断路器的交接试验课件.ppt

1、断路器的交接及运行,1 高压开关设备运行情况,高压开关设备主要有四个电压等级500kV、220kV、35kV以及10kV，发电厂中还有6kV的电压等级。其中500kV、220kV断路器基本上都是SF6断路器（包括GIS）；110kV断路器大部分为SF6断路器（包括GIS）、少部分为少油断路器；35kV断路器大部分为SF6断路器（包括GIS）、少部分为少油断路器；10kV、6kV断路器主要为真空断路器 。,2 断路器的交接试验,2.1 测量绝缘电阻 测量绝缘电阻分为控制回路绝缘电阻及一次部分绝缘电阻（包括断口间及绝缘拉杆对地）。 辅助回路和控制回路绝缘电阻测试 试验准备：测试前需要确认辅助回路和

2、控制回路确已切开电源。 试验方法：采用直流绝缘摇表500V或1000V档进行测量，摇表的L端接辅助回路和控制回路的引出线端子，E端接地。按照绝缘摇表说明书进行测量。 注意事项：有电气连接的回路中只需要测量一个端子的对地绝缘，储能电动机属于辅助回路中设备也需测量，测量完毕应该放电。,2 断路器的交接试验,2.1 测量绝缘电阻 一次绝缘电阻测量需要测量断口间绝缘电阻及绝缘拉杆高压对地的绝缘电阻 测量断口间绝缘电阻方法是开关处于检修状态，在分闸位置，开关地刀打开，绝缘摇表的L端接被测断口一端，E端接另一端，档位选择2500V进行测量。 测量绝缘拉杆的绝缘电阻方法是开关处于检修状态，在分闸位置，开关地

3、刀打开，绝缘摇表的L端接开关断口的动触头侧，E端接地，档位选择2500V进行测量。,2 断路器的交接试验,2.2 测量每相导电回路的电阻 本试验采用电流不小于100A的直流压降法进行试验，试验结果参照断路器厂家规定。必要时应测量每个断口回路的电阻。 关于回路电阻的测试，书中讲得非常清楚，只要注意，在现场测量开关回路电阻时，开关两侧地刀可不必打开。,2 断路器的交接试验,2.3 交流耐压试验 交流耐压试验是断路器交接试验中最重要的一项绝缘试验，该项试验应该在其他绝缘试验完成并确认合格后方可进行。 35kV及以下断路器耐压试验 由于该电压等级断路器试验电压较低，容量较小因此可使用变压器直接升压进行

4、试验 110kV及以上断路器耐压试验 由于该电压等级断路器试验电压较高，且容量较大，如用变压器直接升压试验的话试验变压器容量不足且搬运较困难。因此改用可以组合使用的串连谐振耐压成套装置进行试验（P56）。要求试验电压必须是工频。,2 断路器的交接试验,2.3 交流耐压试验 串连谐振知识点：调谐，谐振产生的条件：串连回路中的感抗与容抗之和为0是理想谐振状态（即L1/C）。 例：在一个将50Hz电源、电阻R、电容器C及电抗器Z串联而成的回路中，已知电源电压为50V，电阻为3，电容器的电容量为1000pF，问，当电抗器的电感为多少时，该回路构成谐振回路，电容两端电势为多少。,2 断路器的交接试验,答

5、：要构成谐振回路，则需让L1/（C），即,Uc=I*1/(C)=50/3/(314*1000*10-12)=53.08103kV,2 断路器的交接试验,2.3 交流耐压试验 断路器工频耐压试验有什么特点?断口间耐压水平如何确定? 断路器的对地绝缘水平应符合GB3111高压输变电设备的绝缘配合的规定(10kV和35kV产品的1min工频干试电压应分别为42kV和95kV)。对相间绝缘水平也应提出相应要求。对断口间的耐压水平应考虑反相最高电压的作用。 综上所述，断路器的工频耐压应包括对地、相间和断口间各个部位，并应分别在合、分闸状态下进行。具体试验时，加压部位及接线方式应按后表依次进行。如果高压开

