高壓開關(guān)設(shè)備及絕緣預(yù)防性試驗(yàn)

1、高壓開關(guān)設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)指使用較低的試驗(yàn)電壓或用不會(huì)對(duì)被試設(shè)備絕緣產(chǎn)生累積損傷效應(yīng)的方法，根據(jù)絕緣介質(zhì)中發(fā)生的各種物理過程(極化、吸收、電導(dǎo)等)，測(cè)量絕緣的各種參數(shù)(絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切等)，以及與極化吸收過程有關(guān)的特性(主要表現(xiàn)為電阻時(shí)間的變化規(guī)律)和絕緣冷卻媒質(zhì)的一系列其他特性(化學(xué)成分、油中水分及氣體含量等)，從而判斷設(shè)備的絕緣能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象，還可以通過歷次試驗(yàn)積累的數(shù)據(jù)，綜合分析絕緣特性隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，從而能顯著提高對(duì)被試設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷的判斷。一、絕緣電阻測(cè)量測(cè)量絕緣電阻是所有型式斷路器試驗(yàn)中的基本項(xiàng)目，對(duì)于不同型式的

2、斷路器則有不同的要求，應(yīng)使用不同電壓等級(jí)的兆歐表。高壓多油斷路器的絕緣部件有套管、絕緣拉桿、滅弧室和絕緣油等。測(cè)量目的主要是檢查桿對(duì)地絕緣，故應(yīng)在斷路器合閘狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試。通過該項(xiàng)目能較靈敏地發(fā)現(xiàn)拉桿受潮、裂紋、表面沉積污染、弧道灼痕等貫穿性缺陷，對(duì)引出線套管的嚴(yán)重絕緣缺陷也能有所反映。高壓少油斷路器的絕緣部件有瓷套、絕緣拉桿和絕緣油等。在斷路器合閘狀態(tài)下，主要檢查拉桿對(duì)地絕緣。對(duì)35kV以下包含有絕緣子和絕緣拐臂的絕緣；在斷路器分閘狀態(tài)下，主要檢查各斷口之間的絕緣以及內(nèi)部滅弧室是否受潮或燒傷。規(guī)程對(duì)油斷路器整體絕緣電阻值未作規(guī)定，而用有機(jī)物制成的拉桿的絕緣電阻值不應(yīng)低于表61所列數(shù)值。表61

3、 油斷路器絕緣電阻的要求 （M）試驗(yàn)類別額定電壓（kV）242440.572.5252363交接12003000600010000大修后10002500500010000運(yùn)行中300100030005000對(duì)于真空斷路器、壓縮空氣斷路器和SF6斷路器，主要測(cè)量支持瓷套、拉桿等一次回路對(duì)地絕緣電阻，一般使用2500V的兆歐表，其值應(yīng)大于5000 M。輔助回路和控制回路的絕緣電阻測(cè)量時(shí)，首先要做好必要的安全措施，然后使用500V（或1000V）兆歐表進(jìn)行測(cè)試，其值應(yīng)大于2M。對(duì)于500kV斷路器，應(yīng)用1000V兆歐表測(cè)量，其值應(yīng)大于2M。根據(jù)兆歐表測(cè)量的讀數(shù)結(jié)合絕緣材料的種類，可以初步判別其吸潮、

4、清潔度、絕緣性能，從而可初步?jīng)Q定設(shè)備缺陷的程度。兆歐表測(cè)試合格后才允許選擇（根據(jù)設(shè)備種類、電壓高低）后面所述其他高級(jí)方法作真實(shí)性考核。二、介質(zhì)損耗角正切測(cè)量1、 多油斷路器測(cè)量40.5kV及以上非純瓷套管和多油斷路器的，其主要目的是檢查套管及其它絕緣部件如滅弧室、絕緣提升桿、油箱絕緣圍屏、絕緣油等的絕緣狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)，首先進(jìn)行分閘狀態(tài)下的試驗(yàn)，即將被試斷路器與外界引線脫離，并在分閘狀態(tài)下對(duì)每支套管進(jìn)行測(cè)量。若測(cè)量結(jié)果超出規(guī)定限值或與以前有顯著增大時(shí)，必須落下油箱，進(jìn)行分解試驗(yàn)，逐次縮小缺陷的可疑范圍，直到找出缺陷部位。對(duì)于斷路器整體的是建立在套管標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的，故非純瓷套管斷路器的可比同型號(hào)套管單

