高壓斷路器機械特性和動作電壓測試

郭小燕+蔣春悅+劉哲

摘要：本文重點介紹了高壓斷路器機械特性測試和動作電壓測試的測試過程和內(nèi)容，并且介紹了在測試過程中的安全注意事項，對于提高測試效率和減少測試誤操作具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器器 機械特性 動作電壓

1 概述

在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器（俗稱開關(guān)）屬于重要設(shè)備，機械特性測試和動作電壓測試是保證設(shè)備可靠運行的主要試驗項目，均屬于例行試驗項目[1-2]，由于設(shè)備數(shù)量很多，測試的頻度很高，通常，測試是在設(shè)備停電情況下進行，采用交流220V電源，有一定的觸電危險性，需要有人監(jiān)護，另外，由于設(shè)備機構(gòu)存在交流220V的電源接線，容易由接線錯誤造成儀器燒損，并且，每一次測試耗時較長，按照專業(yè)技能競賽的標準，每測試一臺設(shè)備（110kV）需要耗費1小時，并且，需要人為操作儀器，增大了誤操作的風(fēng)險。

機械特性測試和動作電壓測試均屬于例行試驗，通常情況下，斷路器是處于完好狀態(tài)，均能可靠動作，這種情況下，為了提高測試效率、減小測試誤差、降低操作危險性，本文提出了一種測試方法，測試對象為10kV及以上的高壓斷路器。

2 測試內(nèi)容及流程

2.1測試前準備

在測試之前，操作人確認設(shè)備處于額定狀態(tài)，對于SF6斷路器，要求氣壓處于額定壓力，儲能時，可以人為儲能或者通過儀器進行電動儲能，流程中是通過儀器直流輸出對設(shè)備儲能。

首先將斷路器操作機構(gòu)能量完全釋放，斷開斷路器控制及儲能電源。拆除斷路器兩側(cè)引線，斷路器兩側(cè)做好接地。將儀器可靠接地，然后按照接線要求做好測試接線，并檢查確認接線正確。將儀器接地，并和斷路器操動機構(gòu)的儲能回路、控制回路接線連接好。然后連接好速度傳感器。全部連接線接好后，人為檢查所有接線完好。

接通儀器電源，人為打開儀器電源開關(guān)，待儀器顯示屏顯示穩(wěn)定，根據(jù)被測斷路器型號進行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置，尤其注意根據(jù)各廠家參數(shù)設(shè)置開距及行程。將上次測得的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)按照要求格式傳輸至儀器內(nèi)存儲。參數(shù)設(shè)置完畢后，通過人為操作顯示屏選擇測試按鈕，然后人為按下儀器操作盤上的直流輸出按鈕，然后按照以下步驟完成測試過程。

2.2動作電壓測試

第一步：儀器自動通過儲能電機回路測試儲能電機的直流電阻，儀器自動記錄該數(shù)值。

第二步：經(jīng)過一定延時，儀器自動將輸出電壓調(diào)整至控制回路額定電壓（如DC220V），電壓調(diào)整采用步進式（5V/）升降壓，減少對儀器各部件的沖擊。

第三步：經(jīng)過一定延時，待電壓穩(wěn)定后，儀器自動通過直流輸出，將儲能電源回路接通，儲能電機開始儲能，儲能完成后，斷路器自身通過行程開關(guān)切斷儲能電源回路，儲能結(jié)束。

第四步：儲能正常結(jié)束后，經(jīng)過一定延時，儀器自動步進將電壓降低至額定電壓的80%，并自動觸發(fā)接通合閘控制回路，合閘線圈得電，合閘電磁鐵鐵芯可靠動作，完成合閘操作，合閘操作結(jié)束后，合閘控制回路通過輔助開關(guān)自動斷開合閘控制回路。

第五步：合閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）。經(jīng)過一定延時，儀器自動將電壓降低至額定電壓的30%，并自動觸發(fā)接通分閘控制回路，分閘線圈得電，分閘電磁鐵鐵芯應(yīng)可靠不動。

