2023年谈变电站高压断路器特性试验问题.docx

谈变电站高压断路器特性试验问题 祁永梅 王冰 ：随着社会经济的不断开展，人们的生活水平也在逐步提高，同时对供电的需求和质量也有了更高的要求。文章就主要对变电站断路器特性试验中涉及到的一些问题进行了具体分析。 关键词：变电站； 高压断路器； 特性试验 中图分类号：TM63文献标识码： A 引言 保证充足及稳定的供电，是当前供电公司需要面临的一个巨大问题，高压断路器作为电力系统运行的核心设备，其可靠稳定的运行又是保证正常供电的根底。根据电力系统常见故障的统计资料来看，高压断路器故障的80％是因为断路器的机械性能不达标造成的，因此需要按照方案，对断路器进行定期的特性检测。 一、变电站高压试验的原理及重要性 为了保证电气设备的平安运行，在电气设备安装时需要对其进行绝缘试验，从而判断其电气设备的绝缘性能是否良好，功能是否正常，通过高压试验来确保电气设备运行时的平安，因此在安装前对相关的设备做高压试验十分必要。 高压电气试验是一个测试电气机械主绝缘以及电气的参数能否正常平安工作的关键措施，是对系统的整体工作情况实施检查以及鉴定的关键方法，也是逐步认识高压机械绝缘状态和工作性能的重要措施。高压试验一般有两种，即非破坏性测试和破坏性测试。但为了保证变压器运行时的稳定性，一般都会使用电气高压试验中的非破坏性试验局部放电试验来对变压器进行试验，变压器高压试验主要以Um为预激磁电压的局部放电试验，虽然在试验中这种预激磁电压所激发的放电量不会持续太久，但是却使得变压器可以正常平安的运行。 变压器在高压试验时对环境有一定的要求，虽然高压试验有十多种方式，但其对环境中的温度和湿度要求根本都是一样的，只有在规定标准的环境下进行高压试验，才能有效的保证试验数据的准确性，所以在对变压器进行试验时要对环境进行屏蔽，减少外界因素的影响。 二、电力变压器高压试验的根本条件 在进行高压试验时，需要严格控制试验室的环境、温度和湿度，正常情况下试验室的最高温度不允许超过40℃，最低温度不能低于-20℃； 试验室内的湿度要随着温度的变化而进行相应的调整，同时对于影响变压器绝缘性能的气体、污垢和化学性积尘等要进行严格控制，同时要保证试验室内的保护电阻的额定容量和控制好电压，这样不仅能保证电压升高时能得到有效的保护，同时也能保证高压试验中散热的充分性，同时试验时不能在超过试验规定的高压状态下断合变压器。 三、高压断路器特性试验设计问题 1、使用仪器自带电源的节点取法 当使用仪器自带直流源时，需要注意的一个问题是二次回路的取法。因为去掉控制电源，一些受控制电源控制的继电器的常开常闭节点将随之发生变化。取一个典型的断路器分合闸二次回路来分析控制直流电源的通断对回路中继电器的影响。SF6是目前高压和超高压电网断路器灭弧的主要方式，所以二次回路中有一个反响SF6气压的低气压闭锁继电器节点。目前常见的断路器的操动机构是液压弹簧机构，回路上还要有一个监视液压油油压的低油压闭锁继电器节点。应该是在确保油压正常的前提下，将试验自带电源的负电端接到油压闭锁节点之前； 如果气压和油压闭锁节点之间无对应的端子排的插孔，也可以在SF6气体密度正常的前提下，将仪器自带负电源接到气压闭锁节点之前。但需要注意的是，不管气压和油压闭锁节点设计在分合闸线圈的正电侧还是负电侧，都不能将仪器自带正电或者负电跳过防跳节点甚至是辅助节点，否那么会烧毁分合闸线圈。 2、机械特性测试仪器设计问题 机械特性测试仪器有一种常用的检测信号方法，要求每一个断口必须有一端接地，即在断口的一端发出信号，通过检测对应的接地回路信号来判断断口另一端的位置。采用这种设计的方法，要注意仪器不能只设计一组接地回路。在进行机械特性测试的场合，除了在新上变电站时对断路器进行验收外，更常见的是，在新上间隔或者对已有开关进行全部或者局部机构更换之后进行的测试。