高压开关分类、参数、试验.ppt

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1、高压开关设备l高压开关设备包括：高压断路器、高压隔离开关、接地开关、高压开关柜、高压负荷开关、重合器、分段器、GIS设备等，习惯将高压断路器称为高压开关l作用：电力系统中最重要的控制和保护设备l要求：绝缘要求耐电性能电气设备 机械要求关合与开断性能机械设备l发展较快、种类繁多高压断路器的定义和基本参数l定义：能在电路正常工作状态、过载甚至短路状态下关合和开断高压电路的电气设备l基本参数：额定电压、额定电流、额定开断电流、额定短路关合电流、动稳定电流、热稳定电流、自动重合闸操作循环、特殊开断能力、机械寿命及电寿命等断路器开断过程中两个重要概念l电流过零瞬间，电弧熄灭l恢复电压与介质恢复强度 恢复

2、电压Uh：电弧熄灭后，施加在断口间的电压。与系统参数有关 介质恢复强度Uj：电弧熄灭后，断口间介质的击穿强度。与断路器本身有关，如介质状况、触头运动位置等l保持UjUh，电弧不重燃，开断成功 如 UjUh，电弧重燃，开断不成功高压断路器的种类和基本结构l断路器的分类：介质：少油断路器，如SW6110、SN1010 多油断路器，如DW335、DW1835 真空断路器，如ZN2810、ZW810 SF6断路器，如LW6110、LW835l操作机构的分类：电磁CD、弹簧CT、液压CY、气动CQ少油断路器l结构及部件支持结构传动系统导电及灭弧系统（双断口需并联电容器）l主绝缘为瓷套l断口绝缘和灭弧介质

3、为绝缘油l依靠电弧能量使油裂解，通过灭弧室通道形成横向和纵向气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧少油断路器图多油断路器l结构及部件支持结构传动系统导电及灭弧系统l主绝缘为绝缘油及瓷套l断口绝缘和灭弧介质为绝缘油l依靠电弧能量使油裂解，通过灭弧室通道形成横向和纵向气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧多油断路器图真空断路器l结构及部件支持结构传动系统导电及灭弧系统：依靠真空灭弧室l主绝缘为支持瓷柱、绝缘拉杆l断口绝缘和灭弧介质为真空l电弧为真空电弧，通过触头结构产生磁场，使电弧旋转或向两端转移，拉长或隔断电弧，从而熄灭电弧真空断路器图真空断路器图真空断路器图真空断路器图SF6断路器l结构及部件支持结构

4、（瓷柱式和罐式）传动系统导电及灭弧系统：主辅触头、压气系统l主绝缘为瓷套（瓷柱式）l断口绝缘和灭弧介质为SF6气体l依靠压气缸压气及电弧能量加热气体，使气体压力升高，形成气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧SF6断路器图SF6断路器图操作机构l液压操作机构 用于110kV及以上，由工作缸、阀系统、油箱、油泵、储压筒、连接油管等组成，工作介质为10号航空液压油。传统的液压操作机构有CY3、CY4型操作机构图操作机构l电磁操作机构 用于110kV及以下，采用四连杆工作原理，合闸能量大，对电源要求高l弹簧操作机构 用于110kV及以下，型式较多，结构较复杂，弹簧储能，释放弹簧进行合闸高压断路器绝缘试验

5、l绝缘电阻测量l介损值测量l直流泄露电流的测量l交流耐压试验l回路电阻的测量l真空断路器真空度测量高压断路器绝缘电阻测量l针对绝缘拉杆、瓷套、套管、灭弧室等部件，主要是绝缘拉杆，能发现受潮、裂纹、表面污染、电弧烧伤等贯穿性缺陷l应对多油断路器、少油断路器、真空断路器等进行，对SF6断路器规程已不要求l不要求吸收比和极化指数l应对控制回路和辅助回路进行绝缘电阻测量高压断路器介损值测量l针对多油断路器进行，检查非纯瓷套管及其他绝缘部件如灭弧室、绝缘拉杆、围屏、绝缘油的绝缘状况l在分闸下采用反接法反接法测量每只套管的介损（如套管有末屏引出可用正接法）l反接法测量时要考虑规定增加值（由于油箱内部部件引

6、起），正接法测量不考虑l如测量值超标，应落下油箱进行分解试验，以确定超标部位高压断路器直流泄露电流测量l针对少油断路器进行，可发现绝缘拉杆、灭弧室、绝缘油等受潮、劣化，碳化物过多以及外绝缘污秽等缺陷l一般采用中间加压法中间加压法测量，如使用试变加硅堆整流做电源，应并接电容器l试验时断路器表面应擦拭干净，以消除外泄漏影响，无法消除时应采用屏蔽法l如测量值超标，应进行分解试验，以确定超标部位高压断路器交流耐压试验l最有效的绝缘试验，一般对35kV及以下各类开关设备进行（GIS、罐式SF6断路器必须进行）l应在分、合闸状态下分别进行分、合闸状态下分别进行 合闸状态检查相间及相对地绝缘 分闸状态检查断

