断路器耐压试验及机械特性试验

断路器耐压试验及机械特性试验

一、断路器设备相关基础知识

1、定义

能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的机械开关装置。

2、分类

按照灭弧介质分：空气（IO、油（Y）、SF6气体（L）.真空（Z）0

按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式（如瓷柱式）。

3、断路器组成元件

断路器本体（按灭弧原理分类）

1、压气式（按动、静触头开距变化分类）

2、自能式

操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传动及机械联锁等）

1、弹簧机构

2、液压机构

3、气动机构

4、液压碟簧机构

加装并联电容器和合闸电阻作用：

前者：1）均匀断口间电压分布；2）改善开断性能。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，有利于改善开断性能。

后者：是断路器合闸时对电路的振荡起阻尼作用，使振荡过程变为非周期振荡，从而抑制了线路的合闸过电压O

定开距与变开距区别？

定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开断电流大）。

变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作电压、断口电压高）。

高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数减少及弹簧操动机构开发。

自能式原理：

利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形成气吹，熄灭电弧。

二、断路器耐压试验

1、断路器耐压试验目的

鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，主要为了检查断路器的安装质量,考核断路器的绝缘强度。

2、试验仪器选择

常规工频试验变：现场试验条件限制，一般较少使用；

串联谐振试验装置：利用额定电压较低的试验变压器可以得到较高的输出电压，用小容量的试验变可以对大容量的试品进行交流耐压试验。试验过程安全可靠。变频式，试验频率范围10—300HZ之间。

3、试验方案

交接验收试验执行标准：

国标50150

DL/T596《电力设备预防性试验规程》

DL/T405《进口252（245）~550交流高压断路器和隔离开关技术规范》

DL474.4《现场绝缘试验实施导则交流耐压试验》针对罐式断路器而言，试验条件：断路器内所有设备安装结束，SF6气体充气至额定压力，且密封性试验和气体湿度测试合格；常规电气试验己经完成且符合要求；所有CT二次侧均短路接地，断路器外部出线

套管引线解除，试验现场符合安全要求。检验500kV罐式断路器在现场安装后的主绝缘及断口绝缘是否具有规定的电气强度，确保其安全运行。

对于瓷柱式断路器而言，由于没有集成CT,故对其无要求。目的是检验瓷柱式断路器在现场安装后断口间绝缘是否具有规定的电气强度，确保其安全运行。

试验方法：试验采用变频串联谐振的方法对GIS进行交流耐压试验。采用变频谐振的方法主要试验仪器和设备有：变频电源、电容分压器、电抗器、工频试验变压器等。

试验过程，如对于50OkV罐式断路器而言：

1）合闸状态下断路器整体对地交流耐压

试验加压程序为升压到相电压288kV（5分钟），再升压到线电压500kV（3分钟），最后升压到试验电压592kV（1分钟）。

2）分闸状态下断路器断口间交流耐压

试验加压程序为升压到相电压288kV（5分钟），再升压到线电压500kV（3分钟），最后升压到试验电压592kV（1分钟）。

安全注意事项：

严格执行《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》中有关规定及现场的相关安全措施；

工作人员职责明确，精力集中；现场设安全遮拦，并悬挂标示牌，准备必要的消防器材; 登高接线或装设屏蔽罩时应戴安全帽、系安全带；

试验中应设专人监听试品，并确认无异常声音；

试验中如出现异常情况则应立即停止试验，查明原因并排除故障后方可继续试验。三、断路器机械特性试验

1、试验内容

分合闸时间和同期性、分合闸速度及分合闸动作电压的测试。

2、试验意义

分合闸时间：断路器重要参数之一，其长短关系到分合故障电流的性能；如果分合闸严重不同期，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。分、合闸速度：直接影响到断路器分合短路电流的能力。

分合闸动作电压测量：关系到断路器能否正常运行的重要数据。

3、判断依据

1）对分合闸时间和同期性而言：分、合指示正确；

2）分、合闸速度而言：现场一般不需要测量。

3）对于分合闸动作电压：并联合闸脱扣器应在其额定电压85%-110%可靠动作；

并联分闸应在额定电压85%-110%（交流）和65%-110%（直流）可靠动作；低

于额定电压30%时不应动作。

四、断路器运行中常见故障及处理方法

常见故障：

1）气动、液压机构回路密封不良导致频繁打压2）断路器套管材质不良导致爆炸

3）本体漏气

4）机械特性测试不合格等

处理方法：

1）针对目前运行的断路器气动机构出现问题比较多的情况，一方面准备备品，确保备品齐全；另一方面加强设备检修维护，按时进行机构大修；

针对液压机构存在的问题，主要采取更换液压机构密封垫，更换液压油，加强开关机构油压回路的检修维护工作；加强设备巡视,发现打压频繁，及时进行处理。

2）针对开关设备漏气现象比较普遍的现状，我们采取加强开关设备基建过程中的监督和

验收，同时加强运行中开关设备的检漏工作，积极利用SF6气体激光（或红外）成像检漏新技术对开关设备漏气现象进行普测，并要求运行人员加强巡视和记录，发现问题及时上报并处理。

五、变电站主电气设备状态检测

1、状态检测概念

是指通过各种测量、检测和分析方法，结合系统运行的历史和现状，对设备的运行状态进行评估，以便了解和掌握设备的运行状况，并对设备状态进行显示和记录，对异常情况进行处理，并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。2、各主设备状态检测方法1）变压器

变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等。

2）断路器

主要包括机械性能监测、触头电寿命监测、真空灭弧室真空度检测等。

3)GIS

SF6气体监测（压力、泄漏、湿度）、SF6开关机械特性监测、开关电寿命监测、

局部放电监测。

4）避雷器

全电流检测、阻性电流检测等。