开关设备试验作业指导书

开关设备试验作业指导书
一、适用范围
本作业指导书适用于10kV及以上开关设备的交接或预防性试验工作。

二、引用的标准和规程
DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》
《国家电网公司电力安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）
三、试验设备、仪器及有关专用工具
1．交接及大修后试验所需仪器及设备材料：
2
1. 必须严格执行DL409-1991《国家电网公司电力安全工作规程》及市公司相关安全规定。

2. 现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督。

五、试验项目
1．绝缘电阻的测量
1.1试验目的
测量开关的绝缘电阻，目的在于初步检查开关内部是否受潮、老化。

1.2该项目适用范围
2500V兆欧表
1.4测量步骤
1.4.1断开被试品的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试品接地放电。

放电时应用绝缘棒等工具进行，不得用手碰触放电导线。

1.4.2用干燥清洁柔软的布擦去被试品外绝缘表面的脏污，必要时用适当的清洁剂洗净。

1.4.3兆欧表上的接线端子“E”是接被试品的接地端的，“L”是接高压端的，“G”是接屏蔽端的。

应采用屏蔽线和绝缘屏蔽棒作连接。

将兆欧表水平放稳，当兆欧表转速尚在低速旋转时，用导线瞬时短接“L”和“E”端子，其指针应指零。

开路时，兆欧表转速达额定转速其指针应指“∞”。

然后使兆欧表停止转动，将兆欧表的接地端与被试品的地线连接，兆欧表的高压端接上屏蔽连接线，连接线的另一端悬空(不接试品)，再次驱动兆欧表或接通电源，兆欧表的指示应无明显差异。

然后将兆欧表停止转动，将屏蔽连接线接到被试品测量部位。

1.4.4驱动兆欧表达额定转速，或接通兆欧表电源，待指针稳定后(或60s)，读取绝缘电阻值。

1.4.5读取绝缘电阻后，先断开接至被试品高压端的连接线，然后再将兆欧表停止运转。

1.4.6断开兆欧表后对被试品短接放电并接地。

1.4.7测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

1.5影响因素及注意事项
1.5.1试品温度一般应在10～40℃之间。

1.5.2绝缘电阻随着温度升高而降低，但目前还没有一个通用的固定换算公式。

温度换算系数最好以实测决定。

例如正常状态下，当设备自运行中停下，在自行冷却过程中，可在不同温度下测量绝缘电阻值，从而求出其温度换算系数。

1.6测量结果的判断
整体绝缘电阻自行规定。

对于支持磁套、拉杆等一次回路对地绝缘电阻，其值应大于5000MΩ。

2．导电回路直流电阻
2.1试验目的
测量其接触电阻，判断是否合格。

2.2该项目适用范围
导电回路电阻测试仪（JD2201回路电阻测试仪)
2.4测量步骤
2.4.1首先，应合上开关（3次），然后把测试夹分别夹到开关同相的两端接线排上。

然后，启动测试仪器，进行测量，直至3相测完。

2.4.2 JD2201回路电阻测试仪的操作方法
2.4.2.1接线方法：按图1所示，将专用测试线的颜色红对红，黑对黑，粗的电流线接到对应的I+、I－接线柱拧紧，细的电压线插入到V+、V－的插座内，两把夹钳夹住被试品的两端。

注意：夹钳的所有连接面与试品可靠接触。

试品
I+
V+
JD2201
V-
I-
图1 试验接线图
2.4.2.2测量：按图1完成接线后，打开电源开关，仪器默认显示“100A”。

按选择键选择输出电流，电流选定后，按下测量键仪器会自动开始测量，测量完毕后将自动切断输出电流，并显示测量结果。

此时按选择键可使显示的结果在“电阻”和“电流”之间切换。

若想重复测量，按测量键即可。

2.4.2.3测试结束后，关闭电源，拆除测试线。

2.4.2.4本仪器为测量纯电阻回路设计，不允许测量感性回路。

如果在测试过程中，仪器显示“L01”则表示电流回路未接通，应仔细检查接线。

2.4.2测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

2.5影响因素及注意事项
电流输入和电压输入应在不同位置，尽量清洁接触点，使之达到更好的测量效果。

2.6测量结果的判断
2.6.1 SF6开关
1）敞开式断路器的测量值不大于制造厂规定值的120%。

2）对GIS中的断路器按制造厂规定。

2.6.2 10kV真空开关应符合厂家规定。

2.6.3 35kV多油开关、110kV少油开关，运行中自行规定。

3．交流耐压
3.1试验目的
交流耐压，是判断开关整体绝缘最有效和最直接的试验手段。

3.2该项目适用范围
10kV及以上开关设备交接、大修后试验。

3.3试验时使用的仪器
电压表、电流表、工频升压设备
3.4测量步骤
3.4.1连接好升压设备，把被试开关外壳可靠接地，然后连接好高压引线，加压到规定值，一分钟后降压，停止加压，图2为试验原理图。

