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【摘 要】简述了一台断路器在测量数据不合格后,现场人员对其进行分析,从而帮助厂家人员现场发现与解决问题。
【关键词】断路器 分合闸时间 SF6泄漏一、引言
(一)断路器交接试验的意义
断路器作为电力系统中的重要设备,对系统的安全运行起到至关重要的作用,断路器交接试验是很重要的项目,它包括开关动作特性的测试,线圈电阻的测量,绝缘电阻的测量,气体的微水测试及检漏等,而开关的动作特性是SF6断路器机械特性的重要参数。固有分闸、合闸时间的长短是断路器能否正常的分合的关键。断路器只有在保证适当的分、合闸时间,才有利于电弧的熄灭同时保证其不重燃。如果分闸时间过长,则会使燃弧时间增加,其它温度升高,气室压力增加,造成触头损伤,甚至发生爆炸。分、合闸时间严重不同期,将造成线路或变压器非全相接入或切断,出现危害绝缘的过电压,因此按照国家有关标准规定,这些断路器在交接试验、预防性试验及大修后的试验中,都要求测量时间参数[1]。
(二)断路器时间特性的几个术语
1.分闸时间。指从开关操作回路发出分闸控制信号开始到开关动触头第一次与静触头分离为止所经过的时间。2.合闸时间。指从开关操作回路发出合闸控制信号开始到开关动触头第一次与静触头接触为止所经过的时间。3.同期性。表明断路器各个断口动作的一致性,通常用时间来表示。用时间来表示则是指各断口中最后完成合(分)闸动作的断口与最先完成合(分)闸动作的断口合(分)闸时间之差。4.工作缸行程。开关动力臂在一次动作中所经过的距离。5.超行程。开关合闸时某相主回路由刚开始导通到合闸动作完成完成动力臂所经过的距离。
二、试验过程中遇到的问题
2012年11月,我高压人员在某变电所对220kV开关进行交接常规试验时发现SF6气体压力及合闸时间出现异常。开关为河南平高电器股份有限公司生产,型号为LW35S-252;额定电压:252kV;分合闸线圈额定电压:DC110V。11月10日室外温度为25℃下充气完成后实际压力为0.62 MPa(额定值为0.6 MPa),11月12日温度为23℃下压力为0.62 MPa,11月13日温度为23℃下压力为0.40 MPa.
三、数据判断、分析及厂家处理
(一)漏气分析。由连续几天数据可以判断,由于该台断路器SF6额定工作压力为0.6MPa,在12日前压力基本保持为额定压力不变,而在经过12日一晚后13日凌晨却骤降到0.4MPa,由于开关内部气体压力比外部大气压高的多,压力下降速率如此快,该台开关肯定存在一处或多处密封不严情况。为了进一步确定泄漏部位,厂家使用两种方法:
1.泡沫法。厂家使用可以产生泡沫的物质(洗衣粉)配成溶液,涂在开关本体密封SF6的地方,如瓷套、法兰连接处、导气管处。由于开关内部SF6压力是外部大气压的4倍,因此在有SF6泄漏的地方可以发现有气泡冒出,通过试验发觉只有B相支持瓷瓶的法兰出有气泡,初步确定是该处导致开关漏气。2.仪器法。通过上述办法基本确定只有一处发生泄漏,为了再次确认,厂家又使用了北京兴迪公司生产的LM10型手持式SF6检漏仪进行检漏,该仪器采用电晕放电检测技术,通过检测电晕放电的纳安级电流变化,得到空气中的SF6浓度,并转化为声音报警信号和浓度指示报警信号,从而确定开关SF6是否泄漏,经检测漏气部位和泡沫法检出的部位相同,可以确定该台开关SF6压力降低是由于B相瓷柱法兰处胶合不严存在不贯穿微小砂孔,经过开关内部气体强气压的挤压,砂孔贯穿造成泄漏。3.漏气处理。经过上述现场试验,确定泄漏部位后,为了不使开关的气体全部泄漏,以及由于内部气压降低而导致外部空气中微量水分进入开关内部,损害设备。根据该台开关三相气室可以独立密封的特点,厂家拆下使三相气室联通的管道,保证AC相气体不再泄漏,同时决定更换开关的B相。厂家于11月17日更换好B相后重新连接SF6气管并将SF6充到额定压力0.6MPa,经过10天的观察,压力无明显变化,可以确定该台开关不再漏气。
