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高压断路器有哪些常用的预防性试验分析方法
2019-11-6 阅读(1342)
为正确的通过预防性试验数据分析判断高压断路器状态，通过简便、安全、有效的测试方法为断路器的状态检修提供依据。下面就介绍几种常用的预防性试验分析方法，以便于对断路器的绝缘特性、机械特性和触头的磨损情况做出判断。
1、导电回路电阻的测量
导电回路电阻试验是判断断路器触头接触是否良好的一种常见试验，也是断路器预防性试验的主要项目。测量方法是在断路器合闸状态下加入一个大于100A的电流，通过测量两端的电压得出电阻。随着封闭母线及GIS的使用，使得试验人员很难在断路器就近测量，常常要带上很长的母线或通过接地刀闸。加之不同试验人员可能采用不同的地方测量电压，这就使得试验数据常常无法反映设备状态。试验人员在做导电回路电阻试验前要先期了解上次试验测量电压的位置，通过接地刀闸测量的要确保接地刀闸接触良好。在得出试验数据时，要记录好测量时的温度，将试验数据换算到75度下的标准电阻。只有这样所测量的数据才能与以前的数据进行比较，更加有效的判断触头接触是否良好。当数值相差超过规定值是就应该分析原因或安排检修消除设备隐患。
2、断路器分合闸时间参数的测量
断路器分合闸时间参量是断路器操作性能的重要指标。不同厂家型号的断路器，其分、合闸时间都不尽相同，但都要求动作迅速。时间参数包括合闸时间、分闸试验和不同期时间组成，其中断路器的分闸时间包括固有分闸时间和熄弧时间两部分，故也称为全分闸时间。为了保证取得的数据能够可靠地用于分析判断，应确保试验所加电压为标准电源，动作回路与上次试验相同，试验时储能机构处于同一水平。数据分析时要结合前几次试验数据判断时间参数的变化趋势。通过试验数据的分析可以有效判断出断路器机械结构有无松动、变形和磨损，储能机构是否正常，储能弹簧是否发生应力变形等缺陷。
特别指出的是在现场进行三相联动高压断路器的分合闸时间测量时，试验接线应接至继电保护分合闸操作的连接端子处，避免直接在断路器的分合闸线圈处接线进行测试，否则难以发现分合闸时间超标问题，从而导致现场应用中对电网安全稳定运行产生影响。当用于同期装置的导前时间测量时，合闸电压也应加于监控系统合闸继电器端子处，这样才能保证测量时间准确可靠。
3、断路器分、合闸电磁铁的动作电压的测量
断路器操动机构动作动作电压的测量作为断路器特性测试的一个重要的内容，除了验证断路器线圈是否灵敏和可靠，还可以测试整个操作机构在非额定动作电压下的性能。按照规程要求操当操动机构的电压应该保持在80%～110%的额定电压范围之内时，断路器应能可靠的合闸。当操动机构的电压应该保持在65%～120%的额定电压范围之内时，断路器应能可靠的分闸。当线圈电压低于30%的额定电压时断路器应可靠拒动。
断路器的动作主要依靠分合闸线圈的动作完成。当二次直流系统绝缘不良，高阻接地时，断路器分合闸线圈两端会产生感应的低压直流电压，且断路器在强电的环境下工作，很容易造成强电磁的干扰，如果线圈动作电压过低，断路器就会发生误分闸，所以规程规定在低于30%的额定电压时断路器不得动作。而在电力系统发生事故时，为了保证断路器可以可靠动作，不至于因为断路器失灵而使电力系统失去保护，故规定当操动机构的电压应该保持在65%～120%的额定电压范围之内时，断路器应能可靠的分闸。
通过断路器动作电压测试，我们可以发现直流电磁铁铁心卡涩、直流电磁铁工作间隙太大、线圈匝间短路等问题。特别注意的是目前很多断路器在直接测量分、合闸电磁铁的动作电压时的数值常常比规定的电压值低很多，这是因为设备厂家在配置电磁铁时在回路上采用了分压电阻，所以这种情况时不能直接测量分、合闸电磁铁的动作电压，而应该将分压电阻一并测量，这样才能保证试验数据的准确。
4、动态电阻试验
断路器触头由主触头和弧触头组成。合闸时，弧触头先闭合消弧后主触头再闭合；分闸时主触头先分开触头消弧后再分开。断路器分、合闸过程中，主回路电阻是变化的，弧触头主要保护主触头不被电弧烧蚀和磨损。为了检查弧触头的磨损程度我们通过动态电阻测试分闸过程中的电阻变化，因为合闸时电阻从无穷到弧触头电阻的突变很难测量，且弧触头刚合时的瞬间直流会产生有害噪声，不利用测量。
断路器分闸时，主触头分开后主触头上电流转移到弧触头上，以此时间为节点，到弧触头分开的这段时间定义为“弧触头接触时间”。弧触头接触时间与弧触头的烧蚀和磨损程度是对应的，随着磨损程度的加剧，弧触头越来越短，弧触头接触时间也就响应缩短。如果弧触头磨损过大，主触头分开后，电流无法有效转移到弧触头上，产生的电弧将直接烧蚀主触头，导致主触头损坏故障甚至事故。由此看出，动态电阻测试即是通过测量导电回路电阻的变化来获得弧触头接触时间，评估弧触头的烧蚀和磨损程度。
对于经常切断大电流回路的断路器，特别是抽水蓄能机组出口断路器，弧触头的烧蚀和磨损程度是主要的状态检修判断依据，建议对其测量每年进行一次。
5、合闸电阻试验
合闸电阻是为力抑制高电压等级断路器重合闸时产生的操作过电压而设计安装的。断路器接到合闸令时，合闸电阻先期投入，回路导通。约10ms，断路器主触头闭合，合闸电阻分开退出使用，断路器合闸完毕。如果合闸电阻损坏，将使断路器主触头直接闭合，这将在断路器重合闸时产生的操作过电压，对设备运行安全照成损害。
目前常用的测量方法是在断路器两端加一个电压源和电阻，通过录波器记录合闸过程中的测量电压变化情况，经过数据分析软件直接计算得出合闸电阻的阻值，以此来判断短路器合闸电阻的运行状态，检测合闸电阻阻值及投入时间是否符合设计要求。
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