现机械类故障,该种故障表现主要集中在机构卡涩、部件变形、移位等方面。
其次,由于电气控制和辅助回路中存在严重问题,很容易导致二次接线接触不良的出现,此时一旦出现接线错误等问题,分闸线圈很容易被烧毁,辅助开关也很难得到稳定运转,这其中还涉及到操作电源故障等问题。
试论低压成套开关设备短路耐受强度试验方法摘要:成套设备发生短路故障会引起很大的电动力并产生大量的热量,对线路和成套设备造成极大的危害,可能使设备受到破坏或产生永久性变形,试验室按照低压成套开关设备相关标准对于低压成套开关设备短路耐受强度试验部分包括两个方面:额定限制短路电流Icc和额定短时耐受电流Icw试验,下面对这两类试验先简要介绍相关参数的含义,再进行试验方法的分析和探讨。
关键词:短路耐受强度试验;低压成套开关设备;方法分析引言在我国具备认证资格的试验站就可以进行低压成套开关设备型式试验,在试验的过程中,各个试验站所用的电压类型和试验内容是有一些差异的,比如:电压有额定电压和较低的电压,实验内容分为同时进行短时耐受电流和峰值耐受电流试验以及单独进行短时耐受电流试验。
以下内容是对上述两种试验方法的具体试验规程、项目、差异进行分析和探讨。
1试验样机的描述及结构特点样机为GGD低压成套开关设备,GGD低压成套开关设备由柜体、隔离开关、万能式断路器、母排、N排、PE排、母线框等构成。
构架采用8MF冷弯型钢经过局部焊接组装而成,壳体使用2.0mm敷铝锌板、前后门采用1.5mm冷轧钢板、柜架采用2.0mm敷铝锌板。
零部件按模块原理设计,有E=20mm模数的安装孔,在柜体的下部、后上部和顶部均装有通风散热孔。
柜体的所有金属部件都有防腐蚀措施,镀锌或环氧粉末喷涂。
柜体为封闭式结构,内部各电器元件固定式安装,柜体前后开门,接地螺钉M12。
该样机的操作方式以手动和电动相结合,采用落地安装的安装方式,接线方式为上进下出。
试验样机的额定工作电压为AC400V,额定绝缘电压为AC690V。
主母线(水平母线)的额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流为1600A、30kA/63kA。
主开关的额定电流及极限短路分断和运行短路分断能力及额定短时耐受电流为:1600A、40kA、30kA。
2试论低压成套开关设备短路耐受强度试验方法2.1通用要求(1)对于主电路试验,有以下3种情况:①成套开关设备内没有SCPD。
陈卢明巨邦集团有限公司,浙江省温州市乐清市325600摘要:低压开关设备温度过高时,会造成绝缘性能下降、电路老化等一系列的问题,不仅会导致开关设备丧失正常的使用功能,甚至会产生一定的安全问题,因此,开展低压成套开关设备温升测试具有一定的必然性,本文将对此进行深入的探究,期望能够提供一些有效的帮助。
关键词:低压成套开关设备;温升测试;影响因素;研究引言:对低压成套开关设备的温升测试,就是在固定的条件下,测量低压成套开关设备的温升值,测量柜中部件的工作温度和周围环境之间的温差,温升值和环境温度的和就是低压成套开关设备的最高工作温度,材料超过极限值之后就无法继续有效的工作。
因此,对于低压成套开关设备来讲,温升值就是一个重要的数据和指标,对使用寿命和工作质量都有着无法忽视的重要影响,所以在低压成套开关设备设计、生产以及投入使用过程中,都必须开展温升测试。
使用固定的电流来升高低压成套开关设备的温度,在温度达到稳定状态之后(每小时变化小于等于1K),测量出的温升值不能高于国家规定的标准值。