图2 交流耐压试验原理图
l一双极开关；2一熔断器；3一绿色指示灯；4一常闭分间按钮ZS一常开合间按钮；
6一电磁对关：7一过流继电器ZS一红色指示灯；9一调压器；10一低压侧电比先
11一电流表；12一高压试验变压器；13一毫安表Z 14一放电管；15一测量用电压互感器；16一电压表；17一过压继电器；RI一保护电阻；CX一被试品
3.4.2拉开刀闸，检查调压器是否调零，合上刀闸，打开高压通按钮，缓慢调节升压旋钮，使电压达到规定试验电压。

3.4.3测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

3.5影响因素及注意事项
3.5.1被试品为有机绝缘材料时，试验后应立即触摸，如出现普遍或局部发热，则认为绝缘不良，应及时处理，然后再作试验。

3.5.2如果耐压试验后的绝缘电阻比耐压前下降30％，则检查该试品是否合格。

3.5.3在试验过程中，若由于空气湿度、温度、表面脏污等影响，引起被试品表面滑闪放电或空气放电，不应认为被试品的内绝缘不合格，需经清洁、干燥处理之后，再进行试验。

3.5.4升压必须从零开始，不可冲击合闸。

升压速度在40％试验电压以内可不受限制，其后应均匀升压，速度约为每秒3％的试验电压。

3.5.5耐压试验前后均应测量被试品的绝缘电阻。

3.6测量结果的判断
对于绝缘良好的被试品，在交流耐压中不应击穿，而其是否击穿，可根据下述现象来分析。

3.6.1根据试验回路接入表计的指示进行分析
一般情况下，电流表如突然上升，说明被试品击穿。

但当被试品的容抗Xc与试验变压器的漏抗X
L
之比等于2时，虽然被试品已击穿，但电流表的指示不变（因为回路电
抗X＝|Xc-X
L |，所以当被试品短路Xc=0时，回路中仍有X
L
存在，与被试品击穿前的电
抗值是相等的，故电流表的指示不会发生变化）；当 Xc与X
L
的比值小于2时，被试品
击穿后，使试验回路的电抗增大，电流表指示反而下降。

通常Xc≥X
L
，不会出现上述情况，只有在被试品电容量很大或试验变压器容量不够时，才有可能发生。

此时，应以接在高压端测量被试品上的电压表指示来判断，被试品击穿时，电压表指示明显下降。

低压侧电压表的指示也会有所下降。

3.6.2根据控制回路的状况进行分析
如果过流继电器整定适当，在被试品击穿时，过流继电器应动作，并使自动控制开跳闸。

若动作整定值过小，可能在升压过程中，因电容电流的充电作用而使开关跳闸；整定值过大时，电流继电器整定电流过大，即使被试品放电或小电流击穿，继电器也不会动作。

因此，应正确整定过流继电器的动作电流，一般应整定为被试品额定试验电流的1.3倍左右。

3.6.3根据被试品的状况进行分析
被试品发出击穿响声（或断续放电声）、冒烟。

出气、焦臭、闪弧、燃烧等，都是不
容许的，应查明原因。

这些现象如果确定是绝缘部分出现的，则认为是被试品存在缺陷或
击穿。

4．开关机械特性测量
4.1试验目的
开关机械特性是判断开关合格与否的一个重要指标。

4.2该项目适用范围
10kV 及以上开关设备交接、大修后试验。

4.3试验时使用的仪器
开关机械特性测试仪 4.4测量步骤
4.4.1按照测试仪器接线方法，正确连接试验接线，然后开始进行开关机械特性测试。

4.4.2以KC －98H4型开关机械特性测试仪为例的操作步骤： 4.4.2.1将断口信号接口与断路器连接
（1）将断口连线的黑色测试夹，夹在断路器各相静触头的接线端。

（2）将断口连接线的黄色、绿色、红色测试夹，分别夹在断路器的A 相、B 相、C 相的动触头接线端。

（依照黄、绿、红分别接A 、B 、C 相的顺序连接） （3）将断口连接线的4芯航空插头插入仪器ABC 断口信号接口中。

4.4.2.2合（分）闸操作信号线（红、绿、黑线）的连接：
（1）信号线连接时，先接三个分线夹，将绿色线夹接到分闸线圈的“＋”端；将红色线夹接到合闸线圈的“＋”端；将黑色线夹接到分/合闸线圈的公共“－”端，然后将信号线的插头插到仪器面板的电源插孔内。

合（分）闸操作信号接线柱与断路器操作机构的连接如图3所示。

黑
红检测仪
黑
红黑
红
A相
B相
C相
红黑
a d a x
100V/3
PT
高压母线
电压信号
氧化锌
避雷器
放电计数器
电流信号
图3 测试仪与开关二次线路接线示意图
（2）确认接线正确无误后，打开仪器电源，液晶屏显示“开关测试仪”等内容，三秒钟后再显示“分闸顺序”，键进行合、分闸选择，调节电压至需要值，按键，断路器合闸（分闸），当液晶屏显示“合闸顺序（分闸顺序）”时合闸（分闸）
测试完成，按键或键可以向左或向右查看各项的结果，按键可将结果打
印出来，如需存储测试结果，按键一次再按键，当液晶屏显示“合闸时间”时存储完毕。

