500kV断路器回路电阻值超标分析

一起500kV断路器均压电容介损超标问题的分析摘要：某500kV变电站500kV断路器断口均压电容在现场10kV电压下介损超标，通过分析断口均压电容的特性，并在现场排除各种干扰，将其进行高电压介损试验。

试验结果表明由于卡登效应的影响，在10kV电压下测得的介损值远高于实际电压下的介损值。

高电压介损试验可以消除卡登效应的影响，能更真实的反映断口均压电容在运行状况下的介损情况。

关键词：均压电容，介损超标，断路器电气试验引言500kV断路器一般由两个以上的断口构成，为了使各断口间的电压均匀分布，改善断路器的开断能力，断口间通常加装并联均压电容器。

在开断近区故障时，电容可以降低断口高频恢复电压上升限度，避免在断口开断后因电压分布不均匀而造成损坏。

断路器断口均压电容器通常采用瓷套外壳，元件全部串联，内部带补偿浸渍剂以及随运行温度变化而体积变化的金属波纹管。

其材料、工艺及质量与其它电容器基本相同。

介质损耗因数tanδ是反映高压断路器断口间并联均压电容（以下简称均压电容）绝缘性能的一项重要指标，在现场预试工作中，通过测量介损值的大小来判断均压电容的整体受潮、劣化变质等缺陷。

由于试验现场存在强磁场、感应电等条件干扰，使断路器均压电容可能出现在10kV试验电压下介损值tanδ偏大，不能真实反映设备的绝缘状态。

1现场例行试验数据分析2017年11月4日，某局变电所一次检修班对所辖桂林站500kV桂山甲线间隔5043断路器均压电容进行试验时，发现5043断路器B相均压电容10kV下介损值均超过《电力设备检修试验规程》（Q/CSG1206007-2017）所规定：断路器断口间并联电容如采用油纸绝缘，10kV试验电压下tanδ不大于0.5%的注意值。

现场采用高空车进行接线，对断口均压电容金属连接部分、瓷瓶进行清洁、擦拭，确保试验接线夹接触良好，排除过渡电阻、污秽、温度、湿度等因素对试验数据的影响，试验过程中尽可能排除感应电干扰，多次进行试验，得出数据进行对比分析。

断路器回路电阻超标原因及对策探微回路电阻超标问题是变电站SF6断路器面临的一大故障性问题，科学分析断路器主回路电阻超标成因，同时采取科学而有效的解决对策，才能最大程度地排除故障、解决问题，从而维护并推动变电系统的安全、高效、合理运转。

回路电阻超标的原因较多，要通过科学试验方法进行测试、检查，从而有针对性地排除故障。

1 SF6断路器运行原理与特征分析1.1 SF6断路器运行原理剖析该断路器主要将SF6气体当作灭弧介质、绝缘介质，其运行原理为：断路器内部的SF6气体压力急剧降低，跌至某一极限值时，继电器就会立即发出警报信息，如果气体压力接连降低，会继续闭锁信号，从而切断断路器的分闸、合闸回路。

1.2 SF6断路器特征分析质地较轻、体积较小、构造简单、运转中噪音较小，能够长期使用，方便维修与保护，同时具有较高的安全性能，这是因为SF6气体是一种惰性气体，没有任何毒害功能，且较为稳定不易燃烧，最主要有着超强的灭弧功能，且绝缘性良好，气压度较高，同时具有热传导优势，绝缘性较好，适合用在电气系统，由于其体积较小，方便安装，而且能够用来消灭火灾，维护电力系统安全、高效地运转，其最优特征为：能长期使用，因为SF6气体实际运转过程中即便遭到电弧放电冲击，会发生分解反应，但是电弧消失时则又重新回归到稳定的SF6气体。