图3.1:开关示意图
(二)开关合闸时间变长分析。由于该台开关B相更换的过程中,控制开关的动作机构被拆掉重新组装,故未更换前的所做的开关时间特性参数失去意义,在厂家调好后重新进行特性试验,更换前后分闸时间数据合格,但是合闸时间明显变长,拆装前三相数据都在76.5ms左右,拆装后三相都变为86.4ms左右。超过厂家规定的技术标准(70±10ms)。
由上文的合闸时间定义可以知道,影响合闸时间的因素有开关的速度的快慢和由开关主回路由断开到导通所经过的距离有关。由于在B相没有漏气前曾经做过合闸时间的试验,当时结果符合厂家技术要求,而新开始试验中开关动作低电压符合要求,考虑到该开关根本没有经过频繁动作,不存在液压机构老化问题,在新测试中,合闸线圈的直流电压都是额定值,液压的油压也是额定位置,这一切都说明的开关的动作机构和先前测的完全一致,即开关的速度和先前无差别,那只有一个可能就是开关用于计算的合闸的行程位移变长(由工作缸总行程减去超行程得到),导致合闸时间变长。由于操作机构的工作缸总行程不变,那么要改变时间,只有加大超行程的长度,从而缩小合闸的行程位移。该台断路器为三相连动机构,总的动力臂连在B相,而AC相则通过传动杆与B相相连达到同时运动,显然如果要改变A的合闸位移,那么可以调节A与B的之间的传动杆,也可以调节B相上的总的动力臂的长短。
四、结论
SF6检漏使用泡沫法简单直观,配合仪器可以很快的确定漏气的地点及数目,而断路器时间特性的测量,可以准确判断现场安装调试是否满足厂家设计的技术要求。
参考文献:
[1].《SF6断路器分合闸时间及三相不同期超标的处理》 张四江 《电力设备》.
【关键词】断路器 分合闸时间 SF6泄漏一、引言
(一)断路器交接试验的意义
断路器作为电力系统中的重要设备,对系统的安全运行起到至关重要的作用,断路器交接试验是很重要的项目,它包括开关动作特性的测试,线圈电阻的测量,绝缘电阻的测量,气体的微水测试及检漏等,而开关的动作特性是SF6断路器机械特性的重要参数。固有分闸、合闸时间的长短是断路器能否正常的分合的关键。断路器只有在保证适当的分、合闸时间,才有利于电弧的熄灭同时保证其不重燃。如果分闸时间过长,则会使燃弧时间增加,其它温度升高,气室压力增加,造成触头损伤,甚至发生爆炸。分、合闸时间严重不同期,将造成线路或变压器非全相接入或切断,出现危害绝缘的过电压,因此按照国家有关标准规定,这些断路器在交接试验、预防性试验及大修后的试验中,都要求测量时间参数[1]。
(二)断路器时间特性的几个术语
1.分闸时间。指从开关操作回路发出分闸控制信号开始到开关动触头第一次与静触头分离为止所经过的时间。2.合闸时间。指从开关操作回路发出合闸控制信号开始到开关动触头第一次与静触头接触为止所经过的时间。3.同期性。表明断路器各个断口动作的一致性,通常用时间来表示。用时间来表示则是指各断口中最后完成合(分)闸动作的断口与最先完成合(分)闸动作的断口合(分)闸时间之差。4.工作缸行程。开关动力臂在一次动作中所经过的距离。5.超行程。开关合闸时某相主回路由刚开始导通到合闸动作完成完成动力臂所经过的距离。
二、试验过程中遇到的问题
2012年11月,我高压人员在某变电所对220kV开关进行交接常规试验时发现SF6气体压力及合闸时间出现异常。开关为河南平高电器股份有限公司生产,型号为LW35S-252;额定电压:252kV;分合闸线圈额定电压:DC110V。11月10日室外温度为25℃下充气完成后实际压力为0.62 MPa(额定值为0.6 MPa),11月12日温度为23℃下压力为0.62 MPa,11月13日温度为23℃下压力为0.40 MPa.