5、獨(dú)的增大些，其增加值見表62。表62 非純瓷套管斷路器的增加值額定電壓（kV）126126*（）值的增加數(shù)12注：帶有并聯(lián)電阻斷路器的整體（）可相應(yīng)增加1。* 對(duì)DW1-35(D)型斷路器，其（）值的增加數(shù)為3。2、 少油斷路器和其它斷路器少油斷路器一般不做此項(xiàng)試驗(yàn)，因其絕緣結(jié)構(gòu)主要是瓷絕緣和環(huán)氧玻璃絲布類絕緣，不存在套管受潮問題。在少油斷路器的瓷套中雖然充有絕緣油，但由于斷路器本身電容量很?。▋H十到幾十皮法），再加上接線、儀表、溫度和周圍電場(chǎng)等因素的影響，測(cè)量數(shù)據(jù)往往分散性很大，難以判斷其規(guī)律性。因此，難于有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。但對(duì)于有并聯(lián)電容器的，則應(yīng)測(cè)量并聯(lián)電容器的電容值和。測(cè)得的電容值與

6、出廠值比較應(yīng)無明顯變化，電容值偏差在±5范圍內(nèi)，10kV下的值不大于下列數(shù)值油紙絕緣 0.005膜紙復(fù)合絕緣 0.0025三、泄漏電流測(cè)量測(cè)量泄漏電流是35kV及以上少油斷路器和壓縮空氣斷路器的重要試驗(yàn)項(xiàng)目之一，它能較靈敏地發(fā)現(xiàn)斷路器瓷套外表危及絕緣的嚴(yán)重污穢；絕緣拉桿和絕緣受潮；少油斷路器滅弧室受潮、劣化和碳化物過多等缺陷；壓縮空氣斷路器因壓縮空氣相對(duì)濕度增高而帶進(jìn)潮氣，使管內(nèi)壁和導(dǎo)氣管凝露等缺陷。多油斷路器解體時(shí)，其拉桿可進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)少油斷路器和壓縮空氣斷路器，在分閘位置按圖61的接線方式進(jìn)行加壓試驗(yàn)，即進(jìn)出線端接地，試驗(yàn)電壓加在中間三角箱處。若泄漏電流超標(biāo)時(shí)，則分別對(duì)每一部

7、件進(jìn)行分解試驗(yàn)，檢查絕緣是否符合要求，從而確定缺陷部件，直流試驗(yàn)電壓見表63。表63 直流試驗(yàn)電壓額定電壓（kV）40.572.5252363直流試驗(yàn)電壓（kV）204060圖61 泄漏電流測(cè)量泄漏電流一般不大于10µA，但對(duì)于252kV及以上少油斷路器提升桿（含支持瓷套）的泄漏電流大于5µA時(shí)，就應(yīng)引起注意。另外為使測(cè)量準(zhǔn)確可靠，各次試驗(yàn)有較好的可比性和規(guī)律性，在試驗(yàn)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）適當(dāng)采用較大線徑的多股絕緣軟線或屏蔽線作引線，且盡量短，以減小雜散電流的影響；（2）引線連接處，選用光滑無棱角的導(dǎo)體（如小銅球）進(jìn)行連接，以減小電暈損失帶來的影響；（3）保持一定的升壓