2 110kV变电站SF6断路器回路电阻超标原因分析2.1 断路器主回路电阻测量数据统计通过最近一年预试或检修对62台110kV SF6断路器进行回路电阻测试，得出的数据，其中3台110kV SF6断路器中出现了回路超标现象，测试的结果显示110kV 1XX1断路器、110kV 1XX3断路器、110kV 1XX5断路器的回路电阻超出了厂家的规定值（厂家规定值为小于45μΩ），具体的电阻数据测量统计见表1：从上表1能够看出，3台断路器的各相回路电阻都超出厂家的规定值，其中110kV 1XX5断路器的B相的电阻最大，达到109μΩ，远远超出了厂家的规定。

断路器回路电阻超标分析发表时间：2020-12-28T08:10:53.646Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：秦国锋[导读] 在高压断路器的质量检测、出厂检测等建设实验中，断路器的回路电阻检测是一个行之有效的检测手段。

国网山西省电力公司忻州供电公司山西省忻州市 034000摘要：在高压断路器的质量检测、出厂检测等建设实验中，断路器的回路电阻检测是一个行之有效的检测手段。

作为一个设备检测的重要指标，回路电阻的检测过程中也会受到各种因素的影响从而造成检测数据的偏差。

而在两端接地测量法、一端接地测量法以及直流降压法的现场测量过程中，也会出现一些问题造成检测数据的不准确。

所以，这在检测的过程中也需要对检测数据进行分析，确保其准确性。

本文对高压断路器回路电阻测试的数据进行了分析，并针对分析结果中存在的数据不准确的现象提出了处理建议。

关键词：高压短路器；回路电阻测试；数据分析；处理措施前言在电力系统之中，高压断路器作为一个重要的设备，对维持电力系统的稳定具有重要的作用。

而高压断路器的质量情况，也是影响电力系统的一个重要指标。

所以，在安装高压断路器的时候，首先需要对其进行检测，以确保其可以正常运行，不会由于质量的问题而影响到整个电力系统的稳定。

目前，对于高压断路器的测试，主要针对于高压断路器的回路电阻进行测试。

而在对回路电阻进行测试的时候，目前主要采用的手段为一端接地测量法、两端接地测量法以及直流降压法三种方式进行数据的测试。

在测试的过程中，我们需要确保数据的准确与真实，还要确保测试人员的安全。

另外，我们还需要在测试之后对数据出现问题的情况进行及时的调整，确保每一台高压断路器设备都可以正常的投入使用之中。

一、高压断路器回路电阻的测试方法本文采用了量两端接地测量法以及一端接地测量法两种方法进行了数据的测试与分析。

1.1两端接地测量法两端接地测量法在测量之后所得的数据相比于一端接地测量法所得到的数据结果偏低。

高压断路器主回路电阻超标原因分析及处理摘要通过分析220kV变电站110kV侧#1、#3和#4间隔线路侧断路器主回路电阻值超标的现状、原因后，介绍了返厂维修情况。

经处理，断路器主回路电阻超标故障得到有效处理，确保电气设备运行具有较高的安全可靠性和节能经济性。

关键词220kV变电站；高压断路器；返厂维修0 引言电力连接的主要目的在于通过一次设备和二次保护设备的相互配合，确保电力回路中电能输送分配的安全高效性，这就要求电力一次设备的金属与金属间具有良好的可靠接触性能。

一旦设备金属接触间由于表面平整度不合格、动作性能下降等原因导致操控不灵敏时，就会影响设备接触区域的工况性能，引起接触电阻、温度等参数的增加，给设备正常高效稳定运行埋下安全隐患。

主回路电阻是影响高压断路器安全可靠运行的特征参数之一，合理分析高压断路器主回路电阻值超标的原因，并采取有针对性的处理措施及时排除故障，可以确保电力系统安全可靠、节能经济的高效稳定运行。

