蔡宏

摘要:高壓斷路器發(fā)生的缺陷故障中，在某些地區(qū)機(jī)械類缺陷故障已超過絕緣類缺陷，成為造成斷路器功能失靈、影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的最主要因素。機(jī)械特性試驗(yàn)是高壓斷路器例行停電試驗(yàn)中常做的試驗(yàn)項(xiàng)目，目的是為了檢查斷路器操作機(jī)構(gòu)性能是否良好。本文主要針對機(jī)械特性試驗(yàn)的意義、準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)內(nèi)容以及試驗(yàn)方法和結(jié)果分析等方面進(jìn)行了闡述和討論，并在文章最后就機(jī)械特性試驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng)進(jìn)行了論述，希望可以為今后的高壓斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)過程提供參考，規(guī)范變電檢修人員在作業(yè)過程的試驗(yàn)行為，提升作業(yè)人員的人身安全。

關(guān)鍵詞:高壓斷路器；機(jī)械特性；試驗(yàn)要點(diǎn)；安全

1引言

高壓斷路器是電力系統(tǒng)最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。高壓斷路器在正常運(yùn)行中用于接通高壓電路和斷開負(fù)載，在發(fā)生事故的情況下用于切斷故障電流，必要時(shí)進(jìn)行重合閘。它的工作狀況如何，直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。斷路器機(jī)械操作機(jī)構(gòu)方面的故障是導(dǎo)致斷路器故障失靈的主要因素之一。

2試驗(yàn)的作用和意義

高壓斷路器發(fā)生的缺陷故障中，在某些地區(qū)機(jī)械類缺陷故障已超過絕緣類缺陷，成為造成斷路器功能失靈、影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的最主要因素。如高壓斷路器曾發(fā)生操作機(jī)構(gòu)卡澀、拒動、誤動，機(jī)構(gòu)彈簧疲勞，傳動連桿斷裂、變形，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次元件損壞等缺陷或故障；用于投切無功設(shè)備的開關(guān)柜內(nèi)斷路器發(fā)生拒動、分(合)閘速度降低、合閘彈跳或分閘反彈指標(biāo)不合格等缺陷。斷路器停電狀態(tài)下定期開展的機(jī)械特性試驗(yàn)，是檢查斷路器操作機(jī)構(gòu)性能是否良好的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。特別是斷路器行程特性曲線與分(合)閘速度特性試驗(yàn)項(xiàng)目，對于及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器操作機(jī)構(gòu)卡澀、彈簧疲軟、傳動連桿變形松動等機(jī)械類缺陷具有重要意義。國家電網(wǎng)公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》等標(biāo)準(zhǔn)，均要求斷路器交接、大修后以及必要時(shí)必須開展該項(xiàng)試驗(yàn)。通過開展斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)，能夠鑒定斷路器本身的工作狀況，檢驗(yàn)安裝或檢修的質(zhì)量能否滿足系統(tǒng)要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患。

3試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

對被試品進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)以前，應(yīng)做好下面幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

(1)熟悉被試品的結(jié)構(gòu)、原理，特別是產(chǎn)品在合閘和分閘操作中本體和操動機(jī)構(gòu)的動作原理。

(2)準(zhǔn)備好試驗(yàn)所需要的設(shè)備、儀器、登記表、測量工具和導(dǎo)線等，并了解它們的原理、技術(shù)特性及使用方法。

（3）提供試驗(yàn)的被試品必須完全符合圖紙要求，斷路器內(nèi)應(yīng)注滿油或者充以額定壓力的滅弧和絕緣氣體。

(4)用萬用表或指示燈檢查操動機(jī)構(gòu)的線路是否正確和符合圖紙要求。

(5)用兆歐表測量操作機(jī)構(gòu)中線路及電氣元件的絕緣電阻以確認(rèn)操作線路是否具有良好的絕緣性能。

(6)對操動機(jī)構(gòu)的電氣線路及元件進(jìn)行工頻低電壓耐受試驗(yàn)。

(7)對于液壓操動機(jī)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)檢查貯壓器中所充氮?dú)獾膲毫χ凳欠駶M足要求。調(diào)整好各個信號開關(guān)的位置。將機(jī)構(gòu)貯能到所規(guī)定的極限數(shù)值且保持規(guī)定時(shí)間，以考核高壓容器和管路的機(jī)構(gòu)和密封強(qiáng)度。

