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高压开关试验项目

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高压开关试验概述
高压开关,又称高压断路器,它是电力系统最重要的控制与保护设备。控制作用就是根据电网运行需要,用它来安全可靠地投入或退出相应的线路或电气设备;保护作用就是在线路或电气设备发生故障时,将故障部分从电网中快速切除,保证电网无故障部分正常运行。
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 一、高压开关用途
        高压开关,又称高压断路器,它是电力系统最重要的控制与保护设备。控制作用就是根据电网运行需要,用它来安全可靠地投入或退出相应的线路或电气设备;保护作用就是在线路或电气设备发生故障时,将故障部分从电网中快速切除,保证电网无故障部分正常运行。对于高压输配电线路,要求高压开关具备自动重合闸的功能。保证电网正常运行。总而言之,要求断路器按照需要能可靠地投切正常的或事故的线路。

二、高压开关功能
1、在关合状态时应为良好的导体,不仅对正常电流,而且对短路电流也应能承受其热与机械的作用;
2、对地、相间及断口间具有良好的绝缘性能;
3、在关合状态的任何时刻,应能在不发生危险过电压的条件下,并在尽可能短的时间内开断额定开断电流以下的电流;
4、在开断状态的任何时刻,应能在其触头不发生熔焊的条件下,在短时间内安全地关合处于短路状态下的电流。

三、高压开关分类
       用汉语拼音字母来表示型号:D多油;S一少油;Z一真空;K一压缩空气;L一六氟化硫;C一磁吹;W一户外;N—户内;G一改进型。型号后的数字依次表示:设计序号,额定电压、额定电流与额定开断电流。此外,还有新发展的SF6全封闭绝缘组合电器,简称GIS。

四、高压开关相关参数说明
       标志高压开关特性的参数比较多,下面列出最主要参数。
1、额定电压
       额定电压是指断路器正常工作的系统额定电压,通常指线电压。考虑到系统调压的需要,电力设备的最高运行电压应比额定电压高10%~15%220kV及以下取15%;220kV以上取10%。参考IEC的有关规定,将定义最高运行电压即为额定电压。
2、额定电流       额定电流是指断路器可以长期通过的工作电流。
3、额定短路开断电流
     额定短路开断电流 是指断路器在标准规定的工频及暂态恢复电压下,能够开断的最大短路电流,并由两个特征值表示。交流分量有效值即额定短路电流与直流分量的百分数,当直流分量不超过20%时,仅以交流分量的有效值来表征。
4、极限通过电流和额定短路关合电流       通常其峰值等于额定短路开断电流交流分量有效值的2 5倍。
5、额定短时耐受电流(额定热稳定电流)
         额定短时耐受电流是指在短时间内,允许通过其导电部分,而其发热不超过短路允许温升的短路电流。其电流大小取等于额定短路开断电流,时间按lEC标准定为1s,需要更长时间推荐3s。按我国电力行业标准:220kV以下为4s;220kV及以上为2s。
6、分闸时间 
       以前称固有分闸时间,是指从断路器分闸操作起始瞬间(接到分闸指令瞬间)起到所有极的触头分离瞬间为止的时间间隔。通常分闸时间是指额定操作电(液、气)压下测量的数值。
7、合闸时间        处于分位置的断路器,从合闸回路通电起到所有极触头都接触瞬间为止的时间间隔。
8、操作顺序        具有规定时间间隔的一连串规定的操作。自动重合操作顺序是指断路器分后经预定时间自动再次合上的操作顺序。
        以前关于断路器的参散还有一个额定开断容量,它用一个量表示断路器的开断能力,取额定电压下的开断电流与该电压的乘积再乘以线路系数(单相为1;三相为√3)。但是在灭弧过程的开断电流与灭弧后触头间的恢复电压在时间上并非同时发生,两者相乘在物理上没有什么意义,其概念不确切,计算也不方便。涉及开断能力的评价用开断电流来表示更为直接。而且对系列产品,输变设备参数配合和系统参数的计算等都很方便.不需换算。所以IEC标准与国家标准不再用额定开断容量这个参数。

五、各类高压开关主要特点介绍
1、多油断路器(开关)