1 LW29-126/145型高压断路器技术性能某220kV中枢变电站，共设置三个电压等级，分别为10kV、110kV、220kV，其中：110kV和220kV采用室外高压AIS敞开式设备；10kV采用室内高压开关柜。

110kV选用LW29-126/145型户外高压交流六氟化硫断路器，实现对变电站110kV间隔电气设备和线路的控制盒保护。

并配置高性能的弹簧操作机构，具备远距离电动遥控和就地手动操控相搭配的操作模式，完全符合国际IEC56和国内GB1984《高压交流断路器》等标准。

LW29-126/145型断路器的主要技术性能参数详见表1所示：2 LW29-126/145型高压断路器现状运行工况从表1可以看出，220kV变电站110kV侧的LW29-126/145型高压断路器，其额定电压为126/145kV，额定电流为3150A，而实际运行在额定电压为110kV 左右（不大于126kV），实际运行电流仅653A左右，即从实际运行状况可知220kV 变电站中110kV侧的高压断路器选型配置能够满足实际运行需求，其额定电压、额定电流、开断电流等特性参数，能够满足实际运行控制、保护性能需求。

断路器主回路电阻超标问题分析及解决对策断路器主回路电阻超标是如今电力系统的一大难题，断路器作为电力系统的核心设备，在其中出现某一差错，都有可能影响电力系统的运行，因此，我们要引起高度重视。

今天，我们就来讲讲断路器主回路电阻超标原因是什么，还有解决办法又是什么。

断路器作为电力系统中电能分配的调度器和系统的控制，也是整个电力系统的核心运行设备。

并且在断路器主回路电阻运行过程中，可靠性能和稳定性能，与整个电力系统的供电形式，有着直接性的联系。

同时，在实际运行过程中，应当对电能的分配、输电等形式，给予高度重视，并且采用导电的材料作为传输的媒介。

在断路器主回路电阻超标分析的过程中，材料应具有一定的电阻值，从而形成一个良好的电磁环境。

同时，在运行过程中，具有一定的复杂性，其消耗的功能也相对较大。

在断路器触头、母线连接和安装的时候，由于安装的质量和水平性相对较低，其温度在较高的情况下，就会导致电力系统大面积瘫痪，甚至还会导致安全事故的发生。

因此，在我国电力系统不断发展的过程中，电力行业应当对断路器主回路电阻超标的原因，给予高度重视，通过有效手段，对断路器主回路电阻超标进行全面处理，在最大程度上保证了断路器主回路电阻的安全、稳定的性能，保证了断路器主回路电阻的正常运行。

1、断路器主回路电阻超标原因分析1.1 数据故障分析在断路器主回路电阻设计过程中，应当根据系统的容量、额定电流、短路等进行计算，同时要对其计算的结果要进行校验，这样可以有效提升断路器主回路电阻运行过程中的稳定、安全等性能。

但是，在实际运行的情况下，由于受到各种因素的影响，例如：生产制造、触头设计、安装调试、后期的维护等各方面原因，这会导致断路器主回路电阻超标现象的发生。

并且，在断路器主回路电阻运行过程中，其温升过快是导致超标问题发生的主要原因。

同时，在断路器主回路反复测试过程中，电阻超标现象也是常见的一种现象，同时断路器主回路之间的电阻值差异也相对较大，一般情况下其电阻值大约在97，严重影响了断路器主回路电阻的正常运行。

97高压断路器是500kV电力系统中非常重要的电网调度和控制保护设备，断路器的运行质量水平的高低直接影响到500kV电网系统运行的安全可靠性和电力供应质量水平。

从大量研究资料和实践工作经验可知，影响断路器运行质量的因素较多，其中主回路电阻超标问题是影响断路器安全可靠、节能经济运行的基本要素，这是由于任何一台高压断路器总是由若干个电接触连接件相关联接组成完整的导电回路，电接触（尤其是动静触头接触）连接在运行过程中将会产生较大的接触电阻，加上断路器导体自身存在的电阻，这样在整个断路器导电回路中就存在回路电阻，而回路电阻的存在就会引起断路器导电回路出现温升效应，直接关系到断路器整体运行的安全稳定性，影响500kV电力系统的安全供电。

1　断路器回路电阻简介对于任何一段导体而言，当其运行过程中内部通以电流I时，则可以简便用电压表测出该导体两端的电压降为U，即根据欧姆定律可以获得该段导体的电阻值，即：UR I=。

