高压开关分类、参数、试验课件

高压开关设备高压开关设备包括：高压断路器、高压隔离开关、接地开关、高压开关柜、高压负荷开关、重合器、分段器、GIS设备等，习惯将高压断路器称为高压开关作用：电力系统中最重要的控制和保护设备要求：绝缘要求—耐电性能—电气设备机械要求—关合与开断性能—机械设备发展较快、种类繁多高压断路器的定义和基本参数定义：能在电路正常工作状态、过载甚至短路状态下关合和开断高压电路的电气设备基本参数：额定电压、额定电流、额定开断电流、额定短路关合电流、动稳定电流、热稳定电流、自动重合闸操作循环、特殊开断能力、机械寿命及电寿命等断路器开断过程中两个重要概念电流过零瞬间，电弧熄灭恢复电压与介质恢复强度

恢复电压Uh：电弧熄灭后，施加在断口间的电压。与系统参数有关

介质恢复强度Uj：电弧熄灭后，断口间介质的击穿强度。与断路器本身有关，如介质状况、触头运动位置等保持Uj＞Uh，电弧不重燃，开断成功如Uj≤Uh，电弧重燃，开断不成功少油断路器结构及部件⑴支持结构⑵传动系统⑶导电及灭弧系统（双断口需并联电容器）主绝缘为瓷套断口绝缘和灭弧介质为绝缘油依靠电弧能量使油裂解，通过灭弧室通道形成横向和纵向气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧少油断路器图多油断路器结构及部件⑴支持结构⑵传动系统⑶导电及灭弧系统主绝缘为绝缘油及瓷套断口绝缘和灭弧介质为绝缘油依靠电弧能量使油裂解，通过灭弧室通道形成横向和纵向气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧真空断路器结构及部件⑴支持结构⑵传动系统⑶导电及灭弧系统：依靠真空灭弧室主绝缘为支持瓷柱、绝缘拉杆断口绝缘和灭弧介质为真空电弧为真空电弧，通过触头结构产生磁场，使电弧旋转或向两端转移，拉长或隔断电弧，从而熄灭电弧真空断路器图真空断路器图真空断路器图SF6断路器结构及部件⑴支持结构（瓷柱式和罐式）⑵传动系统⑶导电及灭弧系统：主辅触头、压气系统主绝缘为瓷套（瓷柱式）断口绝缘和灭弧介质为SF6气体依靠压气缸压气及电弧能量加热气体，使气体压力升高，形成气吹，拉长和冷却电弧，从而熄灭电弧SF6断路器图操作机构液压操作机构用于110kV及以上，由工作缸、阀系统、油箱、油泵、储压筒、连接油管等组成，工作介质为10号航空液压油。传统的液压操作机构有CY3、CY4型操作机构图操作机构电磁操作机构用于110kV及以下，采用四连杆工作原理，合闸能量大，对电源要求高弹簧操作机构用于110kV及以下，型式较多，结构较复杂，弹簧储能，释放弹簧进行合闸高压断路器绝缘电阻测量针对绝缘拉杆、瓷套、套管、灭弧室等部件，主要是绝缘拉杆，能发现受潮、裂纹、表面污染、电弧烧伤等贯穿性缺陷应对多油断路器、少油断路器、真空断路器等进行，对SF6断路器规程已不要求不要求吸收比和极化指数应对控制回路和辅助回路进行绝缘电阻测量高压断路器介损值测量针对多油断路器进行，检查非纯瓷套管及其他绝缘部件如灭弧室、绝缘拉杆、围屏、绝缘油的绝缘状况在分闸下采用反接法测量每只套管的介损（如套管有末屏引出可用正接法）反接法测量时要考虑规定增加值（由于油箱内部部件引起），正接法测量不考虑如测量值超标，应落下油箱进行分解试验，以确定超标部位高压断路器直流泄露电流测量针对少油断路器进行，可发现绝缘拉杆、灭弧室、绝缘油等受潮、劣化，碳化物过多以及外绝缘污秽等缺陷一般采用中间加压法测量，如使用试变加硅堆整流做电源，应并接电容器试验时断路器表面应擦拭干净，以消除外泄漏影响，无法消除时应采用屏蔽法如测量值超标，应进行分解试验，以确定超标部位高压断路器交流耐压试验最有效的绝缘试验，一般对35kV及以下各类开关设备进行（GIS、罐式SF6断路器必须进行）应在分、合闸状态下分别进行合闸状态检查相间及相对地绝缘分闸状态检查断口绝缘，对真空开关还检查了真空度耐压值应按预试规程或补充规定执行（交接规程耐压值有误）串联谐振耐压试验装置谐振条件：XL=XC