6、关设备的绝缘主要是由固体有机材料制成，则需进行5min工频耐压试验。,2 断路器的交接试验,2.3 交流耐压试验 断路器工频交流耐压试验标准为（注意：新的交接试验标准的规定值有误）,2 断路器的交接试验,2.3 交流耐压试验 现在对于现场交流耐压试验有这样的规定： 1 在SF6气压为额定值时进行。试验电压按照出厂试验电压的80%； 2 110kV以下电压等级应进行合闸对地和断口间耐压试验； 3 罐式断路器应进行合闸对地和断口间耐压试验； 4 500kV定开距瓷柱式断路器只进行断口耐压试验。 试验电压的幅值及频率应该与和断路器相连的电气设备的要求相一致，必要时断开连接进行试验。,2 断路器的交接

7、试验,2.4 断路器均压电容器的试验 断路器均压电容器试验主要有： 2.4.1测量绝缘电阻；（试验方法与测量断路器断口间绝缘电阻相同，但试验前后必须进行放电） 2.4.2测量断路器电容器的介值损耗角正切值tan及电容值；,2 断路器的交接试验,试验准备：双断口断路器试验前至少打开一侧地刀；三断口及以上断路器可保留两侧地刀。这是最基本的要求。 概念：电介质损耗正切值（tg）就是有功电流与无功电流之比。 测试方法：建议尽量采用正接法测试，因此最好测试断口并联电容器时，使得该断口两端无接地。使用电桥进行测量，测量电压要求为10kV，将电桥的高压线和Cx线分别接到电容两端（接线图见P40 图414a）

8、，按照电桥说明书操作仪器进行测试。 建议：在断路器安装后进行电容器介值损耗角正切值tan及电容值的测量。,2 断路器的交接试验,注意事项：如测试现场干扰太大，可考虑采用反接法测量，即让被测量电容器其中一端接地进行测量，测试接线按仪器要求进行。反接法分两种：需要屏蔽和不需要屏蔽。断路器的并联电容测试如采用反接法则应采用需要屏蔽的反接法（接线图参考P40图414a，但有所区别，为什么必须采用屏蔽）。对于少油断路器的并联电容器试验，很容易因绝缘油的原因导致测量数据不准，此时应将电容器拆下单独测量。 2.4.3并联电容器交流耐压试验。,2 断路器的交接试验,2.5 测量断路器的分合闸时间及同期测量（包

9、括合闸电阻） 主要测量断路器主辅触头三相及同相各断口分合闸的同期性及配合时间，应符合产品技术条件的规定。 要求：断路器在额定操作电压、气压或液压下进行，对于500kV断路器应尽可能使用6通道以上的开关机械特性测试仪进行测量。 建议：增加一个分-0.9s-合-0.2s-分的操作时间测量 关于开关的时间量测量，书本也较为详细介绍了测量的方法。,2 断路器的交接试验,2.6 开关速度测量 开关速度测量，是检验开关开断性能的最重要试验，其测量也较为复杂。 首先理解开关合闸速度与分闸速度的概念（真空开关的分合闸速度的定义有什么区别） 目前最常用的是采用电磁振荡器测速，此时所测量的是平均速度。例如，对于油

10、断路器，刚分和刚合时的速度是最重要的参数，用电磁振荡器测速时，大多是指测量分后和合前001s内的平均速度。另外还有转鼓测速仪和滑线电阻测速仪，这些仪器实际上测量的是行程时间曲线。而光栅测速仪所测量的是不连续的行程曲线。 速度测量的实质就是在测量一定时间内的行程。,2 断路器的交接试验,少油断路器的速度测量适合用书中所提的电磁震荡法进行测量。 SF6开关由于灭弧室封闭无法打开，因此不能像少油开关那样打开灭弧室直接测量动触头的速度。因此SF6开关比较适合使用转鼓测速仪和滑线电阻测速仪（现在已经有了光学测速仪了）进行速度测量。我们通过测量SF6开关的传动机构的位移（角位移或者直线位移），换算SF6开