如果将该导体切成两半再按照一点方法让其接触运行，则其在运行过程中就会形成电接触。

仍在此导体内两端通以相同电流I时，再利用测量以前测量该导体两端的电压降U ∆时，就会发现此时U ∆值要比整段导体的U值大得多，相应所求得的回路电阻值R 也要大很多，即将该电阻称为该导体的接触电阻。

对于500kV断路器导电回路而言，其主回路电阻主要由动、静触头间的接触电阻和回路中其他导电体电阻之和，其中动、静触头间的接触电阻值要比导体自身电阻值大很多，因此通常将断路器导电主回路电阻值近似约等于动、静触头间的接触电阻值。

由于断路器动、静触头导体表面的加工工艺、材料质量等因素影响，使其不可能“绝对”光滑和平坦，也就是当动、静触头接触时，不可能在整个触头接触表面上完全接触，这样就只能在其中某些点或面上进行接触，在断路器运行过程中受导体自身电流的影响，使得触头接触部位发生剧烈的收缩效应，进而使其实际接触面积在热效应作用下不断缩小，使得接触处的电阻不断增加。

高压断路器主回路电阻超标原因分析及处理摘要通过分析220kV变电站110kV侧#1、#3和#4间隔线路侧断路器主回路电阻值超标的现状、原因后，介绍了返厂维修情况。

经处理，断路器主回路电阻超标故障得到有效处理，确保电气设备运行具有较高的安全可靠性和节能经济性。

关键词220kV变电站；高压断路器；返厂维修0 引言电力连接的主要目的在于通过一次设备和二次保护设备的相互配合，确保电力回路中电能输送分配的安全高效性，这就要求电力一次设备的金属与金属间具有良好的可靠接触性能。

一旦设备金属接触间由于表面平整度不合格、动作性能下降等原因导致操控不灵敏时，就会影响设备接触区域的工况性能，引起接触电阻、温度等参数的增加，给设备正常高效稳定运行埋下安全隐患。

主回路电阻是影响高压断路器安全可靠运行的特征参数之一，合理分析高压断路器主回路电阻值超标的原因，并采取有针对性的处理措施及时排除故障，可以确保电力系统安全可靠、节能经济的高效稳定运行。

1 LW29-126/145型高压断路器技术性能某220kV中枢变电站，共设置三个电压等级，分别为10kV、110kV、220kV，其中：110kV和220kV采用室外高压AIS敞开式设备；10kV采用室内高压开关柜。

110kV选用LW29-126/145型户外高压交流六氟化硫断路器，实现对变电站110kV间隔电气设备和线路的控制盒保护。

并配置高性能的弹簧操作机构，具备远距离电动遥控和就地手动操控相搭配的操作模式，完全符合国际IEC56和国内GB1984《高压交流断路器》等标准。

LW29-126/145型断路器的主要技术性能参数详见表1所示：2 LW29-126/145型高压断路器现状运行工况从表1可以看出，220kV变电站110kV侧的LW29-126/145型高压断路器，其额定电压为126/145kV，额定电流为3150A，而实际运行在额定电压为110kV 左右（不大于126kV），实际运行电流仅653A左右，即从实际运行状况可知220kV 变电站中110kV侧的高压断路器选型配置能够满足实际运行需求，其额定电压、额定电流、开断电流等特性参数，能够满足实际运行控制、保护性能需求。

500kV断路器回路电阻故障的解决策略一、回路电阻的组成在高压断路器中，导电回路主要由装设进出线端子的导体、静触头、中间触头以及动触头等环节共同构成，而回路电阻则主要由触头、套管导电体固有电阻、导电体、动静触头之间的接触电阻以及导电体之间的连接电阻等共同组成。

一般而言，回路电阻（R）主要由三部分组成，即各导电体的固有电阻之和（Ra）、导电体与触头以及导电体之间的连接电阻（Rb）、动静触头之间的接触电阻（Rc），用公式可表示为：R=Ra+Rb+Rc。

二、回路电阻中的常见故障一是电阻的连接出现故障。

断路器的连接面通常与螺母螺栓相连，有的连接面之间涂有密封材料或导电膏，经过长期运行，受到金属热胀冷缩、自然侵蚀、地基下沉以及开关分合时震动等方面的影响，连接电阻就会出现一定的变化。