或ωL=1/ωC方式：调感、调容、调频高压断路器回路电阻测量在合闸状态下进行，测量值包含回路中各种电阻，动静触头间、中间触头间、各装配间、软连接间的接触电阻及各部件自身电阻采用直流压降法测量，测试电流不应小于100A测试时测量线接内侧，电流线接外侧对各类开关设备均应进行，但油、真空、SF6开关运行中的要求值不同高压断路器的机械试验机械操作试验机械特性试验分、合闸时间、同期、真空开关合闸弹跳时间测量分、合闸速度测量高压断路器机械操作试验按技术要求在空载情况下进行各种操作检查分、合闸操作检查，液压（气动）机构零起打压及补压时间，防误性能等等各种机构的电磁铁（包括合闸电磁铁、合闸接触器）线圈应进行低电压操作试验

80%（85%）Ue下可靠合闸

65%Ue下可靠分闸、30%Ue下不能分闸可采用滑线变阻器调节操作电压的方法实现或采用可调逆变电源高压断路器机械特性试验分、合闸时间、同期概念合闸时间：从断路器合闸回路通电起到所有极的触头接触瞬间至的时间间隔分闸时间：从断路器接到分闸指令瞬间起到所有极的触头分离瞬间至的时间间隔同期：断路器分合闸操作时，三相分断和接触瞬间的时间差（相间同期），及同相各断口触头分断和接触瞬间的时间差（断口同期）真空开关合闸弹跳时间：合闸操作时，动、静触头第一次接触至最终接触为止的时间间隔，一般要求≤2ms高压断路器机械特性试验分、合闸时间、同期测量方法⑴电秒表测量⑵光线示波器测量⑶特性测试仪测量（接线分控制和信号两部分）注意：①控制回路最好将辅助开关接点串入，靠辅助开关动作切除控制电流②对于有多断口的开关，信号线要标明并正确理解各参数含义，便于正确分析判断高压断路器机械特性试验分、合闸速度概念刚分速度：分闸过程中，动、静触头分离后瞬间的速度，一般取10ms内平均速度刚合速度：合闸过程中，动、静触头接触前瞬间的速度，一般取10ms内平均速度有些引进产品，如LW6—110不采用10ms规定真空开关由于开距小，一般采用平均分、合闸速度的概念高压断路器机械特性试验分、合闸速度测量方法⑴电磁振荡器测试法⑵转鼓、电位器测试法⑶光线示波器测试法⑷特性测试仪测试法真空开关测速方法其他特殊试验真空开关真空度测试SF6开关气体湿度测试SF6开关检漏SF6开关密度继电器校验真空开关真空度测试真空度降低的原因⑴灭弧室内部材料含气释放⑵灭弧室漏气：灭弧室密封质量、机械冲击真空度检测方法⑴火花计法—准确度低，人为、环境影响因素大⑵观察法—准确度低，人为、环境影响因素大⑶交流耐压法—无法定量，不能作出预判断⑷真空度测试仪法⑸真空度在线监测：电光变换法、耦合电容法、压力传感法真空开关真空度测试真空度测试仪基本原理磁控放电法—高压脉冲和磁场脉冲同时作用于真空灭弧室，使之内部产生脉冲磁控放电现象，产生离子电流，测量离子电流并与已知的电流—真空度曲线比较，得出真空度各厂产品差别⑴离子电流取值方法—峰值方法、积分方法⑵磁场线圈形式—固定式、缠绕式、对折式⑶内存曲线数量—粗分、细分测试精度问题目前测量范围0—10-4Pa，可达到10级真空开关真空度测试现场测试注意事项⑴灭弧室表面应擦拭干净⑵磁场线圈尽量贴近灭弧室⑶连续重复测试同一灭弧室，数据可能不准⑷测试完成后，仪器应放电测试结果处理建议⑴不能完全排除交流耐压试验，应结合使用⑵测试结果10-4Pa数量级及以下，合格⑶测试结果在10-3Pa数量级，加强监测⑷测试结果10-2Pa数量级及以上，建议更换SF6开关气体湿度测试意义：是运行中最重