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高壓斷路器機(jī)械特性和動作電壓測試論文
摘要：本文重點(diǎn)介紹了高壓斷路器機(jī)械特性測試和動作電壓測試的測試過程和內(nèi)容，并且介紹了在測試過程中的安全注意事項，對于提高測試效率和減少測試誤操作具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：高壓斷路器器 機(jī)械特性 動作電壓
1 概述
在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器（俗稱開關(guān)）屬于重要設(shè)備，機(jī)械特性測試和動作電壓測試是保證設(shè)備可靠運(yùn)行的主要試驗項目，均屬于例行試驗項目[1-2]，由于設(shè)備數(shù)量很多，測試的頻度很高，通常，測試是在設(shè)備停電情況下進(jìn)行，采用交流220V電源，有一定的觸電危險性，需要有人監(jiān)護(hù)，另外，由于設(shè)備機(jī)構(gòu)存在交流220V的電源接線，容易由接線錯誤造成儀器燒損，并且，每一次測試耗時較長，按照專業(yè)技能競賽的標(biāo)準(zhǔn)，每測試一臺設(shè)備（110kV）需要耗費(fèi)1小時，并且，需要人為操作儀器，增大了誤操作的風(fēng)險。
機(jī)械特性測試和動作電壓測試均屬于例行試驗，通常情況下，斷路器是處于完好狀態(tài)，均能可靠動作，這種情況下，為了提高測試效率、減小測試誤差、降低操作危險性，本文提出了一種測試方法，測試對象為10kV及以上的高壓斷路器。
2 測試內(nèi)容及流程
2.1測試前準(zhǔn)備
在測試之前，操作人確認(rèn)設(shè)備處于額定狀態(tài)，對于SF6斷路器，要求氣壓處于額定壓力，儲能時，可以人為儲能或者通過儀器進(jìn)行電動儲能，流程中是通過儀器直流輸出對設(shè)備儲能。
首先將斷路器操作機(jī)構(gòu)能量完全釋放，斷開斷路器控制及儲能電源。拆除斷路器兩側(cè)引線，斷路器兩側(cè)做好接地。將儀器可靠接地，然后按照接線要求做好測試接線，并檢查確認(rèn)接線正確。將儀器接地，并和斷路器操動機(jī)構(gòu)的儲能回路、控制回路接線連接好。然后連接好速度傳感器。全部連接線接好后，人為檢查所有接線完好。
接通儀器電源，人為打開儀器電源開關(guān)，待儀器顯示屏顯示穩(wěn)定，根據(jù)被測斷路器型號進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置，尤其注意根據(jù)各廠家參數(shù)設(shè)置開距及行程。將上次測得的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)按照要求格式傳輸至儀器內(nèi)存儲。參數(shù)設(shè)置完畢后，通過人為操作顯示屏選擇測試按鈕，然后人為按下儀器操作盤上的直流輸出按鈕，然后按照以下步驟完成測試過程。
2.2動作電壓測試
第一步：儀器自動通過儲能電機(jī)回路測試儲能電機(jī)的直流電阻，儀器自動記錄該數(shù)值。
第二步：經(jīng)過一定延時，儀器自動將輸出電壓調(diào)整至控制回路額定電壓（如DC220V），電壓調(diào)整采用步進(jìn)式（5V/）升降壓，減少對儀器各部件的沖擊。
第三步：經(jīng)過一定延時，待電壓穩(wěn)定后，儀器自動通過直流輸出，將儲能電源回路接通，儲能電機(jī)開始儲能，儲能完成后，斷路器自身通過行程開關(guān)切斷儲能電源回路，儲能結(jié)束。
第四步：儲能正常結(jié)束后，經(jīng)過一定延時，儀器自動步進(jìn)將電壓降低至額定電壓的80%，并自動觸發(fā)接通合閘控制回路，合閘線圈得電，合閘電磁鐵鐵芯可靠動作，完成合閘操作，合閘操作結(jié)束后，合閘控制回路通過輔助開關(guān)自動斷開合閘控制回路。
第五步：合閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）。經(jīng)過一定延時，儀器自動將電壓降低至額定電壓的30%，并自動觸發(fā)接通分閘控制回路，分閘線圈得電，分閘電磁鐵鐵芯應(yīng)可靠不動。