如果高压断路器的运行时间在20年以上，那么连接面之间的密封材料或导电膏就会出现劣化现象，从而增加回路中连接电阻的值。

此外，受到山洪、地震等自然灾害的影响，断路器连接面受径向应力也会发生变化，从而会导致接触电阻有所增加。

二是导电体故障。

一般情况下，导电体中的固有电阻值是固定不变的，当导电体材质出现不良现象、设计存在问题或铸造工艺不够精细时，电流才会较大，这样对断路器进行分合的过程时，导电体会因机械应力而出现断裂现象。

近几年来，随着制造工艺的不断进步，通常不会出现此类故障。

三是灭弧室动静触头接触电阻故障。

灭弧室动静触头接触电阻是断路器中非常重要的组成部分，其发生故障的概率较高。

在分合状态中，动静触头经常会出现转换现象，这样就会导致接触面经常出现一定变化，从而导致触头表面发生氧化现象。

当触头表面氧化、触指压力不足时，接触电阻就会出现变化。

如果灭弧室中的动静触头出现接触不良，受到运行电流持续作用的影响，触头发热就会出现异常现象，长此以往就会对触头表面造成一定磨损。

带队故障电流断开时，动静触头就会被燃烧并发生熔化，这样会对断路器的正常合闸造成一定的不良影响，严重时还可能会因拒动而导致断路器发生爆炸。

断路器回路电阻值电气试验超标原因分析及处理摘要】：结合工程实例对LW24-72.5型断路器主回路电阻值电气试验超标的运行现状、故障原因以及故障处理等进行的详细分析，并介绍了处理措施。

【关键词】：500kV变电站；LW24-72.5型断路器；主回路电阻；处理500kV变电站一般会安装35kV电抗器和35kV电容器，通过电容器和电抗器的互相配合使500kV母线的电压在允许的范围内变化，实现系统运行的可靠性和经济性。

一、LW24-72.5型断路器运行现状分析某500 kV变电站装有3台三相三绕组变压器，每台变压器的额定容量为750 MVA，变压器电压变比为500:220:35kV，三个绕组的容量之比为100:100:50。

变电站变压器总容量为2250MVA。

无功补偿装置电抗器和电容器安装在变电站的35kV低压侧，用于补偿500kV侧的无功功率，确保变电站的电压质量。

在35kV电抗器和电容器回路装设12台LW24-72.5型户外断路器。

该变电站从1#主变首先投入运行，半年内变电站运行正常。

1#主变投产半年以后，随着2#、3#主变相继投入工作，以及其他负荷的不断增加，500kV电力系统的控制要求越来越高，35kV侧电抗器和电容器回路的断路器动作频率不断增加，对断路器的性能要求不断提高，同时，如果35kV侧断路器发生故障停运后，会造成系统无功功率补偿不足， 500kV侧电压过高，导致500kV线路紧急停运，严重影响到500kV变电站正常运行。

在日常检修维护过程中，通过实验测量数据发现，35kV侧的LW24-72.5型断路器的接触电阻大大超过断路器相关规范要求的100μΩ，断路器某些相主回路电阻已达到260μΩ左右，超标率达到160%。

另外，从实测统计数据结果对比分析发现，该批次35kV断路器主回路电阻存在不同程度的主回路电阻增长过快的问题。

35kV断路器主回路电阻值电气试验超标严重且动作次数较多，如果出现故障，会导致500kV电力系统功率平衡被打破，电网调度运行的安全可靠性大大降低。

案例：500千伏GIS回路电阻异常分析与处置前言2022年6月11日，2号主变年度检修期间，发现5093开关B相回路电阻值严重超标，后经解体发现50932流变气室上端盆子凸面导体嵌件与屏蔽罩导体接触不稳定发生烧蚀，引起回路电阻超标。