一、新旧标准在温升测试中的差异想要确定低压成套开关设备的温升值,最直接也是最有效的方法就是型式试验,但是在实际的使用过程中,用户使用的开关设备与型式试验具有一定的差距,关于低压成套开关设备型式试验的分型,G B 7251.1—2005将其分为TTA(型式试验的成套设备)和PTTA(部分型式试验的成套设备)两种,我们所说的TTA是指用户使用的低压成套开关设备,与型式试验当中测试的设备结构相同;PTTA,指在主要部分上,用户使用的低压成套开关设备与型式试验中的结构相一致,但是在部分结构上有一定的区别,在遵循标准规范的前提下开展了相应的拓展。
在实际的应用过程中,大多数的低压成套开关设备都是PTTA形式,这是因为PTTA形式能够避免到第三方检验所开展型式试验。
关于低压成套开关设备柜内温升测量如何实施,国家相关部门也给出了比较规范化的标准,那就是《评估部分型式试验的低压开关设备和控制设备PTTA温升的外推法》。
低压成套开关设备低压成套开关设备在低压供电系统中负责电能的操纵、保护、测量、转换与分配。
由于低压成套开关设备深入到生产现场、公共场所、居民住宅等地点,能够说凡是使用电气设备的地方都应配备低压设备,我国电能的80%左右都是通过低压成套开关设备供出,低压成套开关设备的进展源于材料工业、低压电器、加工工艺与设备、基础设施建设与人民的生活水平,因此低压成套开关设备的水平从一个侧面反映了一个国家的经济实力与科学技术、生活水平。
一、我国低压成套开关设备现状我国低压成套开关设备在20世纪70年代往常基本处于停滞不前的状态,进入20世纪80年代后,由于基础设施与电力能源投入的加大,使低压成套开关设备行业开始有了较大的进展空间,生产厂家大量增加,产品的翻新速度加快,品种增多,产品的标准也在逐步向国际标准靠拢,但我国的低压成套开关设备尽管在产量与产值方面有了很大的提高,但产品品种与性能还远远不能满足市场的需求,高端市场多被国外厂商占据。
低压成套开关产品在技术性能、参数、功能、结构、安装等方面应有高中低的区别,以满不一致行业、不一致环境的使用需要。
比如:防潮、防尘、防腐、防水等深入现场使用的产品。
我国目前能供应的产品绝大多数还是通常环境下使用的产品。
具有更高参数的固定间隔式产品,防护等级高与自动化程度较高、具有多功能的产品基本处于空白。
生产厂家虽多,但规模大的少,绝大多数厂家技术力量薄弱,基本上都是通过行业的技术转让或者仿造等方式进行生产。
因此,产品类型集中,市场竞争猛烈,纵观国内低压成套开关设备,产品质量的差距不大,基本无名牌产品。
很多企业为了缩短生产周期,习惯多样化市场的需要,直接仿造别家的成形产品进行组装,并不申报型式试验,或者者申报一种型号产品的型式试验,而生产多种差别很大的型号产品。
目前国内的低压成套开关设备的问题要紧表现为在低压成套开关设备中使用的材料与辅件上。
目前国内由于绝缘材料阻燃性不合格而引起的低压成套开关设备事故很多,且绝缘材料制成的零部件绝缘性能差,要紧表现在,未按工艺要求对其进行绝缘处理影响绝缘性能,或者由于在潮湿的情况下使用,绝缘性能明显降低。
一例真空断路器型式试验失败原因的分析及改进东芝白云真空开关管(锦州)有限公司常玉斌摘要:通过对一例真空断路器在型式试验中因熔焊而造成失败的原因分析,阐述了断路器在合闸过程中合闸功与电动斥力、触头压力及分闸弹簧反力的制约关系,同时阐明了断路器机械参数的调整对型式试验成功与否的重要性。
关键词:触头压力熔焊合闸功分闸速度某开关厂真空断路器在做型式试验过程中,由于B、C相触头熔焊粘上导致试验失败。
