第13章 高压断路器的试验
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国网武汉高压研究院张蓬鹤 2008-06-10高压断路器试验主要内容一、高压断路器概述二、断路器试验综述三、机械特性试验Ø高压断路器的作用 Ø高压断路器的主要要求 Ø高压断路器的分类 Ø高压断路器的基本结构 Ø断路器的术语 Ø相应的断路器标准一、高压断路器概述高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备。
Ø在正常运行时,根据电网的需要,接通或断开电路的空载电流和负载电流,起控制作用; Ø当电网发生故障时,高压断路器和保护装置及自动装置相配合,迅速、自动地切断故障电流,保障电网无故障部分的安全运行,以减少停电范围,起保护作用;1、高压断路器的作用n 绝缘部分能长期承受最大工作电压,还能承受过电压; n 长期通过额定电流, 各部分温度不超过允许值 ; n 断路器的跳闸时间要短 , 灭弧速度要快 ; n 能够满足快速重合闸 ; n 在通过短路电流时, 有足够的动稳定性和热稳定性 ; 2、高压断路器的主要要求Ø油断路器; Ø压缩空气断路器 (高速气流 ; ØSF6断路器; Ø磁吹断路器(电弧吹入狭缝 ; Ø真空断路器; Ø固体产气断路器 (聚氯乙烯 ; 3、高压断路器的分类4、高压断路器的基本结构 n 由基座、绝缘支柱、开断元件及操作结构组成。
5、断路器的术语 n 特性参量术语 ; n 操作术语 ;特性参量术语(铭牌&额定电压 :在规定的使用和性能条件下能连续运行的最高电压, 并以它确定高压开关设备的有关试验条件;&额定电流 :在规定的使用和性能条件下能连续运行的最高电压, 高压开关设备主回路能够连续承载的电流数值 ;&额定开断电流 :在规定的使用和性能条件下 ,断路器能保证正常开断的最大断路电流;&额定开断容量:指断路器在额定电压下的开断电流与额定电压的乘积在乘以线路系数 ;&额定峰值耐受电流 (额定热稳定电流 :在规定的使用和性能条件下 ,开关在闭合位置所能耐受的额定短路耐受电流第一个大半波的峰值电流;&额定短时耐受电流 (额定热稳定电流 :在规定的使用和性能条件下 ,开关在闭合位置所能承载的规定电流有效值 ;&动稳定电流 :是指断路器能够承受短路电流的第一频率峰值产生的电动力效应 , 而不致损坏的峰值电流, 为额定开断电流 2.55倍 ;特性参量术语 &额定短路持续时间(额定动稳定时间:开关在合位置所能承载额定短时耐受电流的时间间隔 ;&温升 :开关设备通过电流时各部位的温度与周围空气温度的差值 ;&功率因数(回路的 :开关设备开合试验回路的等效回路,在工频下的电阻与感抗之比 , 不包括负荷的阻抗 ;&额定短时工频耐受电压 :按规定的条件和时间进行实验时,设备耐受的工频电标准值(有效值 ;&额定操作 (雷电冲击耐受电压 :在耐压试验时,设备绝缘能耐受的操作(雷电冲击电压的标准值 ;&额定频率:在规定的使用和性能条件下能连续运行的电网频率数值 , 并以它和额定电压、额定电流确定高压开关设备的有关试验条件;&额定短路关合电流 :在额定电压以及规定的使用和性能条件下 , 开关能保证正常开断的最大短路峰值电流;操作术语 Ø操作 :动触头从一个位置转换至另一个位置的动作过程 ; Ø分 (闸操作 :开关从合位置转换到分位置的操作;Ø合 (闸操作 :开关从分位置转换到合位置的操作;Ø“ 合分” 操作 :开关进行合操作后 ,无任何有意延时就立即进行分操作;Ø操作循环 :从一个位置转换到另一个位置再返回到初始位置的连续操作; 如有多个位置, 则需通过所有的其它位置;Ø操作顺序 :具有规定时间间隔顺序的一连串操作;Ø自动重合 (闸操作 :开关进行分操作后经预定的时间在次进行合操作的操作顺序 ;Ø关合 (接通 :用于建立回路通电状态的合操作;Ø开断 (分断 :在通电状态下 ,用于回路的分操作;6、相关的断路器标准 ZBK43001高压六氟化硫断路器通用技术条件GB763交流高压断路器长期工作的发热GB2706交流高压断路器动热稳定试验方法 GB11022 高压开关设备通用技术条件GB4474交流高压断路器的近区故障试验GB4876交流高压断路器的线路充电电流开合试验 GB7354局部放电测量GB11023高压开关设备六氟化硫气体密封GB311.1-GB311.7高压输变电设备的绝缘配合及高压试验技术 GB12022工业六氟化硫GB4473交流高压断路器的开合试验B11604高压电器设备无线电干扰测量方法6、相关的断路器标准 