2022年6月11日，2号主变5093开关B相开展回路电阻试验时，发现2号主变5093断路器间隔B相回路电阻值达680μΩ，远超管控值194μΩ要求，多次复测数据不稳定且最大达1686μΩ，经SF6分解物检测、X射线检测等其他技术手段未见异常。

该组合电器型号为ZF15-550，投运时间为2020年6月。

缺陷发现情况经多次操作处理和改进试验方法后复测，确认5093断路器间隔存在回路电阻超标缺陷，判断内部可能发生通流回路螺栓松动、插接件接触不良等问题，继续运行将会有设备发热、放电击穿的风险。

受到停电范围等因素制约，现场不具备立即开展进一步排查处理的条件，汇报调度后，现场将5093断路器进行隔离，采用5092单断路器运行的方式复役2号主变。

计划来年结合2号主变年度检修，届时申请500千伏Ⅳ母同停后，再对5093间隔回路电阻超标缺陷开展排查处理。

现场处理方式故障定位2023年3月9日-12日，结合2023年2号主变及500千伏IV母线年度检修，对5093开关间隔内各组部件开展回路电阻测量和解体检查GIS 回路电阻检测点位GIS 各分段回路电阻测试结果及判断序号测量步骤测试区间电阻值（μΩ）测试结果1拆分断路器与流变，测量断路器回路电阻点位1-点位281阻值正常2测量50931接地刀闸至50931流变回路电阻点位2-点位335阻值正常3测量50932接地刀闸至50932流变回路电阻点位1-点位44400阻值异常，回路电阻超标位于50932接地刀闸至50932流变之间。

4测量50932接地刀闸回路电阻点位4-点位520阻值正常5测量50932接地刀闸下侧导体回路电阻点位5-点位64阻值正常现场解体现场将故障位置CT与隔离开关逐步解体，分段测量回路电阻，进一步查找故障位置。

断路器回路电阻不合格原因分析及处理过程摘要：本文以现场试验中发现的一起110kV断路器回路电阻数据严重超标为例，详细阐述了对该异常情况的分析和处理过程，并在最后给出了相关的建议，期望可以给断路器试验同类问题作参考。

关键词：断路器；回路电阻；不合格；原因分析；处理过程1异常现象2019年9月19日在对某110kV断路器进行例行停电试验时，发现A、C两相回路电阻严重超标，试验结果如表1所示。

表1回路电阻测试数据μΩ随后安排对该断路器进行特性试验，试验数据满足厂家规定值，如表2所示。

表2断路器机械特性ms铭牌显示该SF6断路器型号为LW35-126W，额定电流为3150A，河南平高高压开关厂生产，按照厂家要求，回路电阻不大于45μΩ。

经查询SCADA系统发现，该断路器平时线路负荷电流为116.2A，占额定电流的3.7%，电阻超标不会有明显温升。

投运以来运行状况良好，最近一次状态评价为正常状态。

2回路电阻超标原因分析2.1回路电阻的组成高压断路器的导电回路主要由上接线板、静触头座、静触头、动触头、动触头座、下接线板等部件构成，因此回路电阻R由2部分组成:R=Ra+Rb (1)式中Ra为导体电阻；Rb为接触电阻。

接触电阻是接触连接部分产生的附加电阻，影响因素很多，要准确地计算接触电阻是困难的，通常只能用经验公式进行估算:Rb=K/Fm (2)式中F为接触压力；m为与接触形式有关的系数，对点、线、面接触分别取值为0.5、0.7、1；K为与接触材料，表面情况，接触方式等有关的系数。

联立式(1)和式(2)可得回路电阻:R=Ra+K/Fm (3)由式(3)可知在金属材料和周围环境相同时，回路电阻增大是由接触压力减小造成的。

2.2回路电阻超标判断该断路器投运时间不长，运行至今未发现不良工况，累计开断短路电流值小于厂家规定值80%，因此可以判断该断路器动静触头状态良好，不存在烧损情况。

采用大电流直流降压法测试回路电阻，且接线板已打磨光滑，故触头和接线处氧化层对测试结果的影响可以忽略不计，B相测试数据合格也可证实。