国电西高
当前位置:首页 > 技术支持 > 技术指南

变电站 SF6 断路器试验项目及试验方法

人看过  0 人点赞   
引言
SF6 断路器因其优异的灭弧和绝缘性能,在变电站中得到广泛应用。为确保其安全、可靠运行,需定期进行全面的试验检测。通过各项试验,可以及时发现断路器潜在的问题,保证电力系统的稳定供电。
试验项目及方法
测量绝缘电阻
  • 目的:评估断路器整体绝缘性能,判断绝缘是否存在受潮、老化或损坏等情况。
  • 设备:绝缘电阻测试仪(兆欧表),针对不同电压等级的断路器,选择合适电压输出的兆欧表,如对于 110KV 及以上的 SF6 断路器,通常选用 2500V 兆欧表。
  • 步骤
  1. 断开断路器与外侧电源的连接,并确保无电压残留。
  1. 在合闸状态下,分别测量 A 相、B 相、C 相的对地绝缘电阻;在分闸状态下,测量各相断口间的绝缘电阻。例如,依次摇测 A 对地、A 断口;B 对地、B 断口;C 对地、C 断口的绝缘值并记录。
  1. 测量相间绝缘电阻,如 A 对 B、B 对 C、C 对 A 的绝缘值并记录。
  • 标准:110KV 及以上 SF6 断路器,一次回路对地绝缘电阻应大于 5000MΩ;断路器的分、合闸线圈及合闸接触器线圈的绝缘电阻值不低于 10MΩ。有机物拉杆绝缘电阻允许值可参考《电气设备预防性试验规程》等相关标准。
测量每相导电回路的电阻
  • 目的:监测导电回路中触头的接触情况,电阻过大可能导致发热,影响断路器正常运行及切断短路电流的能力。
  • 设备:回路电阻测试仪(基于直流压降法,要求输出电流≥100A)或双臂直流电桥。
  • 步骤(直流压降法)
  1. 断开断路器各侧电源,操作开关连续跳合几次,以消除触头表面的氧化膜等影响。
  1. 将回路电阻测试仪的试验线连接至断路器一次接线端,注意电压线接在内侧,电流线接在外侧。
  1. 施加不小于 100A 的直流电流,读取并记录每相导电回路的直流电阻值。为提高测量准确性,可测量 3 次,求取平均值。
  • 标准:交接时和大修后导电回路电阻数值应不大于出厂值的 105%,运行中回路电阻值应符合制造厂的规定且不大于交接值的 120%。不同型号断路器每相导电回路电阻有相应参考值,具体依产品技术条件而定。
交流耐压试验
  • 目的:检验断路器在额定 SF6 气压下的绝缘强度,验证其能否承受运行中可能出现的过电压。
  • 设备:高压试验设备(交流耐压测试仪),主要包括试验变压器、保护电阻、限流电阻、球隙保护装置、电流表、电压表等。
  • 步骤
  1. 试验应在断路器合闸且 SF6 压力处于额定值时进行,试验电压为出厂试验电压的 80%。
  1. SF6 断路器需在分、合闸状态下分别进行耐压试验。对于 110KV 及以上罐式断路器和 500KV 定开距磁柱式断路器,要对断口进行耐压试验;导电部分对地耐压在合闸状态下开展,断口耐压在分闸状态下进行。
  1. 若三相在同一箱体中,一相试验时,非被试验相应与外壳一起接地。例如,先分别对 “A 对地、A 断口;B 对地、B 断口;C 对地、C 断口” 进行耐压,缓慢升压至试验电压,密切关注放电声音和表计变化,读取 1min 的耐压值并记录;再分别对 A 对 B、B 对 C、C 对 A 进行耐压测试并记录数据。
  • 标准:满足上述试验电压要求及不同类型断路器特定的耐压部位和方式要求。罐式断路器在交流耐压试验时,建议同时测量局部放电,局部放电量应符合相关标准。
断路器均压电容器的试验
  • 目的:测试均压电容器的电容值和绝缘性能,确保其在断路器运行中起到良好的均压作用。
  • 设备:电容器测试仪。
  • 步骤:按电容器测试仪的操作说明,连接好测试线,对断路器的均压电容器进行电容值和绝缘电阻测量。
  • 标准:电容值和绝缘性能应符合电容器相关标准或制造厂规定。对于瓷柱式断路器,测得的电容值和 tanδ 与原始值比较,应无明显变化;罐式断路器(包括 GIS 中的断路器)按制造厂规定执行。
测量断路器的分、合闸时间
  • 目的:评估断路器操作的及时性和响应速度,分、合闸时间异常可能影响电力系统故障的切除和恢复。
  • 设备:机械特性测试仪。
  • 步骤:在断路器额定操作电压、气压或液压下,利用机械特性测试仪,通过传感器与断路器的操动机构连接,触发分闸或合闸操作,测试仪自动记录分、合闸时间。
  • 标准:实测值应符合产品技术条件的规定,不同型号断路器的分、合闸时间标准有所差异。
测量断路器的分、合闸速度
  • 目的:保证断路器分、合闸过程中,触头能够快速、稳定地动作,避免因速度异常导致灭弧失败等问题。
  • 设备:机械特性测试仪。
  • 步骤:同样在额定操作条件下,机械特性测试仪通过特定的速度测量装置(如电磁感应式、光电式传感器等),在断路器分闸或合闸过程中实时测量动触头的运动速度。
  • 标准:结果应符合产品技术条件的规定,确保分、合闸速度在正常范围内,以保障断路器的可靠运行。
测量断路器的分、合闸同期性及配合时间
  • 目的:确保三相断路器在分、合闸操作时,各相动作的一致性,避免非同期操作引起的过电压、过电流等危害。
  • 设备:机械特性测试仪。
  • 步骤:通过机械特性测试仪,在断路器分闸或合闸操作时,同时监测三相及同相各断口的动作时间,计算出相间和同相各断口间的合闸不同期时间及分闸不同期时间。