         多油断路器其特点是几乎所有的导电部分都置于铁壳油箱中,用绝缘油作为对地、断口及相间(指三相共箱式)的绝缘。电流由套管引入与引出油箱,它制造、运行经验较丰富,对气候条件适应性强。因油箱接地,故加装电流互感器与分压器较方便。
        由于它用油量多,油量几乎按电压平方关系增长。电压等级越高,体积越大,检修困难,并有爆炸与火灾危险,已逐步被淘汰,我国目前仅保留少量10~35kV等级产品。
2、少油断路器(开关)
        少油断路器的特点是以绝缘油作为灭弧介质与断口之间的绝缘。但对地绝缘主要靠固体绝缘,如瓷件、环氧玻璃布棒等,与多油断路器相比较,体积小、质量轻、结构简单、价格便宜。我国20世纪60年代以来,10~220kV各个电压等级普遍采用少油断路器,并积累了丰富的经验,最近10~20年,少油断路器统治地位逐渐被真空断路器与SF6断路器取代。
3、压缩空气断路器(开关)
       压缩空气断路器的特点用压缩空气供作灭弧与绝缘介质,并还用作操作与控制的储能、传动介质。动作快,开断容量大,结构复杂、价格昂贵。在SF6断路器发展的今天,它基本上已停止了生产。
4 、SF6断路器(开关)
        理论上SF6气体的灭弧能力比空气约高100倍。SF6断路器近年发展迅速,其结构逐渐完善,由于SF6断路器具有单断口电压高,电气性能稳定、开断电流与累计开断电流大,检修周期长、维护工作量少、发展速度快等优点,尤其在高压与超高领域巳占据主导地位。SF6气体最显著的特性是特异的热化学性与强负电性,具有良好的灭弧性能与绝缘性能。
5、真空断路器(开关)
        利用真空作为绝缘与灭弧介质的断路器称为真空断路器,要求的真空度为10-2Pa以上。高度真空具有很高的绝缘性能、介质恢复速度快和良好的灭弧性能。真空断路器触头开距小,结构简单轻巧,机械与电气寿命长,适用于频繁操作,开断电容电流一般不重燃。由于制造工艺限制,真空断路器的电压等级较低,目前多用在10—35kv。
       10kV真空断路器的开距为10~12mm,分闸速度约为1~1.5m/s;35kV的真空断路器开距为20~30 mm,由于其开距小,可配用更为小巧的操动机械,整体的体积较小,故结构简单,机械寿命长,无火灾危险,维持工作量小,但目前价格比油断路器贵。


六.高压开关主要组成部分
1、导电部分

         它是电流通过的路径,一般由导电杆、隔离刀、横梁、软连接与触头等组成。触头是导电部分最重要的零件,断路器就是靠它接通或断开电流的。由于断路器在运行中长期通过负荷电流,导电回路要发热,当触头的接触电阻较大时,发热会更厉害,甚至会烧坏。
2、灭弧装置
       断路器的灭弧装置是断路器的心脏。因为触头只能切断电流,而灭弧装置则能将触头在开电流时产生很长电弧予以熄灭。因此,它们的好坏在很大程度上决定了断路器的断流能力。
3、绝缘系统       在断路器中必须保证以下3个方面的绝缘:
 (1) 带电部分和接地部分间的绝缘,主要有瓷套管,提升杆等;
 (2) 断路器在断开位置时,断口之间的绝缘通常是靠绝缘油(真空,SF6)来保证的;
 (3) 相间的绝缘,对于三相装在一起的油断路器.主要靠绝缘油、绝缘隔板来绝缘。
4、操作机构
      操作机构是断路器的重要部分。当断路器分合闸时,它能保证触头系统按一定方式和一定的速度运动,可靠地接通与断开电路。操作机械有手动式、电磁式和弹簧式等。要求它动作灵活、可靠。


高压开关的试验项目,应包括下列内容:  
测量绝缘电阻;   
测量35kV多油断路器的介质损耗角正切值tanδ;   
测量35kV以上少油断路器的直流泄漏电流;   
交流耐压试验;  
测量每相导电回路的电阻;   
测量油断路器的分、合闸时间
测量油断路器的分、合闸速度
测量油断路器主触头分、合闸的同期性
9  测量油断路器合闸电阻的投入时间及电阻值;
10  测量油断路器分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻及直流电阻;
11  油断路器操动机构的试验
12  断路器均压电容器试验;
13  绝缘油试验;
14  压力表及压力动作阀的检查。

真空断路器(开关)的试验项目,应包括下列内容:
测量绝缘电阻
测量每相导电回路的电阻;   
交流耐压试验;  
测量断路器主触头的分、合闸时间,测量分、合闸的同期性,测量合闸时触头的弹跳时间
5  测量分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻和直流电阻;
断路器操动机构的试验

六氟化硫(SF6)断路器(开关)试验项目,应包括下列内容:
测量绝缘电阻
测量每相导电回路的电阻
交流耐压试验
4  断路器均压电容器的试验;
测量断路器的分、合闸时间
测量断路器的分、合闸速度
测量断路器主、辅触头分、合闸的同期性及配合时间
8  测量断路器合闸电阻的投入时间及电阻值;
9  测量断路器分、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻;
10  断路器操动机构的试验
11  套管式电流互感器的试验;
12  测量断路器内sF6气体的含水量;
13  密封性试验;
14  气体密度继电器、压力表和压力动作阀的检查。

 

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