4試驗(yàn)內(nèi)容及方法

斷路器機(jī)構(gòu)特性試驗(yàn)包括分合閘時(shí)間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試。試驗(yàn)方法如下:

(1)使用儀器前，先將儀器可靠接地，依次連接測試線、控制線和電源線；

(2)打開儀器電源，進(jìn)行特性試驗(yàn)；

(3)試驗(yàn)完成后，及時(shí)讀取和保存試驗(yàn)結(jié)果；

(4)關(guān)閉儀器電源，依次拆除電源線、控制線、測試線和接地線。

圖1 斷路器機(jī)械特性測試接線圖

需要注意的是速度特性試驗(yàn)項(xiàng)目，分、合閘速度是斷路器的一項(xiàng)重要參數(shù)，直接影響斷路器分合短路電流的能力。如果已知斷路器合、分閘時(shí)間及觸頭的行程，可以算出觸頭運(yùn)動的平均速度，但這個速度有很大波動，因?yàn)橛绊憯嗦菲鞴ぷ餍阅茏钪匾氖莿偡?、剛合速度及最大速度。因此，必須對斷路器觸頭運(yùn)動速度進(jìn)行實(shí)際測量。該試驗(yàn)項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)施專業(yè)性較高，不同廠家不同型號斷路器對于測速傳感器的類型、安裝方法等要求不同，以及對于速度的定義也存在差異，相關(guān)試驗(yàn)人員需要先經(jīng)過必要的培訓(xùn)，才能在現(xiàn)場正確安裝使用儀器并獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。

5試驗(yàn)結(jié)果分析與處理

(1)測試結(jié)果應(yīng)與斷路器說明書給定值進(jìn)行比較，應(yīng)滿足廠家規(guī)定要求。

(2)若測試項(xiàng)目中存在不符合廠家要求的測試數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)首先檢查接線情況、參數(shù)設(shè)置、儀器狀況等是否符合測試要求。

(3)當(dāng)合閘時(shí)間、合閘速度、不同期值、行程曲線等不滿足規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)綜合分析上述原因，按照廠家技術(shù)要求，對合閘電磁鐵、分合閘彈簧、機(jī)構(gòu)連桿進(jìn)行調(diào)整。

(4)分合閘電磁鐵動作電壓不滿足規(guī)范要求，宜檢查動靜鐵芯之間的距離，檢查電磁鐵芯是否靈活，有無卡澀情況，或者通過調(diào)整分合閘電磁鐵與動鐵芯間隙的大小來調(diào)整動作電壓，縮短間隙，動作電壓升高，反之降低；當(dāng)調(diào)整了間隙后，應(yīng)進(jìn)行斷路器分合閘時(shí)間測試，防止間隙調(diào)整影響機(jī)械特性。

6安全注意事項(xiàng)

在進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn):

(1)正確使用設(shè)備、儀器、儀表中途離開現(xiàn)場必須斷開操作電源、氣源，試驗(yàn)完畢要關(guān)閉全部設(shè)備電源和氣源。

(2)不同型號測試儀的使用方法不同，使用前一定看清說明書。使用前一定將測試儀接地，防止漏電，測試儀盡可能使用外接電源。

(3)不要隨便觸摸操作桌和機(jī)構(gòu)上的分合閘按鈕及其操作線路中的控制電器元件，謹(jǐn)防發(fā)生誤操作，不要將手伸進(jìn)電磁機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)、斷路器本體的傳動機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)裝置中去，防止機(jī)構(gòu)砸傷事故的發(fā)生。試品在中途檢修時(shí)，必須切斷電源，將油壓或氣壓降至零，此時(shí)嚴(yán)格禁止操作。

(4)盡量少在壓縮空氣、六氟化硫斷路器和氣動、液壓機(jī)構(gòu)等試品旁逗留，以減少因試品高氣壓和高液壓的匯漏和爆炸事故而受害的幾率，對新設(shè)計(jì)的試品，必要時(shí)應(yīng)加防護(hù)罩。

(5)傳感器安裝時(shí)應(yīng)選擇合適的位置，防止由于傳感器安裝不當(dāng)，造成斷路器動作時(shí)損壞儀器及斷路器。高壓斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按照《國家電網(wǎng)公司變電檢測通用管理規(guī)定》的要求進(jìn)行，只有掌握了試驗(yàn)的要點(diǎn)，才能對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行正確的分析和處理。