11、关的主触头行程。然后依据该有效行程的时间来换算速度。,2 断路器的交接试验,真空断路器在制造厂出厂调试中已使分、合闸速度合格，在安装或检修中一般可不进行测试。但当出现下列情况之一时，就必须测试分、合闸速度： 1)更换真空灭弧管或行程重新调整后。 2)更换或者改变了触头弹簧、分闸弹簧、合闸弹簧(指弹簧机构)等以后。 3)传动机构等主要部件经解体重新组装后。 真空断路器的分、合闸速度，一般都是指触头在闭合前或分离后一段行程内的平均速度(各种型号断路器规定的测取行程不相同，如ZNl210型为6mm)。,2 断路器的交接试验,2 断路器的交接试验,2 断路器的交接试验,2 断路器的交接试验,2 断路器

12、的交接试验,2 断路器的交接试验,2 断路器的交接试验,2.7 断路器合闸电阻的电阻值 断路器合闸电阻主要用于限制重合闸时产生的过电压，对于这个电阻的测量不同厂家有不同的测量方法，在交接时候可采用厂家提供的方法进行测量，但断路器被安装后，厂家提供的方法往往费时费力，这时候可采用合闸电阻测试仪进行测量。,2 断路器的交接试验,2.8 测量断路器分合闸线圈的绝缘电阻和直流电阻 注意回路中的半导体元件对测量的影响,2 断路器的交接试验,2 断路器的交接试验,2.9 断路器操作机构的试验 如果操作机构为液压机构，则应在产品规定的最低操作压力下按照上表进行试验，并再分别增加3次在额定操作电压和额定液压下

13、的分、合操作。 应使用开关操作试验电源对开关进行非额定电压下的操作，对于具有双分闸线圈的回路，应分别进行模拟操动试验。（方法详见开关分合闸线圈动作电压试验） 对于断路器操动机构本身具有三相位置不一致自动分闸功能的，应根据需要作投入或退出处理。,2 断路器的交接试验,2.10密度继电器、压力表和压力动作阀的试验 2.11密封性试验 2.12 六氟化硫气体的含水量,3 500kV变电站系统调试中的断路器试验,3.1开断空载长线试验 开断空载长线实际上是开断电容电流，这是断路器的基本任务之一。开断电容电流的特点是，在交流电弧过零熄弧后，负载侧（线路）的电荷释放很慢，线路（即电容）上电压保持不变，断路

14、器断口的工频恢复电压由于电源电压的变化而最高可以达到2倍相电压幅值。此时如果断口间的绝缘强度不够，将会发生重击穿，重击穿会导致线路过电压按3、5、7倍的增长从而威胁到设备的绝缘。因此，为了考核断路器开断空载长线的性能，应该进行开断电容负荷试验，尤其是在现场进行试验。,3 500kV变电站系统调试中的断路器试验,3.2 背对背电容器组开合试验 在规定条件下，当断路器电源侧接有一个或几个并联电容器组是，开断或关合电容器组的试验，称之为背对背电容器组开合试验。该项试验的特点是：在关合时，已运行的电容器组会对被关合的电容器组提供涌流；分断时，如果断路器发生重燃或者复燃，还在运行的电容器也将提供高频电流

15、使开断条件更为严峻。,3 500kV变电站系统调试中的断路器试验,3.3 开断空载变压器 开断空载变压器是断路器的一项基本工作任务。在开断小电感电流时，由于电弧不稳定，在电流过零前会出现电流截断现象，这种截流是引起过电压的原因。因此有必要进行开断空载变压器试验，以测试断路器的开断性能和开断时产生的过电压水平。,3 500kV变电站系统调试中的断路器试验,3.4 系统调试中注意事项 系统调试中首次带电的一次设备在第一次充电前，设备现场均应进行清场工作，所有人员不得在其周边停留，在设备带电5分钟后方能进入设备区。 系统调试中外接的电压、电流测量信号均应从互感器的测量回路接入。,4 断路器的运行,500kV断路器的产品质量较好，从全国的开关年报反映故障率较低，但仍应该重点注意其均压电容器的劣化及SF6气体中水分增加现象。 35kV断路器由于操作频繁，应重点注意其导