高压断路器的试验
开断能力试验装臵
断路器进行短路开断与关合试验时必须要有大功率 开断能力试验装臵 的电源,即在短时间内能提供相当于电力系统短路时 那样大的短路电流。试验时外加的电压和电流可以全 部取自一个单独的电源,如电网、短路发电机和振荡 回路;也可分别取自两个电源,其中一个供给电流. 另一个供给电压的合成试验回路。
开断能力试验方法
(4)合成试验:合成试验是以低电压、大电流和高 电压、小电流两个电源,先后加在断路器上来满足开 断过程中燃弧时阳大电流利灭弧后的高电压的要求, 进行的试验。这种方法显若地降低了试验设备的容量 ,等价性也得到公认。目前已广泛采用,特别在发展 超高压大容量断路器时,更显示出它的优越性。
概述 高压电器试验分类
研究性试验:在产品设计制造前所进行的必要试验,以确定设 计的依据和结构参数,特别是对灭弧系统。 产品试验
型式试验:对高压开关设备作性能、质量等方面的全面的
研究和考核。 参考性试验:型式试验以外的性能验证试验。
试运行试验:产品经过一段时期的工业实际运行的考核。
概述
除非在有关的产品标准中另有规定,型式试验最多可
以在四个试品上进行。
注 :规定用四个试品进行试验在于增强用户的信心,即受试的开关 设备和控制设备是将要交付的设备的代表(在极限情况下,可要求 所有的试验在一台试品上进行),而且允许制造厂可以在不同的试 验室进行不同组别的试验。
开关设备和控制设备的每台试品应该确实和图纸相符, 应该能够充分代表该型产品,并可经受一项或多项型式 试验的考核。
开断能力试验条件
5. 功率因数
多相回路的功率因数应取为各相功率因数的平均值。试
验时,此平均值应不超过0.15。
任意一相的功率因数与功率因数的平均值的差别不应超 出平均值的25%。
开断能力试验条件
6. 操作顺序
有以下两种可供选择的额定操作顺序: (1)O—t—CO—t′—CO。 除非另有规定,则 a)t=3min,对于不用作快速自动重合闸的断路器; b)t=0.3s,对于用作快速自动重合闸的断路器(无电流时间); c)t′=3min。 注:用于快速自动重合闸的断路器时,也可采用t′=15s(用于额定 电压小于或等于40.5kV)和t′=1min。 (2)CO—t″—CO。 t″=15s,对不用作快速自动重合闸的断路器。此处:O代表一次 分闸操作;CO代表一次合闸操作后立即(也就是无任何故意的时延)紧跟 一次分闸操作;t,t′和t″为连续操作之间的时间间隔,t和t′一般以 分或秒表示,t″一般以秒表示。 如果无电流时间是可调的,则应规定调整的极限。
概述
下列情况下高压开关设备和控制设备应进行型式试验: a) 新试制的产品,应进行全部型式试验; b) 转厂和易地生产的产品,应进行全部型式试验; c) 当产品的设计、工艺、生产条件或使用的材料及主要元件发生 重大改变而影响到产品性能时,应做相应的型式试验; d) 正常生产的产品每隔八年应进行一次温升试验、机械试验、短 时耐受电流和峰值耐受电流试验、关合和开断试验,具体试验要 求见相关的产品标准; e) 不经常生产的产品(停产三年以上),再次生产时应进行d)规定 的试验; f) 对系列产品或派生产品,应进行相关的型式试验,部分试验项 目可引用相应的有效试验报告。
开断能力试验条件
根据分析,试验中符合“等价性”的主要条件是;
(1)开断电流波形应与实际短路电流的波形基本一
致,与实际基本相同; (2)电流零点附近的电流、电压波形应与实际情况 一致,以保证零点附近的物理的过程与实际相同; (3)恢复电压的大小、频率和波形应与实际情况基 本一致,以保证电压恢复过程和过零后复燃过程与实际 相同。
电流和和规定的瞬态和工频恢复电压下进行试验方式T100s时,,
可将试验方式T100s中的关合和开断试验按下列方式分开进行:
开断能力试验条件
试验方式T100a 试验方式T100a仅适用于时间间隔等于制造厂规定的断路器 最短分闸时间加额定频率的半个周波,触头刚分离瞬间的直流分 量大于20%的断路器。 试验方式T100a由三个分闸操作组成,各次开断之间间隔 3min。其试验参数是:100%额定短路开断电流,其直流分量百分 数等于规定的合适的额定值;以及规定的瞬态和工频恢复电压。
概述 试验项目名称
机械性能:机械操作试验、运动特性试验、密封试验、防雨试 验、破冰试验、耐寒试验、耐地震试验、机械寿命试验等。 载流性能:长期发热试验、回路电阻测量、短时耐受电流试验 、峰值耐受电流试验。 开断与关合性能:短路开断与关合能力试验、失步开断与关合 试验、小电感电流开断与关合试验、空载长线开断与关合试验 、电容器组开断与关合试验,近区故障开断试验等。 绝缘性能:有工频耐受电压试验、冲击耐受电压试验、绝缘电 阻测量、泄漏电流试验、介质损耗角正切值测量等。 特殊环境适应性:湿热带气候条件试验、高原气候条件试验、 污秽试验等。
开断能力试验条件
2. 瞬态恢复电压