第六步：30%額定電壓正常動作后，儀器自動斷開分閘控制回路，并自動記錄電壓值，然后，儀器自動步進升壓（5V/）至65%額定電壓值，然后自動觸發(fā)接通分閘控制回路，分閘電磁鐵鐵芯應(yīng)可靠動作，斷路器完成分閘，儀器自動記錄電壓值。

第七步：65%額定電壓正常動作后，儀器自動記錄，然后自動將輸出電壓步進調(diào)整至控制回路額定電壓（如DC220V）。

2.3機械特性測試

第一步：儀器將輸出電壓升至額定電壓后，儀器自動觸發(fā)完成儲能、合閘、分閘的過程。

第二步：儲能正常結(jié)束后，儀器自動記錄儲能時間（s）、自動繪制儲能電流曲線圖。

第三步：合閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）、合閘時間（ms）、合閘速度（m/s）、合閘不同期（ms）、同相各斷口間合閘不同期（ms），彈跳次數(shù)（適用于真空斷路器），彈跳時間（s）、自動繪制合閘行程-時間特性曲線。

第四步：分閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）、分閘時間（ms）、分閘速度（m/s）、分閘不同期（ms）、同相各斷口間分閘不同期（ms），自動繪制分閘行程-時間特性曲線。

2.4測試后數(shù)據(jù)處理

儀器自動對記錄的數(shù)據(jù)進行分析，并對比歷史數(shù)據(jù)，對設(shè)備的狀態(tài)進行評估，并生成評估報告。報告生成后，儀器顯示屏顯示測試結(jié)束。這時，可以人為將測試報告通過儀器自帶藍牙裝置傳送至手機終端或電腦終端。至此整個測試結(jié)束。

3 測試安全注意事項

測試前應(yīng)將設(shè)備外殼可靠接地后，方可進行其他接線；應(yīng)通知有關(guān)人員離開被試設(shè)備，并取得測試負責(zé)人許可，方可開機測試；必須認真檢查測試接線，尤其是接入斷路器的分、合閘控制電源，應(yīng)正確無誤；斷開設(shè)備接頭時做好標記，接后應(yīng)進行檢查；試驗裝置的電源開關(guān)，應(yīng)使用明顯斷開的雙極刀閘，為了止誤合刀閘，可在刀刃上加絕緣罩。試驗裝置的低壓回路中應(yīng)有兩個串聯(lián)電源開關(guān)，并加裝過載自動跳閘裝置；對于周圍存在較高電壓等級的運行設(shè)備的測試場地，測試引線會產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，接線過程中應(yīng)戴絕緣手套。

當(dāng)使用儀器內(nèi)觸發(fā)儲能方式時，應(yīng)檢查斷路器儲能電源已可靠斷開；變更接線或測試結(jié)束時，應(yīng)首先斷開測試電源；測試現(xiàn)場出現(xiàn)明顯異常情況時（如異音、電壓波動、系統(tǒng)接地等），應(yīng)立即停止測試工作并撤離現(xiàn)場。試驗結(jié)束時，試驗人員應(yīng)拆除自裝的接地短路線，并對被試設(shè)備進行檢查，恢復(fù)試驗前的狀態(tài)，經(jīng)試驗負責(zé)人復(fù)查后，進行現(xiàn)場清理。

4總結(jié)

高壓斷路器機械特性測試和動作電壓測試對于電網(wǎng)設(shè)備檢修具有重大意義，本文中重點對測試的過程和內(nèi)容進行了梳理，并且梳理出測試過程中的注意事項，對實際生產(chǎn)工作具有較大的指導(dǎo)意義。

參考文獻

[1]河北省電力公司組編.變電檢修現(xiàn)場技術(shù)問答.中國電力出版社，2013.

[2]郭賢珊.高壓開關(guān)設(shè)備生產(chǎn)運行實用技術(shù).北京：中國電力出版社，2008.

作者簡介：郭小燕（1979-），男，學(xué)歷：研究生，單位：國網(wǎng)河北電力培訓(xùn)中心，研究方向：變電設(shè)備檢修