第六步：30%額定電壓正常動作后，儀器自動斷開分閘控制回路，并自動記錄電壓值，然后，儀器自動步進(jìn)升壓（5V/）至65%額定電壓值，然后自動觸發(fā)接通分閘控制回路，分閘電磁鐵鐵芯應(yīng)可靠動作，斷路器完成分閘，儀器自動記錄電壓值。
第七步：65%額定電壓正常動作后，儀器自動記錄，然后自動將輸出電壓步進(jìn)調(diào)整至控制回路額定電壓（如DC220V）。
2.3機(jī)械特性測試
第一步：儀器將輸出電壓升至額定電壓后，儀器自動觸發(fā)完成儲能、合閘、分閘的過程。
第二步：儲能正常結(jié)束后，儀器自動記錄儲能時間（s）、自動繪制儲能電流曲線圖。
第三步：合閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）、合閘時間（ms）、合閘速度（m/s）、合閘不同期（ms）、同相各斷口間合閘不同期（ms），彈跳次數(shù)（適用于真空斷路器），彈跳時間（s）、自動繪制合閘行程-時間特性曲線。
第四步：分閘正常結(jié)束后，儀器自動記錄電壓值（V）、分閘時間（ms）、分閘速度（m/s）、分閘不同期（ms）、同相各斷口間分閘不同期（ms），自動繪制分閘行程-時間特性曲線。
2.4測試后數(shù)據(jù)處理
儀器自動對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對比歷史數(shù)據(jù)，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評估，并生成評估報告。報告生成后，儀器顯示屏顯示測試結(jié)束。這時，可以人為將測試報告通過儀器自帶藍(lán)牙裝置傳送至手機(jī)終端或電腦終端。至此整個測試結(jié)束。
3 測試安全注意事項
測試前應(yīng)將設(shè)備外殼可靠接地后，方可進(jìn)行其他接線；應(yīng)通知有關(guān)人員離開被試設(shè)備，并取得測試負(fù)責(zé)人許可，方可開機(jī)測試；必須認(rèn)真檢查測試接線，尤其是接入斷路器的分、合閘控制電源，應(yīng)正確無誤；斷開設(shè)備接頭時做好標(biāo)記，接后應(yīng)進(jìn)行檢查；試驗裝置的電源開關(guān)，應(yīng)使用明顯斷開的雙極刀閘，為了止誤合刀閘，可在刀刃上加絕緣罩。試驗裝置的低壓回路中應(yīng)有兩個串聯(lián)電源開關(guān)，并加裝過載自動跳閘裝置；對于周圍存在較高電壓等級的運(yùn)行設(shè)備的測試場地，測試引線會產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，接線過程中應(yīng)戴絕緣手套。
當(dāng)使用儀器內(nèi)觸發(fā)儲能方式時，應(yīng)檢查斷路器儲能電源已可靠斷開；變更接線或測試結(jié)束時，應(yīng)首先斷開測試電源；測試現(xiàn)場出現(xiàn)明顯異常情況時（如異音、電壓波動、系統(tǒng)接地等），應(yīng)立即停止測試工作并撤離現(xiàn)場。試驗結(jié)束時，試驗人員應(yīng)拆除自裝的接地短路線，并對被試設(shè)備進(jìn)行檢查，恢復(fù)試驗前的狀態(tài)，經(jīng)試驗負(fù)責(zé)人復(fù)查后，進(jìn)行現(xiàn)場清理。
4總結(jié)
高壓斷路器機(jī)械特性測試和動作電壓測試對于電網(wǎng)設(shè)備檢修具有重大意義，本文中重點(diǎn)對測試的過程和內(nèi)容進(jìn)行了梳理，并且梳理出測試過程中的注意事項，對實際生產(chǎn)工作具有較大的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]河北省電力公司組編.變電檢修現(xiàn)場技術(shù)問答.中國電力出版社，2013.
[2]郭賢珊.高壓開關(guān)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行實用技術(shù).北京：中國電力出版社，2008.
作者簡介：郭小燕（1979-），男，學(xué)歷：研究生，單位：國網(wǎng)河北電力培訓(xùn)中心，研究方向：變電設(shè)備檢修
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