大容量试验系统动热稳定试验探讨_潘勇.pdf

2023年第2期（上）/总第624期184检测认证大容量试验系统动热稳定试验探讨 潘 勇 周 媛 彭 燕（山东省产品质量检验研究院）摘 要：动热稳定试验是检验电器产品承受短路电流产生的电应力和热效应能力的一种重要性能试验。在大容量试验系统中开展动热稳定试验应充分了解试验的具体要求和特点，本文以标准要求为依据，结合试验经验，从试验程序、操作要求、风险点及防护措施方面进行了探讨，为相关试验人员提供借鉴和参考。关键词：动热稳定试验，短路电流，电应力，热效应能力，大容量试验系统DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.03.034Discussion on Dynamic and Thermal Stability Test of Large Capacity Test SystemPAN Yong ZHOU Yuan PENG Yan（Shandong Institute of Inspection on Product Quality）Abstract:Dynamic thermal stability test is used to test the ability of electrical products to withstand electrical stress and thermal effect generated by short circuit current.The specifi c requirements and characteristics of the test should be fully understood when carrying out the dynamic thermal stability test in the large capacity test system.Based on the standard requirements and combined with the test experience,this paper discusses the test procedures,operational requirements,risk points and protective measures,providing reference for relevant test personnel.Keywords:dynamic thermal stability test,short circuit current,electrical stress,thermal effect capability,high capacity test system高压开关设备在国民经济中应用广泛，随着经济持续快速发展，市场需求持续上升，对其标准及试验进行探讨至关重要1。当电力系统发生短路时出现大容量的短路电流会导致电气设备结构变形或损毁，短路试验是保证产品质量的重要手段，其中动热稳定试验是对电气设备流过短路电流的考核，考核其耐受电动力的能力，对产品研发设计意义重大2-5。在电压3kV及以上的大容量检测中涉及动热稳定试验即短时耐受电流和峰值耐受电流试验，电压和电流较大，为保证人身、设备安全及试验的有效性，并使试验操作人员对短时耐受电流和峰值耐受电流试验有明确的认识，有必要对其进行梳理，从而更好地确保操作者和试验现场的安全。本文主要介绍了试验程序、操作要求、风险点及防护措施，可为相关试验人员提供指导，具有重要的现实意义。1 试验程序在进行大容量试验系统短时耐受电流和峰值耐受电流试验时按下面的程序进行操作：2023年第2期（上）/总第624期185潘勇，周媛，彭燕：大容量试验系统动热稳定试验探讨（1）试验前应检查受试产品状态（可依据特性组数据推断，无数据时需进行动作特性的检测）。受试产品应该装在自身的支架上，或者安装在等效的支架上，并且装上自身的操动机构（适用于有操动机构的产品），尽量使试验具有代表性。试品应该处于合闸位置并装上清洁的新触头。（2）试验前机械开关装置要做一次空载操作，并测量主回路电阻（接地开关除外）。（3）按照受试产品相对应的标准要求检查试验回路的布置及接线方式，符合相关标准要求后方可进行试验。（4）试验电流和持续时间：峰值电流（对于三相回路，在任一边相中的最大值）应不小于额定峰值耐受电流，未经制造厂同意不应该超过该值的5%；对于三相试验，任一相中的电流与三相电流平均值的差别不应该大于10%，试验电流交流分量有效值的平均值不应该小于额定值；试验数据中应有I2t的计算结果，I2t试验数据的计算结果不应小于由额定短时耐受电流和额定短路持续时间算得的计算结果，未经制造厂同意不应超过该值的10%；如果不能在规定持续时间的试验中得到要求的试验电流峰值和有效值，可以将峰值耐受电流试验和短时耐受电流试验分开；对于峰值耐受电流试验，施加短路电流的时间不应小于0.3s；对于短时耐受电流试验，施加短路电流的有效值可以降低到规定值以下(详细试验参数见GB/T 11022-20206)，并把试验的持续时间适当加长但不能大于5s。