v IEC62271-100 high-voltage alternating-current circuit-breakers ;v DL/T596— 1996 电力设备预防性试验规程; v GB3309高压开关设备常温下的机械试验; v GB1984-2003 交流高压断路器;v DL/T846.3— 2004 高电压测试设备通用技术条件第 3部分高压开关综合测试仪二、断路器试验综述1、新设备投入运行前的交接试验;2、大修后的试验;3、运行中的预防性试验;4、根据断路器存在的问题,临时增加的实验项目;三、油断路器试验u 测量绝缘电阻 ; u 测量介质损耗因数 ; u 测量泄漏电流; u 交流耐压试验 ; u 测量导电回路电阻 ; u 机械特性试验 ; u 断路器油 ;四、 SF6断路器试验测量断口间并联电容量的电容量和 tg; 测量导电回路电阻 ;操动机构的试验 ;耐压试验 ;五、机械特性试验 v 断路器机械特性时间术语 ; v 断路器的时间测量传统方法 ; v 断路器机械特性速度术语 v 断路器的速度测量传统方法 ; v 测试仪的使用;1、断路器机械特性时间术语 v 开断时间(break time从开关接到分闸指令瞬间起到各级均熄弧的时间间隔;v 关合时间(make time从开关接到合闸指令瞬间起到任意一极中首先通过电流瞬间的时间间隔;v 分闸延时(opening time delay 开关主回路开始通过故障电流瞬间起到开关接到分闸指令的时间间隔;v 分闸时间(opening-time 是指从开关接到分闸控制信号开始到开关动触头与静触头都分离瞬间的时间间隔。
⾼压真空断路器及成套设备型式试验的项⽬、参数及试验⽅法⾼压真空断路器和成套设备的型式试验项⽬、参数及试验⽅法⼀、绝缘试验:(绝缘⽔平见表1)引⽤标准GB311.1–1997 ⾼压输变电设备的绝缘配合GB/T16927.1-2011 ⾼电压试验技术第1部分:⼀般定义及试验要求GB/T 11022-2011 ⾼压开关设备和控制设备标准的共⽤技术要求1、标准参考⼤⽓条件温度 t0=20℃压⼒ p0=101.3kPa绝对湿度 h0=11g/m3本标准规定的额定耐受电压均为相应于标准参考⼤⽓条件下的数值。
2、正常使⽤条件本标准规定的额定耐受电压,适⽤于下列使⽤条件下运⾏的设备:a) 周围环境最⾼空⽓温度不超过40℃;b) 安装地点的海拔⾼度不超过1000m。
3 、对周围环境空⽓温度⾼于40℃处的设备,其外绝缘在⼲燥状态下的试验电压应取本标准的额定耐受电压值乘以温度校正因数K tK t=1+0.003 3(T—40)式中:T——环境空⽓温度,℃。
4、对⽤于海拔⾼于1 000m,但不超过4 000m 处的设备的外绝缘及⼲式变压器的绝缘,海拔每升⾼100m ,绝缘强度约降低1%,在海拔不⾼于1 000m 的地点试验时,其试验电压应按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正因数Ka4101.11-?-=H K a式中:H ——设备安装地点的海拔⾼度,m 。
表1 断器的额定绝缘⽔平1、1min⼯频耐压试验开关设备和控制设备应该承受短时⼯频耐受电压试验,对每⼀试验条件,应该把试验电压升⾼到试验值维持1min。
应该进⾏⼲试验,对户外开关设备和控制设备还应进⾏湿试。
隔离断⼝可以按下述⽅法进⾏试验:1)、优选⽅法:这时加在两侧端⼦上的两个电压都不低于相对地耐受电压的三分之⼀;2)、替代⽅法:对额定电压低于72.5kV的⾦属封闭⽓体绝缘开关装置和任⼀电压的普通开关装置底架的对地电压不需要准确的调整,甚⾄可以把底架绝缘。
2、雷电冲击耐压试验开关设备和控制设备只应该在⼲燥状态下承受雷电冲击试验。
断路器试验指导书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)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。
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。
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。
5)由于断路器构造的原因,无法测量其绝缘拉杆绝缘电阻的情况下,可通过测量其动触头对地的绝缘电阻来旁证其绝缘的可靠性。
6)测试完毕后,应采用放电棒将测试带电部位充分放电,以保证下步测试的正确性及后期工作的安全性。