三、数据判断、分析及厂家处理
(一)漏气分析。由连续几天数据可以判断,由于该台断路器SF6额定工作压力为0.6MPa,在12日前压力基本保持为额定压力不变,而在经过12日一晚后13日凌晨却骤降到0.4MPa,由于开关内部气体压力比外部大气压高的多,压力下降速率如此快,该台开关肯定存在一处或多处密封不严情况。为了进一步确定泄漏部位,厂家使用两种方法:
1.泡沫法。厂家使用可以产生泡沫的物质(洗衣粉)配成溶液,涂在开关本体密封SF6的地方,如瓷套、法兰连接处、导气管处。由于开关内部SF6压力是外部大气压的4倍,因此在有SF6泄漏的地方可以发现有气泡冒出,通过试验发觉只有B相支持瓷瓶的法兰出有气泡,初步确定是该处导致开关漏气。2.仪器法。通过上述办法基本确定只有一处发生泄漏,为了再次确认,厂家又使用了北京兴迪公司生产的LM10型手持式SF6检漏仪进行检漏,该仪器采用电晕放电检测技术,通过检测电晕放电的纳安级电流变化,得到空气中的SF6浓度,并转化为声音报警信号和浓度指示报警信号,从而确定开关SF6是否泄漏,经检测漏气部位和泡沫法检出的部位相同,可以确定该台开关SF6压力降低是由于B相瓷柱法兰处胶合不严存在不贯穿微小砂孔,经过开关内部气体强气压的挤压,砂孔贯穿造成泄漏。3.漏气处理。经过上述现场试验,确定泄漏部位后,为了不使开关的气体全部泄漏,以及由于内部气压降低而导致外部空气中微量水分进入开关内部,损害设备。根据该台开关三相气室可以独立密封的特点,厂家拆下使三相气室联通的管道,保证AC相气体不再泄漏,同时决定更换开关的B相。厂家于11月17日更换好B相后重新连接SF6气管并将SF6充到额定压力0.6MPa,经过10天的观察,压力无明显变化,可以确定该台开关不再漏气。
图3.1:开关示意图
(二)开关合闸时间变长分析。由于该台开关B相更换的过程中,控制开关的动作机构被拆掉重新组装,故未更换前的所做的开关时间特性参数失去意义,在厂家调好后重新进行特性试验,更换前后分闸时间数据合格,但是合闸时间明显变长,拆装前三相数据都在76.5ms左右,拆装后三相都变为86.4ms左右。超过厂家规定的技术标准(70±10ms)。
由上文的合闸时间定义可以知道,影响合闸时间的因素有开关的速度的快慢和由开关主回路由断开到导通所经过的距离有关。由于在B相没有漏气前曾经做过合闸时间的试验,当时结果符合厂家技术要求,而新开始试验中开关动作低电压符合要求,考虑到该开关根本没有经过频繁动作,不存在液压机构老化问题,在新测试中,合闸线圈的直流电压都是额定值,液压的油压也是额定位置,这一切都说明的开关的动作机构和先前测的完全一致,即开关的速度和先前无差别,那只有一个可能就是开关用于计算的合闸的行程位移变长(由工作缸总行程减去超行程得到),导致合闸时间变长。由于操作机构的工作缸总行程不变,那么要改变时间,只有加大超行程的长度,从而缩小合闸的行程位移。该台断路器为三相连动机构,总的动力臂连在B相,而AC相则通过传动杆与B相相连达到同时运动,显然如果要改变A的合闸位移,那么可以调节A与B的之间的传动杆,也可以调节B相上的总的动力臂的长短。
四、结论
SF6检漏使用泡沫法简单直观,配合仪器可以很快的确定漏气的地点及数目,而断路器时间特性的测量,可以准确判断现场安装调试是否满足厂家设计的技术要求。
参考文献:
[1].《SF6断路器分合闸时间及三相不同期超标的处理》 张四江 《电力设备》.