经开关厂和真空灭弧室生产厂家双方试验人员共同查找失败原因后,对断路器做了改进,改进后的断路器重新做试验顺利通过。
现将对此次试验失败的原因分析及改进措施作以叙述。
1 试品情况委试断路器型号为ZW□-12/T630-20,结构类似ZW32,是开关厂自主开发的产品。
灭弧室厂家提供的真空灭弧室为原锦州华光电力电子(集团)公司自主开发的U系列小型化产品。
试验前,开关厂提供的试品机械参数如表1:表1灭弧室厂家试验人员对开关厂提供的断路器机械参数提出以下两点疑问:第一,真空灭弧室要求平均分闸速度(0~75%行程)为 1.0±0.2m/s,但断路器调整的数值为0.78m/s,没有达到灭弧室要求的下限值。
这对断路器成功开断是很不利的,首先它不利于对轻微熔焊点的拉断;其次,有可能由于开断过程中绝缘介质的恢复速度低于恢复电压的上升速度,造成重燃或重击穿,从而使开断失败。
第二,也是非常关键的一点,开关厂无法提供此台试品的触头压力。
查阅该厂委试品技术条件,其触头压力规定值为不小于1100N,而真空灭弧室要求的触头压力为1600N±200N。
按其技术条件所标示,触头压力值严重偏低。
断路器关合时,由于触头接触前预击穿后产生的电动力是阻止触头关合的斥力,其峰值电流(动稳定电流)是额定短路电流的2.5倍。
这样,在触头压力不够的条件下关合短路电流时极易因预击穿时间过长或接触不良而产生熔焊,甚至因关合不到位而使灭弧室炸裂。
对于这两点质疑,开关厂家试验人员表示这两个参数已调到极限值,无法再提高了,因而试验继续进行。
低压成套开关设备温升试验方法分析摘要:所谓温升试验就是给设备施加额定电流,模拟设备在满负荷正常条件下的运行,验证设备中各部件的温升极限是否超过国家标准的规定。
关键词:低压成套开关设备;温升;试验方法前言低压成套开关设备的温升试验,是指在指定条件下,测量温度的升值,即相应部位工作温度和环境温度的差值,把温度升高的值和环境的温度值加一起就是工作温度,最高工作温度不能超过相应部位的允许极限。
温升是低压成套开关设备的重要指标,直接影响产品的质量和寿命,因此,低压开关柜的结构设计和元器件选型,通常需要在评估过程中通过温升试验来检验。
方法是对低压成套开关设备主回路通以额定电流,各分支回路通以约定电流值,使其开关上下口、母排连接处、空间、外壳、手柄等部位,1小时内升温不超过1K,则认为达到温升稳定状态,此时温升应不超过相应部位国家标准规定的限值。
1温升的测试方案的选取选择低压成套开关设备进行型式试验时,要根据不同的安装方向,考虑最严酷的隔室及外壳条件(考虑到形状、尺寸、隔板及外壳的通风设计等),选择最严酷的方案。
在验证温升试验前,需要先对低压成套开关设备的防护等级进行验证,以确保成套柜在生产企业声称的防护等级下进行温升的验证,选择试验用外接导线时,应根据低压成套开关设备的各个功能单元以及主/配电母线的额定电流来选择的,与要验证的实际施加的试验电流无关。
温升试验时,如果试品只有单一回路,可以直接在试品的出线末端短接,通以额定电流进行测试。
例如低压成套开关设备中母线干线或者由单一元件组成的柜体进行温升试验时采用此方案。
通常情况下低压成套开关设备中具有若干个出线回路。
对这种开关柜进行温升试验时,应根据各条出线回路的实际情况,通以相应额定电流值。
实验室通常采用多磁路升流变压器输出低压大电流到试品的进线端,而试品的各个出线回路根据额定电流的大小选择电流调节装置连接,试验过程中,利用电源侧的变压器和输出侧的电流调节装置调节输入和输出电流到额定值。