  • 标准:除制造厂另有规定外,相间合闸不同期不大于 5ms,相间分闸不同期不大于 3ms,同相各断口间合闸不同期不大于 3ms,同相各断口间分闸不同期不大于 2ms。
测量断路器合闸电阻的投入时间及电阻值
  • 目的:验证合闸电阻是否能按设计要求准确投入和切除,以及其电阻值是否在正常范围,防止合闸过电压对设备造成损害。
  • 设备:合闸电阻测试仪。
  • 步骤:将合闸电阻测试仪连接至断路器合闸电阻回路,在合闸操作时,测试仪测量合闸电阻的投入时间;通过特定的电阻测量方法,获取合闸电阻值。
  • 标准:结果应符合产品技术条件的规定,电阻值变化允许范围一般不得大于 ±5%(除制造厂另有规定外),合闸电阻的有效接入时间按制造厂规定校核。
测量断路器分、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻
  • 目的:检查分、合闸线圈的绝缘状况,防止线圈短路、断路等故障,确保操动机构的正常工作。
  • 设备:绝缘电阻测试仪、直流电阻测试仪。
  • 步骤:使用绝缘电阻测试仪(如 1000V 兆欧表)测量分、合闸线圈的绝缘电阻;用直流电阻测试仪测量分、合闸线圈的直流电阻。
  • 标准:绝缘电阻值不应低于 10MΩ,直流电阻值与出厂试验值相比应无明显差别。
断路器操动机构的试验
  • 目的:全面检测操动机构的机械性能和电气性能,确保其能可靠地驱动断路器进行分、合闸操作。
  • 设备:操动机构测试仪。
  • 步骤
  1. 合闸操作试验:在规定的操作电压、液压范围内(具体范围依断路器类型和制造厂规定),操作机构应能可靠动作。例如,弹簧、液压操作机构的合闸线圈及电磁操作机构的合闸接触器,在相应条件下应满足动作要求。
  1. 脱扣操作试验:直流或交流电磁铁的线圈电压大于额定值 65%时,应可靠分闸;当小于额定值的 30%时,不应分闸。对于附装失压脱扣器和过流脱扣器的,其动作特性应符合相应标准规定。
  1. 模拟操动试验:若有可调电源,在不同电压、液压条件下,对断路器进行就地或远控操作,检查断路器动作的正确性和可靠性,以及联锁及闭锁装置回路动作是否符合产品及设计要求;若无可调电源,则仅在额定电压下试验。对于直流电磁或弹簧机构、液压机构,其操动试验还需按各自规定的项目和要求进行。
  • 标准:应符合相关标准(如附录 E 等)及制造厂规定。
套管式电流互感器的试验
  • 目的:测试电流互感器的变比、极性、绝缘等性能,确保其在电力系统中准确测量电流,并保障其绝缘可靠性。
  • 步骤:按照互感器相关标准规定的方法,进行变比测试(如采用变比电桥等设备)、极性检查(可通过直流法或交流法)以及绝缘电阻测量(使用兆欧表)、交流耐压试验等。
  • 标准:各项性能指标应符合互感器相关标准。
测量断路器内 SF6 气体的含水量
  • 目的:监测 SF6 气体中的水分含量,水分超标可能导致设备内部绝缘性能下降,甚至引发设备故障。
  • 设备:高精度的 SF6 气体微水测试仪。
  • 步骤:在断路器充气 24 小时后,使用微水测试仪从断路器气室的取气口接入,抽取适量 SF6 气体进行水分含量测量。
  • 标准:与灭弧室相通的气室,含水量应小于 150μL/L;不与灭弧室相通的气室,含水量应小于 250μL/L。
密封性试验
  • 目的:检测 SF6 气体是否存在泄漏,保证设备内部 SF6 气体压力稳定,维持良好的绝缘和灭弧性能。
  • 设备:气体泄漏检测仪(灵敏度不低于 1×10⁻⁶体积比)、局部包扎法设备(针对电压等级较高、体积较大的断路器或 GIS)。
  • 步骤
  1. 使用气体泄漏检测仪对断路器各密封部位、管道接头等进行全面检测。
  1. 对于大型设备,可采用局部包扎法,对每个密封部位用塑料薄膜等进行包扎,历时 5h 后,检测包扎空间内的 SF6 气体含量。
  • 标准:年漏气率不应大于 0.5%;采用局部包扎法时,测得的 SF6 气体含量(体积分数)不大于 30×10⁻⁶。
气体密度继电器、压力表和压力动作阀的检查
  • 目的:确保气体密度继电器、压力表和压力动作阀能准确反映 SF6 气体压力变化,在压力异常时可靠动作,保护设备安全。
  • 步骤:通过对设备施加不同压力,模拟实际运行中的压力变化情况,观察气体密度继电器、压力表的指示值是否准确,压力动作阀的动作值是否符合设定要求。
  • 标准:结果应符合产品技术条件的规定。
试验注意事项
环境条件
试验应在适宜的环境温度、湿度下进行,避免高温、高湿、低温等极端条件影响测试结果。例如,温度过低可能导致 SF6 气体液化,影响其绝缘和灭弧性能,从而使试验数据不准确。
设备校准
所有检测设备应定期校准,确保测量精度。如绝缘电阻测试仪、回路电阻测试仪等的测量精度直接影响试验结果的可靠性,未经校准或校准超期的设备可能给出错误数据。
安全防护
在进行高压试验和 SF6 气体操作时,试验人员需佩戴防护装备,如绝缘手套、护目镜等,确保人员安全。高压试验区域应设置明显警示标识,防止无关人员误入。在处理 SF6 气体时,由于 SF6 气体本身虽无毒,但在高温电弧作用下可能分解产生有毒物质,所以要保证操作环境通风良好。
数据记录

