斷路器耐壓試驗及機械特性試驗
一、 斷路器設備相關(guān)基礎知識
瓷柱式斷路器
罐式斷路器
3、斷路器組成元件
斷路器本體(按滅弧原理分類(lèi))
1、壓氣式(按動(dòng)、靜觸頭開(kāi)距變化分類(lèi))
2、自能式
操動(dòng)機構(儲能單元、分合閘控制及保護單元、機械傳動(dòng)及機械聯(lián)鎖等)
1、彈簧機構
2、液壓機構
3、氣動(dòng)機構
4、液壓碟簧機構
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(kāi)斷性能。在開(kāi)斷近區故障時(shí),電容可以降低斷口高頻恢復電壓上升限度,有利于改善開(kāi)斷性能。
后者:是斷路器合閘時(shí)對電路的振蕩起阻尼作用,使振蕩過(guò)程變?yōu)榉侵芷谡袷?,從而抑制了線(xiàn)路的合閘過(guò)電壓。
定開(kāi)距與變開(kāi)距區別?
定開(kāi)距(斷口電場(chǎng)均勻、滅弧開(kāi)距小、電弧能量較小、開(kāi)斷電流大)。
變開(kāi)距(開(kāi)距大,氣吹時(shí)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)展表現為:自能滅弧原理出現、斷口數減少及彈簧操動(dòng)機構開(kāi)發(fā)。
自能式原理:
利用電弧自己的能量,在滅弧室內建立局部高壓力形成氣吹,熄滅電弧。
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二、 斷路器耐壓試驗
1、斷路器耐壓試驗目的
鑒定設備絕緣強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度。
2、試驗儀器選擇
常規工頻試驗變:現場(chǎng)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(guò)程安全可靠。變頻式,試驗頻率范圍10~300Hz之間。
3、試驗方案
交接驗收試驗執行標準:
GB50150
DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》
DL/T405-1996《進(jìn)口252(245)~550交流高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)規范》
DL474.4-2006《現場(chǎng)絕緣試驗實(shí)施導則 交流耐壓試驗》
針對罐式斷路器而言,試驗條件:斷路器內所有設備安裝結束,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;常規電氣試驗已經(jīng)完成且符合要求;所有CT二次側均短路接地,斷路器外部出線(xiàn)套管引線(xiàn)解除,試驗現場(chǎng)符合安全要求。檢驗500kV 罐式斷路器在現場(chǎng)安裝后的主絕緣及斷口絕緣是否具有規定的電氣強度,確保其安全運行。
對于瓷柱式斷路器而言,由于沒(méi)有集成CT,故對其無(wú)要求。目的是檢驗瓷柱式斷路器在現場(chǎng)安裝后斷口間絕緣是否具有規定的電氣強度,確保其安全運行。
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(xiàn)圖如下。
SF6瓷柱式斷路器交流耐壓試驗原理接線(xiàn)圖
試驗過(guò)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288kV(5分鐘),再升壓到線(xiàn)電壓500kV(3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV(1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288kV(5分鐘),再升壓到線(xiàn)電壓500kV(3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV(1分鐘)。
電壓與時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)
安全注意事項:
嚴格執行《電業(yè)安全工作規程(發(fā)電廠(chǎng)和變電所電氣部分)》中有關(guān)規定及現場(chǎng)的相關(guān)安全措施;
工作人員職責明確,精力集中;
現場(chǎng)設安全遮攔,并懸掛標示牌,準備必要的消防器材;
登高接線(xiàn)或裝設屏蔽罩時(shí)應戴安全帽、系安全帶;
試驗中應設專(zhuān)人監聽(tīng)試品,并確認無(wú)異常聲音;
試驗中如出現異常情況則應立即停止試驗,查明原因并排除故障后方可繼續試驗。
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三、 斷路器機械特性試驗
1、試驗內容
分合閘時(shí)間和同期性、分合閘速度及分合閘動(dòng)作電壓的測試。
2、試驗意義
分合閘時(shí)間:斷路器重要參數之一,其長(cháng)短關(guān)系到分合故障電流的性能;如果分合閘嚴重不同期,將造成線(xiàn)路或變壓器的非全相接入或切斷,從而可能出現危害絕緣的過(guò)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(dòng)作電壓測量:關(guān)系到斷路器能否正常運行的重要數據。
3、判斷依據
1)對分合閘時(shí)間和同期性而言:分、合指示正確;
2)分、合閘速度而言:現場(chǎng)一般不需要測量。
3)對于分合閘動(dòng)作電壓:并聯(lián)合閘脫扣器應在其額定電壓85%~110%可靠動(dòng)作; 并聯(lián)分閘應在額定電壓85%~110%(交流)和65%~110%(直流)可靠動(dòng)作;低于額定電壓30%時(shí)不應動(dòng)作。
4 四、 斷路器運行中常見(jiàn)故障及處理方法 常見(jiàn)故障: 1)氣動(dòng)、液壓機構回路密封不良導致頻繁打壓 2)斷路器套管材質(zhì)不良導致爆炸 3)本體漏氣 4)機械特性測試不合格等 處理方法: 1)針對目前運行的斷路器氣動(dòng)機構出現問(wèn)題比較多的情況,一方面準備備品,確保備品齊全;另一方面加強設備檢修維護,按時(shí)進(jìn)行機構大修; 針對液壓機構存在的問(wèn)題,主要采取更換液壓機構密封墊,更換液壓油,加強開(kāi)關(guān)機構油壓回路的檢修維護工作;加強設備巡視,發(fā)現打壓頻繁,及時(shí)進(jìn)行處理。 2)針對開(kāi)關(guān)設備漏氣現象比較普遍的現狀,我們采取加強開(kāi)關(guān)設備基建過(guò)程中的監督和驗收,同時(shí)加強運行中開(kāi)關(guān)設備的檢漏工作,積極利用SF6氣體激光(或紅外)成像檢漏新技術(shù)對開(kāi)關(guān)設備漏氣現象進(jìn)行普測,并要求運行人員加強巡視和記錄,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)上報并處理。 5 五、變電站主電氣設備狀態(tài)檢測 1、狀態(tài)檢測概念 是指通過(guò)各種測量、檢測和分析方法,結合系統運行的歷史和現狀,對設備的運行狀態(tài)進(jìn)行評估,以便了解和掌握設備的運行狀況,并對設備狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄,對異常情況進(jìn)行處理,并為設備的故障分析診斷、性能評估提供基礎數據。 2、各主設備狀態(tài)檢測方法 1)變壓器 變壓器油氣色譜分析、局部放電、絕緣監測等。 2)斷路器 主要包括機械性能監測、觸頭電壽命監測、真空滅弧室真空度檢測等。 3)GIS SF6氣體監測(壓力、泄漏、濕度)、SF6開(kāi)關(guān)機械特性監測、開(kāi)關(guān)電壽命監測、局部放電監測。 4) 避雷器 全電流檢測、阻性電流檢測等。