8、速度。對(duì)穩(wěn)定電容要充分放電，并使每次放電的時(shí)間大致相等，以減小因電容充電電流的不同，引起的泄漏電流讀數(shù)的偏差；（4）高壓直流輸出端并聯(lián)不小于0.01µF的穩(wěn)壓電容，否則會(huì)引起測(cè)量值偏低。四、交流耐壓試驗(yàn)斷路器的交流耐壓試驗(yàn)是鑒定斷路器絕緣強(qiáng)度最有效和最直接的試驗(yàn)項(xiàng)目。交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)在分、合閘狀態(tài)下分別進(jìn)行，合閘狀態(tài)下主要鑒定相對(duì)地以及相間地絕緣狀況；分閘狀態(tài)下主要鑒定斷口間的絕緣狀況。126kV及以上的油斷路器若因試驗(yàn)設(shè)備的限制可不做整體交流耐壓試驗(yàn)。40.5kV及以下的油斷路器在新安裝和大修后應(yīng)做交流耐壓試驗(yàn)，必要時(shí)在預(yù)防性試驗(yàn)中也應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。對(duì)于1240.5kV電壓等級(jí)的

9、和三相共箱式的斷路器還應(yīng)做相間耐壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)電壓值與對(duì)地耐壓時(shí)相同。耐壓試驗(yàn)過程中，試品未發(fā)生閃絡(luò)、擊穿，耐壓后不發(fā)熱，認(rèn)為耐壓試驗(yàn)通過。交流耐壓試驗(yàn)電壓見表64。表64 交流耐壓試驗(yàn)電壓額定電壓（kV）1240.5126（123）252（245）試驗(yàn)電壓（kV）相間及對(duì)地42（28）95160/180288/316隔離斷口49（35）128180/212332/368注：1. 當(dāng)12kV系統(tǒng)中性點(diǎn)為有效接地時(shí)，取括號(hào)中數(shù)據(jù)。2. 分母數(shù)為根據(jù)IEC補(bǔ)充的較高耐壓水平值。對(duì)126kV及以上油斷路器提升桿的交流耐壓試驗(yàn)的電壓值，可參考上表64。也可進(jìn)行分段加壓試驗(yàn)，但應(yīng)進(jìn)行分段系數(shù)的修正。對(duì)于

10、斷路器的輔助回路和控制回路的交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為2kV。對(duì)72.5kV及以上的油斷路器，其試驗(yàn)電壓按DL/T5931966規(guī)定值的80進(jìn)行。過濾和新加油的斷路器一般需靜止3h左右，等油中氣泡全部逸出后才能進(jìn)行。氣體斷路器應(yīng)在最低允許氣壓下進(jìn)行試驗(yàn)，才容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣缺陷。交流耐壓試驗(yàn)電壓測(cè)量的要求不是很嚴(yán)格的，可以直接從低壓側(cè)讀數(shù)后換算。交流耐壓試驗(yàn)前后的絕緣電阻不下降30為合格。試驗(yàn)時(shí)油箱出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的輕微放電聲，應(yīng)放下油箱進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)將油重新處理，若出沉重?fù)舸┞暬蛎盁?，則為不合格，務(wù)必重新處理。如有機(jī)絕緣材料燒壞應(yīng)當(dāng)更換，并查明原因，原因未查明時(shí)，不得輕易重試，以免造成損失。交流

11、耐壓的試驗(yàn)電壓一般由試驗(yàn)變壓器或串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生。為使試驗(yàn)電壓不受泄漏電流變化的影響，變壓器輸送的試品短路電流應(yīng)不小于0.1A（有效值）。當(dāng)試品放電時(shí)，使試驗(yàn)電壓產(chǎn)生較大波動(dòng)，可能會(huì)造成試品和試驗(yàn)變壓器損壞，應(yīng)在試驗(yàn)回路中串聯(lián)一些阻尼元件。串聯(lián)諧振回路主要由容性試品或容性負(fù)載和與之串聯(lián)的電感以及中壓電源組成，也可由電容器與感性試品串聯(lián)而成。改變回路參數(shù)或電源頻率使回路諧振，產(chǎn)生遠(yuǎn)大于中壓電源電壓的幅值加在試品上。在試品放電時(shí)，由于電源輸出的電流較小，從而限制了對(duì)試品絕緣的損壞。五、測(cè)量導(dǎo)電回路電阻斷路器導(dǎo)電回路的電阻主要取決于斷路器的動(dòng)、靜觸頭間的接觸電阻，接觸電阻又由收縮電阻和表面電阻兩部分