详细记录试验数据,并与出厂试验值对比,确保一致性。通过对比分析,能及时发现断路器性能的变化趋势,为设备的维护和检修提供依据。对试验中出现的异常数据,应仔细分析原因,必要时进行复测。


变电站 SF6 断路器的试验项目涵盖电气性能、机械性能和气体性能等多个方面,通过科学、规范的试验方法和严格的质量把控,可以有效保障 SF6 断路器的可靠运行,进而提升整个电力系统的稳定性和安全性。在实际操作中,应严格遵循相关标准和规程,确保试验工作的准确性和有效性。
0 人点赞
国电西高logo
国电西高官方电话
国电西高官方微信
返回顶部
国电西高产品认证
  • 承装(修、试)电力设施许可证:5-4-01248-2020
  • 全国免费咨询热线:400-8818-755
  • 销售热线:027-65605916 027-65612086
  • 售后服务:027-85568161 公司传真 027-65606183
  • 官方邮箱:hv@gdxgs.com
  • 公司地址:武汉市东西湖区金银潭现代企业城B7栋10楼
  • 国电西高微信公众号
    国电西高小程序
    国电西高抖音企业号
    国电西高微信视频号
    国电西高领英主页

    © 国电西高电气有限公司 版权所有鄂ICP备07003820号-21 鄂公网安备 42011202001536号

    联系我们 法律声明 隐私政策