这两种情况的差异是：前一种情况周围设备均不带电，而后一种情况周围设备带电，因此在后一种情况下进行机械特性测试时，必须至少在验收开关的一侧合上接地刀闸以防止周围带电设备产生的感应电。对于目前的500kV电网，由于要求大的灭弧能力，一般采用的是双断口断路器。 3、低电压测试仪器设计问题 低电压特性的测试也在两种场合下存在。一种是测试开关油泵电机打压或者刀闸电动机构操作分合闸在电压低于某个220V电压值时能否运行，另一种是测试开关分合闸回路在低于某个220V电压值时能否正常动作或者有效防止因干扰而误动。前一种情况因为打压以及电动操作需要一定的时间，电压在触发后要保持住，而后一种情况因为从分合闸线圈通电到电磁铁吸合是一瞬间的动作，要求直流电压在触发后瞬间变为零，从而保护线圈防止烧毁。这两种情况的共同之处是在电压从零调节至所需值的过程中，仪器输出端口电压应该始终为零，从而保证线圈正确动作。而一些低电压试验仪器，在加压调节过程中也会存在电压，随着调节值的变化而变化，进而又不断衰减。相当于在加压调节的过程中，输出端口始终有一个小于调节值的直流电压存在。出现这种现象的原因是，电路设计中没有将在未触发时起滤波和释放能量作用的电容与输出端口完全隔离。如果在此过程中，将试验线插入到端子排中，线圈两端在加压调节的过程中也会产生一个变化的直流电压源。同样在触发完指定的电压后，由于电容的作用，仪器出口电压也不会马上减为零，而是从所加的电压起逐渐衰减为零，这样长时间加压，会缩短线圈的使用寿命。 四、时间－行程曲线特性测试的意义 1、时间－行程曲线反映速度值 从测试本身的意义来分析，分合闸速度代表点含义，而时间代表线含义。所以，断路器不仅要总时间符合一定范围，以便于保证电弧的存在时间不会超过规定时间太久，还需要在某些关键点上（如刚分或即将合上，即电弧最大时刻），断路器保持着足够的强和快速消弧能力。 2、为判断断路器故障提供丰富资料 如果分关合闸测量的时间特别长，之前又有开关受雷击等特殊现象发生，假定速度不变，可从合闸的时间来判断动触头因引燃弧时间过长，可能有熔焊局部，造成了长度缩短，这就让其在开距运动的距离比正常要长。同时，速度不变的假定需要经过时间－行程曲线进行验证。此外，由于机构传感器可以有效地捕捉到动静触头刚接触和动触头行程结束这两个时刻，可用其测出开关超行程。开关总行程一定，如果实际测量的超程值比要求范围小不少，这样也从另一个层面证实了触头被烧去一截。通过以上的两个测试就可有效地判断出断路器可能存在的问题。 3、反映合闸弹跳 合闸弹跳这一断路器的另一性能指标，其必须经由时间－行程曲线进行反映，也就是放大曲线在刚合时间范围内行程波动情况观察断路器弹跳与否。合闸弹跳指的是开关刚合闸时，因为其过大的震颤，动静触头重新分开，此时尚未熄灭的电弧造成触头熔焊，产生过电压，影响到灭弧室的电寿命，对这方面监测很关键。 结束语 随着人们用电量的增加，人们对电力设备的平安稳定运行有了更高的要求。为减少高压故障的发生，就要定期进行高压试验。但因其对环境有很高的要求，所以在试验时要对环境进行控制，做好试验前的相关准备工作，从而确保试验的每一个环节都能处于掌控之中，这样才能保证试验数据的准确性，从而提高变压器运行的可靠性，保证电力系统运行的稳定性和平安性。 参考文献： [1] 黄玮,胡宏宇,陈开群,彭军海.500kV变电站220kV线路断路器延时分闸故障分析[J].水电能源科学.2022(09). [2]施建华,金海敏.浅析变压器试验问题与故障处理[J].广东科技,2022,10(20). [3]黄宁生.高压试验研究方法及平安简析[J].机电信息,2022,(12) [4]黎瑞明.电力设备的高压试验探讨[J].科技创新导报,2022,(34)