断路器机械特性试验报告讲义
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断路器机械特性试验(讲义)
武汉市大洋新技术有限公司
断路器机械特性试验
断路器的分合闸时间,分合闸不同期程度,分合闸速度以及线圈的动作电压等,直接影响断路器的切合性能,并且对继电保护,自动重合闸装置以及系统的稳定带来极大的影响。
对于油断路器,刚分速度的降低将使触头的燃弧时间延长,特别是在切断短路故障时,可能使触头烧损,喷油,甚至发生爆炸。
而刚合速度的降低,若合闸于短路故障时,由于阻碍触头关合电动力的作用,将引起触头振动或使其处于停滞状态,同样容易引起爆炸,特别是在自动重合闸不成功的情况下更是如此。
反之,速度过高,将使运动机械受到过度的机械应力,造成个别部件的损坏或缩短使用寿命,这是不允许的。
断路器分合闸严重不同期,将造成线路或变压器的非全相接入或切断,从而可能出现危害绝缘的过电压。
据国内运行经验,在断路器事故中,属于机械原因造成的占第一位,故现场对此应予以足够的重视。
断路器的动作特性试验,应符合制造厂规定,否则须进行检修处理。
1、分合闸时间和同期性的测量
《中华人民共和国电力行业标准DL/T846.3—2004》对开关的分合闸时间有详细的定义:
“合(闸)时间”:指接到合闸指令瞬间起到所有极触头都接触瞬间的时间间隔;
“分(闸)时间”从开关分闸操作起始瞬间(即接到分闸指令瞬间)起到所有极的触头分离瞬间的时间间隔。
早期的测量方法,多采用数字式电子毫秒表测量,现在此法已不被采用了。
最为传统的方式是16线光线示波器,如图1中所测的结果,直接在光学感光纸上得
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图 1
到各断口的时间跳变波形图,在感光纸的时间坐标分格上进行分析,得到试验结果。
此种方式是最传统、可靠的试验方式,但①使用较为烦琐;②操作此设备需要较有经验的人员;③设备较重;④夜晚加班操作极为不便,因为感光纸必须在较强光线下才能显现波形;⑤受环保政策的影响,感光纸较难购买。
因此近十年来,将计算机技术应用于断路器机械特性试验的电子仪器渐渐地多起来,为我们的现场试验提供了方便的条件。
计算机技术应用于断路器机械特性的基本原理是:计算机同时对多个断口信号进行采样,不停地扫描计时,一旦检测到断口信号状态发生改变,即计时终止。
用计算机计时,原理简单,测量准确度高,但是需对仪器有较高的抗干扰设计要求,因为仪器使用现场一般都在电磁场干扰较强的变电站内。
现场的干扰源一般有两个,一个是仪器周围的强电磁场,可直接对仪器计算机进行辐射;另一个是试验时,邻近母线带电运行,通过仪器断口线感应过来的感应电压,在500KV环境下,此感应电压往往会达到几千甚至上万伏,此感应电压如不采取措施,直接进入仪器的计算机采样回路,势必对测量结果造成影响,严重者甚至会损坏仪器。
因此,这种仪器的抗干扰设计相当重要,目前市面上各种机械特性仪器良莠不齐,在一定程度上体现在抗干扰设计上。
周围电磁场辐射干扰一般用金属机箱,对主机进行屏蔽,将机箱外壳接好大地,一般都能解决。
对于母线感应过来的感应电压干扰,通常的做法是采用光电隔离法,将现场断口信号(带强干扰)接入仪器的光电隔离的输入端,经过光电隔离,因为感应电压一般能量较弱,通不过光隔器件,而真正的断口信号则通过光隔器件传输到计算机,。