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斷路器耐壓試驗及機(jī)械特性試驗
來源:創(chuàng)始人 分類:電力技術(shù) 發(fā)布時間:2023-09-05 14:54:06

一、斷路器設(shè)備相關(guān)基礎(chǔ)知識

1、定義

能夠關(guān)合、承載和開斷正?;芈窏l件下的電流,并能關(guān)合、在規(guī)定時間內(nèi)承載和開斷異?;芈窏l件(包括短路條件)下的電流的機(jī)械開關(guān)裝置

2、分類

按照滅弧介質(zhì)分:空氣(K)、油(Y)、SF6氣體(L)、真空(Z

按照結(jié)構(gòu)分類:金屬外殼式(如罐式)、絕緣外殼式(如瓷柱式)

瓷柱式斷路器實(shí)物圖如下:

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3、斷路器組成元件

  • 斷路器本體(按滅弧原理分類)

1、壓氣式(按動、靜觸頭開距變化分類)

2、自能式

  • 操動機(jī)構(gòu)(儲能單元、分合閘控制及保護(hù)單元、機(jī)械傳動及機(jī)械聯(lián)鎖等)

1、彈簧機(jī)構(gòu)

2、液壓機(jī)構(gòu)

3、氣動機(jī)構(gòu)

4、液壓碟簧機(jī)構(gòu)

加裝并聯(lián)電容器和合閘電阻作用:

前者:

1)均勻斷口間電壓分布;

2)改善開斷性能。在開斷近區(qū)故障時,電容可以降低斷口高頻恢復(fù)電壓上升限度,有利于改善開斷性能。

后者:

是斷路器合閘時對電路的振蕩起阻尼作用,使振蕩過程變?yōu)榉侵芷谡袷?,從而抑制了線路的合閘過電壓。

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定開距與變開距區(qū)別?
定開距(斷口電場均勻、滅弧開距小、電弧能量較小、開斷電流大)
變開距(開距大、氣吹時間較充裕,便于提高滅弧的工作電壓、斷口電壓高)
高壓斷路器技術(shù)發(fā)展表現(xiàn)為:自能滅弧原理出現(xiàn),斷口數(shù)減少及彈簧操動機(jī)構(gòu)開發(fā)
自能式原理:
利用電弧自己的能量,在滅弧室內(nèi)建立局部高壓力形成氣吹,熄滅電弧。
4、發(fā)展趨勢
超高壓、大容量、自能化、小型化、組合化、智能化和高可靠

二、高壓開關(guān)設(shè)備制造廠簡介
  • 合資廠
北京ABB、蘇州AREVA(阿?,m、原ALSTOM)、杭州西門子、平高東芝
  • 國內(nèi)制造廠
西安高壓開關(guān)廠、平頂山高壓開關(guān)廠、沈陽高壓開關(guān)廠(新東北電氣)、長沙高壓開關(guān)廠、江蘇如高高壓開關(guān)廠
  • 高壓開關(guān)柜制造廠
常州太平洋、江蘇東源、廈門華電、安徽宏鼎電氣

三、斷路器耐壓試驗
1、斷路器耐壓試驗?zāi)康?/div>
鑒定設(shè)備絕緣強(qiáng)度最有效和最直接的試驗項目,主要為了檢查斷路器的安裝質(zhì)量,考核斷路器的絕緣強(qiáng)度。
2、試驗儀器選擇
常規(guī)工頻試驗變:現(xiàn)場試驗條件限制,一般較少使用
串聯(lián)諧振試驗裝置:利用額定電壓較低的試驗變壓器可以得到較高的輸出電壓,用小容量的試驗變可以對大容量的試品進(jìn)行交流耐壓試驗。試驗過程安全可靠。變頻式,試驗頻率范圍10--300Hz之間。
3、整個試驗方案
交接驗收試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
GB50150;
DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》
DL/T405-1996《進(jìn)口252(245)~550交流高壓斷路器和隔離開關(guān)技術(shù)規(guī)范》
DL474.4-2006《現(xiàn)場絕緣試驗實(shí)施導(dǎo)則 交流耐壓試驗》
針對罐式斷路器而言,試驗條件:斷路器內(nèi)所有設(shè)備安裝結(jié)束,SF6氣體充氣至額定壓力,且密封性試驗和氣體濕度測試合格;常規(guī)電氣試驗已經(jīng)完成且符合要求;所有CT二次側(cè)均短路接地,斷路器外部出線套管引線解除,試驗現(xiàn)場符合安全要求。檢驗500kV罐式斷路器在現(xiàn)場安裝后的主絕緣及斷口絕緣是否具有規(guī)定的電氣強(qiáng)度,確保其安全運(yùn)行。
對于瓷柱式斷路器而言,由于沒有集成CT,故對其無要求。目的是檢驗瓷柱式斷路器在現(xiàn)場安裝后斷口間絕緣是否規(guī)定的電氣強(qiáng)度,確保其安全運(yùn)行。
試驗方法:試驗采用變頻串聯(lián)諧振的方法對GIS進(jìn)行交流耐壓試驗。采用變頻諧振的方法主要試驗儀器和設(shè)備有:變頻電源、電容分壓器、電抗器、工頻試驗變壓器等、其接線圖如下:

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試驗過程,如對于500kV罐式斷路器而言:

1)合閘狀態(tài)下斷路器整體對地交流耐壓

試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV5分鐘),再升壓到線電壓500kV3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV1分鐘)

2)分閘狀態(tài)下斷路器斷口間交流耐壓

試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV5分鐘),再升壓到線電壓500kV3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV1分鐘)

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安全注意事項:

  • 嚴(yán)格執(zhí)行《電業(yè)安全工作規(guī)程(發(fā)電廠和變電所電氣部分)》中有關(guān)規(guī)定及現(xiàn)場的相關(guān)安全措施;
  • 工作人員職責(zé)明確,精力集中;
  •  現(xiàn)場設(shè)安全遮擋,并懸掛標(biāo)示牌,準(zhǔn)備必要的消防器材;
  • 登高接線或設(shè)屏蔽罩時應(yīng)戴安全帽、系安全帶;
  •  試驗中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)聽試品,并確認(rèn)無異常聲音;
  •  試驗中如出現(xiàn)異常情況則應(yīng)立即停止試驗,查明原因并排除故障后方可繼續(xù)試驗;


四、斷路器機(jī)械特性試驗

1、試驗內(nèi)容:

分合閘時間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試;

2、試驗意義:

分合閘時間:斷路器重要參數(shù)之一,其長短關(guān)系到分合故障電流的性能;如果分合閘嚴(yán)重不同期,將造成線路或變壓器的非全相接入或切斷,從而可能出現(xiàn)危害絕緣的過電壓。

分、合閘速度:直接影響到斷路器分合短路電流的能力。

分合閘動作電壓測量:關(guān)系到斷路器能否正常運(yùn)行的重要數(shù)據(jù)。

3、判斷依據(jù):

1)對分合閘時間和同期性而言:分、合指示正確;

2)分、合閘速度而言:現(xiàn)場一般不需要測量

3)對于分合閘動作電壓:并聯(lián)合閘脫扣器應(yīng)在其額定電壓85%-110%可靠動作;并聯(lián)分閘應(yīng)在額定電壓85%-110%(交流)和65%-110%(直流)可靠動作;低于額定電壓30%時不應(yīng)動作。


五、斷路器運(yùn)行中常見故障及處理方法

常見故障:

1)氣動、液壓機(jī)構(gòu)回路密封不良導(dǎo)致頻繁打壓

2)斷路器套管材質(zhì)不良導(dǎo)致爆炸

3)本體泄露

4)機(jī)械特性測試不合格等

處理方法:

1)針對目前運(yùn)行的斷路器氣動機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問題比較多的情況,一方面準(zhǔn)備備品,確保備品齊全;另一方面加強(qiáng)設(shè)備檢修維護(hù),按時進(jìn)行機(jī)構(gòu)大修;

針對液壓機(jī)構(gòu)存在的問題,主要采取更換液壓機(jī)構(gòu)密封墊,更換液壓油,加強(qiáng)開關(guān)機(jī)構(gòu)油壓回路的檢修維護(hù)工作;加強(qiáng)設(shè)備巡視,發(fā)現(xiàn)打壓頻繁,及時進(jìn)行處理。

2)針對開關(guān)設(shè)備漏氣現(xiàn)象比較普遍的現(xiàn)狀,我們采取加強(qiáng)開關(guān)設(shè)備基建過程中的監(jiān)督和驗收,同時加強(qiáng)運(yùn)行中開關(guān)設(shè)備的檢漏工作,積極利用SF6氣體激光(或紅外)成像檢漏新技術(shù)對開關(guān)設(shè)備漏氣現(xiàn)象進(jìn)行普測,并要求運(yùn)行人員加強(qiáng)巡視和記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時上報并處理。


六、變電站主電氣設(shè)備狀態(tài)檢測

1、狀態(tài)檢測概念:

是指通過各種測量,檢測和分析方法,結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的歷史和現(xiàn)狀,對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估,以便了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況,并對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄,對異常情況進(jìn)行處理,并為設(shè)備的故障分析診斷、性能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2、各主設(shè)備狀態(tài)檢測方法:

1)變壓器

變壓器油氣色譜分析,局部放電,絕緣監(jiān)測等

2)斷路器

主要包括機(jī)械性能監(jiān)測、觸頭電壽命監(jiān)測、真空滅弧室真空度檢測等

3)GIS

SF6氣體監(jiān)測(壓力、泄露、濕度)、SF6開關(guān)機(jī)械特性監(jiān)測、開關(guān)電壽命監(jiān)測、局部放電監(jiān)測

4)避雷器

全電流檢測、阻性電流檢測等




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