7、口绝缘，对真空开关还检查了真空度l耐压值应按预试规程或补充规定执行（交接规程耐压值有误）l串联谐振耐压试验装置 谐振条件：XL=XC 或 L=1/C 方式：调感、调容、调频高压断路器回路电阻测量l在合闸状态下进行，测量值包含回路中各种电阻，动静触头间、中间触头间、各装配间、软连接间的接触电阻及各部件自身电阻l采用直流压降法直流压降法测量，测试电流不应小于不应小于100Al测试时测量线接内侧，电流线接外侧测量线接内侧，电流线接外侧l对各类开关设备均应进行，但油、真空、SF6开关运行中的要求值不同高压断路器的机械试验l机械操作试验l机械特性试验 分、合闸时间、同期、真空开关合闸弹跳时间测量 分、合

8、闸速度测量高压断路器机械操作试验l按技术要求在空载情况下进行各种操作检查 分、合闸操作检查，液压（气动）机构零起打压及补压时间，防误性能等等l各种机构的电磁铁（包括合闸电磁铁、合闸接触器）线圈应进行低电压操作试验 80%（85%）Ue下可靠合闸下可靠合闸 65%Ue下可靠分闸、下可靠分闸、30%Ue下不能分闸下不能分闸 可采用滑线变阻器调节操作电压的方法实现或采用可调逆变电源高压断路器机械特性试验l分、合闸时间、同期概念合闸时间合闸时间：从断路器合闸回路通电起到所有极的触头接触瞬间至的时间间隔分闸时间分闸时间：从断路器接到分闸指令瞬间起到所有极的触头分离瞬间至的时间间隔同期同期：断路器分合闸操

9、作时，三相分断和接触瞬间的时间差（相间同期），及同相各断口触头分断和接触瞬间的时间差（断口同期）真空开关合闸弹跳时间真空开关合闸弹跳时间：合闸操作时，动、静触头第一次接触至最终接触为止的时间间隔，一般要求2ms高压断路器机械特性试验l分、合闸时间、同期测量方法电秒表测量光线示波器测量特性测试仪测量（接线分控制和信号两部分）注意：控制回路最好将辅助开关接点串入，靠辅助开关动作切除控制电流对于有多断口的开关，信号线要标明并正确理解各参数含义，便于正确分析判断高压断路器机械特性试验l分、合闸速度概念刚分速度刚分速度：分闸过程中，动、静触头分离后瞬间的速度，一般取10ms内平均速度刚合速度刚合速度：合

10、闸过程中，动、静触头接触前瞬间的速度，一般取10ms内平均速度有些引进产品，如LW6110不采用10ms规定l真空开关由于开距小，一般采用平均分、合闸速度的概念高压断路器机械特性试验l分、合闸速度测量方法电磁振荡器测试法转鼓、电位器测试法光线示波器测试法特性测试仪测试法l真空开关测速方法其他特殊试验l真空开关真空度测试lSF6开关气体湿度测试lSF6开关检漏lSF6开关密度继电器校验真空开关真空度测试l真空度降低的原因灭弧室内部材料含气释放灭弧室漏气：灭弧室密封质量、机械冲击l真空度检测方法火花计法准确度低，人为、环境影响因素大观察法准确度低，人为、环境影响因素大交流耐压法无法定量，不能作出预

11、判断真空度测试仪法真空度在线监测：电光变换法、耦合电容法、压力传感法真空开关真空度测试l真空度测试仪基本原理 磁控放电法高压脉冲和磁场脉冲同时作用于真空灭弧室，使之内部产生脉冲磁控放电现象，产生离子电流，测量离子电流并与已知的电流真空度曲线比较，得出真空度l各厂产品差别离子电流取值方法峰值方法、积分方法磁场线圈形式固定式、缠绕式、对折式内存曲线数量粗分、细分l测试精度问题 目前测量范围010-4 Pa，可达到10级真空开关真空度测试l现场测试注意事项灭弧室表面应擦拭干净磁场线圈尽量贴近灭弧室连续重复测试同一灭弧室，数据可能不准测试完成后，仪器应放电l测试结果处理建议不能完全排除交流耐压试验，应结合使用测试结果10-4 Pa数量级及以下，合格测试结果在10-3 Pa数量级，加强监测测试结果10-2 Pa数量级及以上，建议更换SF6开关气体湿度测试l意义：是运行中最重要的检测项目l周期：投运前投运后半年1年3年l方法电解法露点法阻容法SF6开关检漏l定性检漏l定量检漏 压降法、包扎法、扣罩法、挂瓶法SF6开关密度继电器校验l密度继电器原理及种类 能够补充温度带来的压力变化，带标准气室和不带标准气室两种l校验方法 必须采用专门的测试仪进行，不能用现场充放气方法代替l仪器自校