（3）撤出信号线时，应先撤下仪器面板上的插头，然后再撤下开关上的线夹，避免线夹带电碰撞造成短路。

（4）接线时注意：外接交流电的火线、中线相位必须对应，“L”接火线，“N”接中线，地线接屏蔽网。

（5）仪器最大输出直流电源为10A，试验时注意不得超过范围。

（6）调节仪器直流电压输出至开关额定值的30％、65％或其它值。

进行分、合闸操作试验，观察断路器的动作情况。

4.4.2测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

4.5影响因素及注意事项
当开关动作后，应该马上关闭直流电源。

4.6测量结果的判断
按照制造厂要求进行试验结果判断。

5．介质损耗因数tgδ和电容量测试
5.1试验目的
有效地发现设备是否存在受潮缺陷。

5.2该项目适用范围
35kV及以上开关设备交接、大修后试验和预试。

5.3试验时使用的仪器
介损测试仪
5.4试验条件及准备
5.4.1试验条件：
本试验应在良好的天气，试品及环境温度不低于＋5℃的条件下进行。

5.4.2准备：
测试前，应先测量试品各电极间的绝缘电阻。

必要时可对试品表面(如外瓷套或电容套管分压小瓷套，二次端子板等)进行清洁或干燥处理。

了解充油电力设备绝缘油的电气、化学性能(包括油的tgδ)的最近试验结果。

5.5 试验接线
5.5.1测量装在开关设备上的任一只电容型套管的tgδ和电容时，常采用高压电桥正接线
测量，将相应套管的测量用小套管引线接至电桥的C x端，一个一个地进行测量。

5.5.2具有抽压和测量端子(小套管引出线)引出的电容型套管，tgδ及电容的测量，可分别在导电杆和各端子之间进行。

图4 电容式套管等值电路
（a）导电杆与接地端子间；（b）导电杆与抽压端子间；（c）抽压端子与接地端子间
（1）测量导电杆对接地端子（末屏）的tgδ，非测量的抽压端子接末屏端子，将C2短路。

如图4（a）所示。

（2）测量导电杆对抽压端子的tgδ。

非测量的末屏端子悬空，如图4（b）所示。

（3）测量抽压端子对接地端子的tgδ。

导电杆悬空。

这时的测量电压不应超过该端子的正常工作电压，一般为2～3kV，如图4（c）所示。

以上3种测量，电桥均采用正接线，测得的tgδ值应符合有关规程。

5.5影响因素及注意事项
5.5.1抽压小套管绝缘不良，因其分流作用，使测量的tgδ值产生偏小的测量误差。

5.5.2当相对湿度较大(如在80%以上)时，正接线使测量结果偏小，甚至tgδ测值出现负值；反接线使测量结果往往偏大。

潮湿气候时，不宜采用加接屏蔽环，来防止表面泄漏电流的影响，否则电场分布被改变，会得出难于置信的测量结果。

有条件时可采用电吹风吹干瓷表面或待阳光暴晒后进行测量。

5.5.3套管附近的木梯、构架、引线等所形成的杂散损耗，也会对测量结果产生较大影响，应予搬除。

套管电容越小，其影响也越大，试验结果往往有很大差别。

5.5.4自高压电源接到试品导电杆顶端的高压引线，应尽量远离试品中部法兰，有条件时高压引线最好自上部向下引到试品，以免杂散电容影响测量结果。

5.6测量结果的判断
套管测得的tgδ(%)按《规程》进行综合判断。

判断时应注意：
a.tgδ值与出厂值或初始值比较不应有显著变化；
b.电容式套管的电容值与出厂值或初始值比较一般不大于±10%，当此变化达±5%时应引起注意。

6．测量110kV及以上少油开关的泄漏电流
6.1试验目的
测量开关本体的泄漏电流能很好的判断开关本体的绝缘状况。

6.2该项目适用范围
110kV及以上少油开关设备交接、大修后试验和预试。

6.3试验时使用的仪器
微安表、直流高压发生器
6.4测量步骤
6.4.1开关分闸，两连接引线牌接地。

6.4.2拉开刀闸，检查高压直流发生器的调压器是否回零，然后合上刀闸，打开电源开关，缓慢加压到1/2的试验电压，读取泄漏电流，然后继续加压至全试验电压，待泄漏电流稳定后读数。

6.4.3测量时应记录被试设备的温度、湿度、气象情况、试验日期及使用仪表等。

6.5影响因素及注意事项
至少应加直流电压1分钟，直到泄漏稳定不再上升为止，最好在湿度70%以下时测量，否则应设法消除湿度大造成的误差。

6.6测量结果的判断
泄漏电流值≤10μA。