12、組成。由于兩個(gè)導(dǎo)體接觸時(shí)，因其表面非絕對(duì)的光滑、平坦，只能在其表面的一些點(diǎn)上接觸，使導(dǎo)體中的電流線在這些接觸處劇烈收縮，實(shí)際接觸面積大大縮小，而使電阻增加，此原因引起的接觸電阻稱為收縮電阻。另由于各導(dǎo)體的接觸面因氧化、硫化等各種原因會(huì)存在一層薄膜，該膜使接觸過渡區(qū)域的電阻增大，此原因引起的接觸電阻稱為表面電阻（或膜電阻）。接觸電阻的存在，增加了導(dǎo)體在通電時(shí)的損耗，使接觸處的溫度升高，其值的大小直接影響正常工作時(shí)的載流能力，在一定程度上影響短路電流的切斷能力，也是反映安裝檢修質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)。由于導(dǎo)電回路接觸的好壞是保證斷路器安全運(yùn)行的一個(gè)重要條件，所以在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中均要求測(cè)量導(dǎo)電回路電阻。斷路器

13、導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量是在斷路器處于合閘狀態(tài)下進(jìn)行的，其測(cè)量接線如圖62所示。它是采用直流電壓降法進(jìn)行測(cè)量。常用的測(cè)量方式有電壓降法（電流電壓表法）和微歐儀法。圖62 斷路器導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量1、電壓降法直流壓降法的原理是，當(dāng)在被測(cè)回路中通以直流電流時(shí)，則在回路接觸電阻上將產(chǎn)生電壓降，測(cè)量出通過回路的電流及被測(cè)回路上的電壓降，即可根據(jù)歐姆定律計(jì)算出接觸的直流電阻值。測(cè)量時(shí)，圖62的回路通以100A直流電流，電流用分流器及毫伏表1進(jìn)行測(cè)量，回路接觸電阻的電壓降用毫伏表2進(jìn)行測(cè)量，毫伏表2應(yīng)接在電流接線端里側(cè)，以防止電流端頭的電壓降引起測(cè)量誤差。表計(jì)的精度應(yīng)不低于0.5級(jí)，流過電流的導(dǎo)線截面應(yīng)足夠大，

14、一般可用截面為16mm2的銅線。2、微歐儀法微歐儀的工作原理仍是直流電壓降法，通常采用交流220V電壓經(jīng)整流后，通過開關(guān)電路轉(zhuǎn)換為高頻電流，最后再整流為100A的低壓直流，用作測(cè)量電源。具有自動(dòng)恒流，并數(shù)顯測(cè)試電流值和回路電阻值。測(cè)量時(shí)，微歐儀內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)電阻分流器（Rdi）與被測(cè)回路電阻（Rx）呈串聯(lián)關(guān)系，有，即，所以即使測(cè)量通入的電流值稍有偏離100A，也不影響測(cè)量結(jié)果。使用微歐儀時(shí)，也應(yīng)將電壓測(cè)量線（細(xì)線）接內(nèi)側(cè)，電流引線（粗線）接外側(cè)。由前述可知，斷路器觸頭的接觸電阻是由表面電阻（膜電阻）和收縮電阻組成的。當(dāng)使用雙臂電橋進(jìn)行斷路器導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量時(shí)，由于雙臂電橋測(cè)量回路通過的是微弱的電流，難以消除電阻較大的氧化膜，測(cè)出的電阻示值偏大，但氧化膜在大電流下很容易被燒壞，不妨礙正常電流通過。又當(dāng)觸頭因調(diào)整不當(dāng)（如觸頭壓力變化）、運(yùn)行中發(fā)生變化或觸頭燒損嚴(yán)