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1、断路器耐压试验及机械特性试验 高压所 杨为二一一年二月1 1一 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(K)、油(Y)、SF6气体(L) 、真空(Z)按照结构分类:金属外壳式(如罐式)、绝缘外壳式( 如瓷柱式)2 2瓷柱式断路器实物图片北京ABB 220kV LTB245 HPL5503 3瓷柱式断路器实物图片n北京ABB HPL550内部结构4 4罐式断路器实物图片n沈高LW56n西开LW135 53、断路器组成元件n断路器本体(按灭弧原理分
2、类)1、压气式(按动、静触头开距变化分类)2、自能式n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6 6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 。7 7高压断路器示意图高压断路器示意图8 8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,
3、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9 9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。10104、 发展趋势超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高 可靠1111二、高压开关设备制造厂简介n合资厂北京ABB、苏州AREVA(阿海珐,原ALSTOM)、 杭州西门子、平高东芝n国内制造厂西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关厂 (新东北电气)、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂n高压开关柜制造厂常州太平洋、江苏东源、厦门华电、安徽宏鼎电气1212三、断路器耐压试验1、断路
4、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10300Hz之间。13133、整个试验方案交接验收试验执行标准:GB50150;DL/T596-1996电力设备预防性试验规程DL/T405-1996进口252(245)550交流高压断路器和 隔离开关技术规范DL474.4-2006现场绝缘试验实施导则 交
5、流耐压试验1414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;常规电气试验已经完成且符合要求; 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。1515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
6、有:变 频电源、电容分压器、电抗器、工频试验变压器等,其接线 图如下。SF6瓷柱式断路器交流耐压试验原理接线图1616试验过程,如对于500kV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 )1717安全注意事项:n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;n工作人员
7、职责明确,精力集中;n现场设安全遮拦,并悬挂标示牌,准备必要的消防器材;n登高接线或装设屏蔽罩时应戴安全帽、系安全带;n试验中应设专人监听试品,并确认无异常声音;n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。1818四 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。1919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
8、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20203)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。2121五、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2222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
9、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。2323六 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24241)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)GISSF6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2525谢谢大家!2626