瞬态恢复电压波形因实际回路的布臵不同而异。 在某些情况下,特别是电压高于126kV的系统中,短路电流相 对于所考虑点的最大短路电流而言是比较大的,瞬态恢复电压包括 一个高上升率的起始阶段,继之而来的后一阶段上升率比较低。这 种波形一般适宜于用四参数法确定的三条线段所组成的包络线来表 示。 在另外一些情况下,特别是在电压低于126kV的系统中,或系 统电压虽高于100kV而短路电流相对较小且经变压器供电的条件下 ,瞬态恢复电压接近于一种阻尼的单频振荡波,这种波形适宜用于 两参数确定的两条线段所组成的包络线来表示。
电压下开断10%的额定短路开断电流,其直流分量小于20%。 试验方式T30
试验方式T30由额定操作顺序组成,是在规定的瞬态和工频恢
复电压下,开断30%的额定短路开断电流,其直流分量小于20%。 试验方式T60
试验方式T60由额定操作顺序组成,是在规定的瞬态和工频恢
复电压下,开断60%的额定短路开断电流,其直流分量小于20%。
开断能力试验条件
为了进行开断能力试验,必须要有大容量的电源。 为此,研究以较少的设备和投资去进行所需开断能力试 验的方法得到很大的重视。 对于直接加正弦高电压和大电流的试验,只要满足 前面提出的试验条件和要求就可基本保证与实际运行条 件相符,即保证等价性。而这样做,设备容量非常大, 现有设备根本无法满足高压大容量断路器的试验要求。 但不管采用什么试验装臵和方法进行试验,如采用其他 间接的、模拟的试验方法,都必须满足“等价性”,否 则试验结论毫无意义。
高压电器(高压开关设备)
高压断路器的试验
概述
高压开关性能试验的目的是为了考核、研究开关的各 种性能,检验灭弧室及其它部分的结构设计、制造工 艺和材料选择是否正确合理。 对于高压开关最重要的功能即开断短路电流这种现象 来说,由于开断过程牵涉到的问题极为复杂、对熄弧 机理和电弧理论的研究还远远落后于实际的需要,目 前还不能完全依靠理论分析和定量计算的方法设计出 符合各项开断性能和其它要求的开关设备,很多问题 都必须通过试验进行验证。
开断能力试验方法
(2)部分试验:以断路器的部分断口或单元进行开断能力 试验,然后推断出数个断路器的分断能力。这种方法对 积木式结构、串联单元的高压断路器是适用的。在积木 式结构中,串联各单元的结构、工作条件.工作状态是 基本相同的,只需取一个单元进行试验,因此实际试验 电压就可以降低。例如有M个单元申联的断路器,当以一 个单元做试验时,其试验电压只是整个断路器做试验时 电压的n分之一。当然还需考虑各单元的电压分布不均匀 情况,要取其中电压最高的单元电压作为试验电压。
概述
温升和机械特性试验
1 2 3 4 5 6 回路电阻测量 温升试验 机械特性及机械操作试验 机械寿命试验 操动机构和辅助回路的温升试验 操动机构和辅助回路的绝缘试验
7
8
防护等级检查
密封试验
开断能力试验条件
1. 电源电压(工频恢复电压)
试验回路的工频恢复电压应不小于规定值的95%,并应至少维持0.1s 。 在发电机试验站中,为了获得所要求的工频恢复电压值,在短路期间 内,可以暂时地增强试验发电机的励磁。 对于规定的基本短路试验方式,工频恢复电压在上述的95%最低值的 条件下,应遵循以下规定: a)对于在三极断路器上进行三相试验,以相电压的平均值表示。 b)对于在三极断路器上进行单相试验,其工频恢复电压应等于相电压 与首开极系数(1.3或1.5)的乘积; c)对于单极断路器,其工频恢复电压应等于断路器的额定电压。
开断能力试验方法
(3)分步试验:这种方法对断路器分别以全电压、小
电流和低电压、大电流进行试验,从而推断出断路器在
全电压、大电流下的开断能力。 这是一种受试验设备限制,不得已而采用的间接试 验方法,以两次不同情况下的试验结果推断比的开断能 力,等价性和可靠性均较差。分步试验已不能作为性能 的验证试验,但可作为研究性试验,用以确定试品的最 大开断电流。
在试验方式T100s、 T100a的开断试验中,其短路开断电流峰 值应不超过断路器额定短路关合电流的110%。 为了试验方便,在试验方式T10、T30、T60中,允许在开断操 作之前省去关合操作。在试验中各次开断操作之间的时间间隔与 其额定操作顺序相同。
开断能力试验条件
试验方式T10
试验方式T10由额定操作顺序组成,在规定的瞬态和工频恢复
开断能力试验装臵 网络试验与网络试验站
利用电网可直接对断路器进行短路电流开断与关合试验或其它 试验,通常称为网络试验或现场试验。试验时把被试断路器接在电 网上。人为地造成短路故障,进行断路器的短路开断与关合试验。 优点是不需要专门投资,又可进行三相试验,但缺点很多。 (1)试验电流受到电网短路容量的限制。 (2)瞬态恢复电压不易改变和调整。 (3)每进行一次短路开断试验意味着电网发生—次短路故障、 这样不仅对电力用户造成不良影响.而且电网中电器设备经常受到 短路电流的冲击也是不容许的。因此短路开断试验酌次数和开断电 流往往受到很大的限制。 为克服网络试验的部分缺点,常常在电力系统的枢纽——变电 所附近建立专供短路开断与关合试验的网络试验站。