（5）开关设备和控制设备应该能够承载其额定峰值耐受电流和其额定短时耐受电流。任何部件不允许有机械损伤或触头分离。（6）试验后，现场人员在接到控制室人员命令后应立即进入试验小室，机械开关装置应立刻进行空载操作，触头应该在第一次操作时分开；试验小室人员应测量主回路电阻（接地开关除外）。电阻测量值不应比试验前的测量值增加超过20%。2 操作要求试验过程中试验人员的操作要求主要有以下内容：（1）操作票制定人员及技术负责人应熟悉主系统一次系统图、试验安全风险点，根据当日试验计划及试品情况进行操作票的制定和线路阻抗的计算；应检查并保证试验回路的正确性，试验结果数据是否满足产品要求，以及是否符合产品相关标准要求。（2）控制室操作人员应熟悉系统原理图、时序控制图、数据采集系统的各个流程后才能进行作业。操作人员严格按照操作票执行，确认无误后再进行静态开关的操作，并记录有异常的开关状态。（3）现场巡线人员应熟悉系统原理图和现场试验回路，并且能够判断出本次试验所需投切开关，把控制室人员反馈的不正确开关进行异常处理，依据操作票把开关真实状态进行记录，并反馈给控制室人员。（4）试品接线人员应熟悉试品试验的检测项目，并判断样品是否符合本次试验要求，接到控制室人员指令后选择合适积分器、线圈，进行试品的换线工作，并空载合分样品，把样品关合的真实状态反馈给控制室人员，再次接到控制室人员指令后进行试品后续的检验工作，试品接线人员还应正确掌握灭火器的使用方法。（5）时序编程操作人员应熟悉系统原理图、时序操作图以及相关试验标准从而进行作业，依据试验内容进行时序逻辑顺序的编辑，并且确认时序操作的正确性。（6）测量系统、数据采集人员应熟悉系统原理图进行作业及相关试验的产品标准，同时熟悉各个分压器、分流器、光纤盒的位置，能够把测量线接好，并且把HBM数据采集系统进行设置，选相开关设置到本次试验的角度与时延，还应该对试验数据进行初步判断与分析。2023年第2期（上）/总第624期186潘勇，周媛，彭燕：大容量试验系统动热稳定试验探讨3 风险点及防护措施3.1 试位带电防护措施：（1）采用高压试验进行时试品接线人员与控制室人员确认回路断电且试位接地刀接地，并用验电棒验电，接地棒放电，确认断电后再进行下一步操作。（2）采用低压侧进行试验时，由于低压侧没有接地刀，需主控室人员确定断电后且试品接线人员悬挂接地线后再进行下一步操作，主控室人员应锁定操作屏且目视监控屏幕，有异常立即按下急停按钮。3.2 试品爆炸防护措施：试验时关闭实验室门，且在门口安置护栏，试验过程中远离试验室门。爆炸发生后，主控室人员应迅速按下急停按钮，并分断试品进线端线路保护断路器，切断所有设备电源，合上安全接地刀。接线人员在安全员确认后，进入试验室检查试品状态。3.3 试品着火防护措施：（1）在试验系统、变压器房出现火灾时主控室人员要保持镇定，应首先在远方迅速按下急停按钮，并分断试品进线端线路保护断路器，切断所有设备电源，合上安全接地刀，撤离现场与灭火无关人员，向部门负责人报告。（2）试品接线人员，应听从安全员的指挥，不能冒然冲入火场，等安全员根据火势大小判断后再进行灭火工作。（3）火势过大或接线人员无法灭火时应及时拨打119报警。在报警电话中要详细说明起火单位、位置、着火物、火势大小、着火部位等情况，并派人员在醒目处等候接车。（4）无关人员要远离火场，保持道路通畅，便于消防车辆驶入。（5）安全员应负责灾后现场的保护，书面提交当日设备、试验情况。（6）火灾事故处理完毕后，应仔细检查设备的受损情况，对损坏的设备应及时处理，待各设备确认完好后，方可投入使用。4 结 语随着我国电网不断增容，短路试验容量随着配电网的增容也在增大，国家标准不论是对高压电器还是低压电器的动热稳定试验都提出了详细要求，动热稳定性试验对于保证产品质量以及产品研发设计具有重要意义。通过本文的探讨可为相关人员在开展动热稳定试验时提供参考和依据，也可为开关设计制造人员予以借鉴指导。参考文献刘艳.GB/T 11022-2020新标准型式试验换版分析J.电工电气，2021（8）：61-63.李合,袁渊,姜宁.低压电器短路试验系统中开展高压电器动热稳定试验的研究J.电器与能效管理技术,2021(2):54-59.杨兴,康志林,李涛.电气设备动热稳定试验研究J.电气传动自动化,2022(5):9-11.向儒英,段丽萍,施文龙,等.短时耐受电流试验设备及其容量的选择J.电工电气,2021(6):56-60.陈宜新.高低压开关电器的交流动热稳定试验要求与方法J.华通技术，1997（3）:39-42.高压交流开关设备和控制设备标准的共用技术要求：GB/T 11022-2020 S.作者简介潘勇，硕士，高级工程师，从事电工电器性能、电磁兼容、环境适应性检验研究工作。（责任编辑：袁文静）123456