一、斷路器設備相關基礎知識
1、定義
能夠關合、承載和開斷正?;芈窏l件下的電流,并能關合、在規(guī)定時間內(nèi)承載和開斷異?;芈窏l件(包括短路條件)下的電流的機械開關裝置
2、分類
按照滅弧介質分:空氣(K)、油(Y)、SF6氣體(L)、真空(Z)
按照結構分類:金屬外殼式(如罐式)、絕緣外殼式(如瓷柱式)
瓷柱式斷路器實物圖如下:


3、斷路器組成元件
1、壓氣式(按動、靜觸頭開距變化分類)
2、自能式
- 操動機構(儲能單元、分合閘控制及保護單元、機械傳動及機械聯(lián)鎖等)
1、彈簧機構
2、液壓機構
3、氣動機構
4、液壓碟簧機構
加裝并聯(lián)電容器和合閘電阻作用:
前者:
1)均勻斷口間電壓分布;
2)改善開斷性能。在開斷近區(qū)故障時,電容可以降低斷口高頻恢復電壓上升限度,有利于改善開斷性能。
后者:
是斷路器合閘時對電路的振蕩起阻尼作用,使振蕩過程變?yōu)榉侵芷谡袷帲瑥亩种屏司€路的合閘過電壓。

定開距與變開距區(qū)別?
定開距(斷口電場均勻、滅弧開距小、電弧能量較小、開斷電流大)
變開距(開距大、氣吹時間較充裕,便于提高滅弧的工作電壓、斷口電壓高)
高壓斷路器技術發(fā)展表現(xiàn)為:自能滅弧原理出現(xiàn),斷口數(shù)減少及彈簧操動機構開發(fā)
自能式原理:
利用電弧自己的能量,在滅弧室內(nèi)建立局部高壓力形成氣吹,熄滅電弧。
4、發(fā)展趨勢
超高壓、大容量、自能化、小型化、組合化、智能化和高可靠
二、高壓開關設備制造廠簡介
北京ABB、蘇州AREVA(阿?,m、原ALSTOM)、杭州西門子、平高東芝
西安高壓開關廠、平頂山高壓開關廠、沈陽高壓開關廠(新東北電氣)、長沙高壓開關廠、江蘇如高高壓開關廠
常州太平洋、江蘇東源、廈門華電、安徽宏鼎電氣
三、斷路器耐壓試驗
1、斷路器耐壓試驗目的
鑒定設備絕緣強度最有效和最直接的試驗項目,主要為了檢查斷路器的安裝質量,考核斷路器的絕緣強度。
2、試驗儀器選擇
串聯(lián)諧振試驗裝置:利用額定電壓較低的試驗變壓器可以得到較高的輸出電壓,用小容量的試驗變可以對大容量的試品進行交流耐壓試驗。試驗過程安全可靠。變頻式,試驗頻率范圍10--300Hz之間。
3、整個試驗方案
交接驗收試驗執(zhí)行標準:
GB50150;
DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》
DL/T405-1996《進口252(245)~550交流高壓斷路器和隔離開關技術規(guī)范》
DL474.4-2006《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則 交流耐壓試驗》
針對罐式斷路器而言,試驗條件:斷路器內(nèi)所有設備安裝結束,SF6氣體充氣至額定壓力,且密封性試驗和氣體濕度測試合格;常規(guī)電氣試驗已經(jīng)完成且符合要求;所有CT二次側均短路接地,斷路器外部出線套管引線解除,試驗現(xiàn)場符合安全要求。檢驗500kV罐式斷路器在現(xiàn)場安裝后的主絕緣及斷口絕緣是否具有規(guī)定的電氣強度,確保其安全運行。
對于瓷柱式斷路器而言,由于沒有集成CT,故對其無要求。目的是檢驗瓷柱式斷路器在現(xiàn)場安裝后斷口間絕緣是否規(guī)定的電氣強度,確保其安全運行。
試驗方法:試驗采用變頻串聯(lián)諧振的方法對GIS進行交流耐壓試驗。采用變頻諧振的方法主要試驗儀器和設備有:變頻電源、電容分壓器、電抗器、工頻試驗變壓器等、其接線圖如下:

試驗過程,如對于500kV罐式斷路器而言:
1)合閘狀態(tài)下斷路器整體對地交流耐壓
試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV(5分鐘),再升壓到線電壓500kV(3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV(1分鐘)
2)分閘狀態(tài)下斷路器斷口間交流耐壓
試驗加壓程序為升壓到相電壓288kV(5分鐘),再升壓到線電壓500kV(3分鐘),最后升壓到試驗電壓592kV(1分鐘)

安全注意事項:
- 嚴格執(zhí)行《電業(yè)安全工作規(guī)程(發(fā)電廠和變電所電氣部分)》中有關規(guī)定及現(xiàn)場的相關安全措施;
- 工作人員職責明確,精力集中;
- 現(xiàn)場設安全遮擋,并懸掛標示牌,準備必要的消防器材;
- 登高接線或設屏蔽罩時應戴安全帽、系安全帶;
- 試驗中應設專人監(jiān)聽試品,并確認無異常聲音;
- 試驗中如出現(xiàn)異常情況則應立即停止試驗,查明原因并排除故障后方可繼續(xù)試驗;
四、斷路器機械特性試驗
1、試驗內(nèi)容:
分合閘時間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試;
2、試驗意義:
分合閘時間:斷路器重要參數(shù)之一,其長短關系到分合故障電流的性能;如果分合閘嚴重不同期,將造成線路或變壓器的非全相接入或切斷,從而可能出現(xiàn)危害絕緣的過電壓。
分、合閘速度:直接影響到斷路器分合短路電流的能力。
分合閘動作電壓測量:關系到斷路器能否正常運行的重要數(shù)據(jù)。
3、判斷依據(jù):
1)對分合閘時間和同期性而言:分、合指示正確;
2)分、合閘速度而言:現(xiàn)場一般不需要測量
3)對于分合閘動作電壓:并聯(lián)合閘脫扣器應在其額定電壓85%-110%可靠動作;并聯(lián)分閘應在額定電壓85%-110%(交流)和65%-110%(直流)可靠動作;低于額定電壓30%時不應動作。
五、斷路器運行中常見故障及處理方法
常見故障:
1)氣動、液壓機構回路密封不良導致頻繁打壓
2)斷路器套管材質不良導致爆炸
3)本體泄露
4)機械特性測試不合格等
處理方法:
1)針對目前運行的斷路器氣動機構出現(xiàn)問題比較多的情況,一方面準備備品,確保備品齊全;另一方面加強設備檢修維護,按時進行機構大修;
針對液壓機構存在的問題,主要采取更換液壓機構密封墊,更換液壓油,加強開關機構油壓回路的檢修維護工作;加強設備巡視,發(fā)現(xiàn)打壓頻繁,及時進行處理。
2)針對開關設備漏氣現(xiàn)象比較普遍的現(xiàn)狀,我們采取加強開關設備基建過程中的監(jiān)督和驗收,同時加強運行中開關設備的檢漏工作,積極利用SF6氣體激光(或紅外)成像檢漏新技術對開關設備漏氣現(xiàn)象進行普測,并要求運行人員加強巡視和記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時上報并處理。
六、變電站主電氣設備狀態(tài)檢測
1、狀態(tài)檢測概念:
是指通過各種測量,檢測和分析方法,結合系統(tǒng)運行的歷史和現(xiàn)狀,對設備的運行狀態(tài)進行評估,以便了解和掌握設備的運行狀況,并對設備狀態(tài)進行顯示和記錄,對異常情況進行處理,并為設備的故障分析診斷、性能評估提供基礎數(shù)據(jù)。
2、各主設備狀態(tài)檢測方法:
1)變壓器
變壓器油氣色譜分析,局部放電,絕緣監(jiān)測等
2)斷路器
主要包括機械性能監(jiān)測、觸頭電壽命監(jiān)測、真空滅弧室真空度檢測等
3)GIS
SF6氣體監(jiān)測(壓力、泄露、濕度)、SF6開關機械特性監(jiān)測、開關電壽命監(jiān)測、局部放電監(jiān)測
4)避雷器
全電流檢測、阻性電流檢測等
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