城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修 教案任務(wù)二 SF6斷路器絕緣電阻測量

授課教案綱要教師姓名系部專業(yè)軌道供電專業(yè)課程名稱城軌高壓電氣設(shè)備檢修使用教材城市軌道交通高壓電氣設(shè)備檢修授課時(shí)間授課對象計(jì)劃學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)教學(xué)方式地點(diǎn)一體化實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)1）能完成SF6斷路器絕緣電阻測量試驗(yàn)（2）能與他人合作，進(jìn)行有效溝通，能按6S管理規(guī)定進(jìn)行作業(yè)（1）掌握SF6斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理（2）明確SF6斷路器斷路器絕緣電阻測量的步驟和具體操作教學(xué)內(nèi)容SF6斷路器絕緣電阻測量試驗(yàn)重點(diǎn)難點(diǎn)SF6斷路器絕緣電阻測量的步驟和具體操作綜合素質(zhì)培養(yǎng)培養(yǎng)安全作業(yè)的意識，養(yǎng)成愛崗敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。教學(xué)方法一體化教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動法、分組討論法教學(xué)資源教材、PPT課件、微課教學(xué)后記（對課程設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、教案、教材、教學(xué)方法的建議）教學(xué)活動流程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法學(xué)生活動時(shí)間安排課前導(dǎo)學(xué)任務(wù)描述：斷路器絕緣試驗(yàn)，是通過各種測試手段，判斷并掌握斷路器的導(dǎo)電部分對地以及斷口間的絕緣水平。由于斷路器結(jié)構(gòu)特征相差很大，故其試驗(yàn)項(xiàng)目及判斷標(biāo)準(zhǔn)也不完全一樣。絕緣電阻測量是斷路器試驗(yàn)中的一項(xiàng)基本試驗(yàn)，簡便易行，如有整體方面絕緣缺陷（如受潮），絕緣電阻一般都有一定程度的反映。定期對主變電所110kV斷路器進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，測量其絕緣電阻，并與出廠值及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型的斷路器進(jìn)行比較，初步檢查其內(nèi)部是否受潮、老化。任務(wù)驅(qū)動法搜集有關(guān)SF6斷路器絕緣試驗(yàn)知識，和視頻自學(xué)課程內(nèi)容。1課時(shí)任務(wù)咨詢一、斷路器基礎(chǔ)知識1.氣體基本性質(zhì)(1）氣體是無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，密度為6.14，是空氣的5.1倍。分解溫度為500℃，無火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)，對金屬和絕緣材料無腐蝕和氧化，冷卻特性好。（2）絕緣性能好。相同條件下絕緣強(qiáng)度是空氣的2.5～3倍，在0.3MPa下與變壓器油絕緣強(qiáng)度相同。（3）滅弧性能好，其滅弧能力是空氣的100倍。具有強(qiáng)電負(fù)性，能吸附電子和正離子復(fù)合，故復(fù)合作用快，去游離作用強(qiáng)。尤其在電流過零前后，可使弧隙中帶電粒子減少，導(dǎo)電率下降。易液化，不宜使用于寒冷地區(qū)（—30℃)。（4）受電弧作用后，不會引起氣體的變質(zhì)。受電孤作用后，少量分解為和，但它們很不穩(wěn)定，在0.1ms的極短時(shí)間內(nèi)迅速合成。斷路器在多次強(qiáng)電流斷開試驗(yàn)后，氣體基本上不劣化。（5）當(dāng)氣體中有水分存在時(shí)，在電弧的作用下將產(chǎn)生有害和有毒物質(zhì)，主要是低氟化物、氫氟酸等。2.滅弧室類型及滅弧原理（1）斷路器滅弧室有雙壓式和單壓式（定開距、變開距）兩種結(jié)構(gòu)。（2）滅弧原理：110kV以上的系統(tǒng)中多采用單壓式滅弧室，又稱壓氣式滅弧室，指在斷路器內(nèi)的氣體只有一種較低的壓力，滅弧室的可動部分帶有壓氣裝置，靠分閘過程中活塞與氣缸的相對運(yùn)動，像打氣筒打氣一樣，使氣體壓力短時(shí)間內(nèi)迅速升高，形成高壓氣體吹拂電弧，使之熄滅，動觸頭的運(yùn)動速度決定了吹氣量的大小，一旦分閘操作結(jié)束，壓氣作用隨即消失，觸頭間恢復(fù)為低壓氣體。（3）特點(diǎn)：單壓式滅弧室結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、性能良好，大多應(yīng)用在110kV以上的高壓電網(wǎng)中，開斷電流可達(dá)幾十個(gè)千安。目前單壓式斷路器額定開斷電流已達(dá)80kA，單斷口的電壓已達(dá)到550kV。3.斷路器的分類（1）瓷柱式：開斷元件安裝在絕緣支柱上，使處于高電位的觸頭、導(dǎo)電部分及滅弧室與地電位絕緣，絕緣支柱則安裝在接地的基座上。（2）罐式：開斷元件安裝在接地的箱殼中，其間的絕緣依靠氣體來承擔(dān)，導(dǎo)電部分經(jīng)套管引入，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，常在高壓和超高壓斷路器中使用，抗震性能好。4.斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)：①開斷性能好，開斷電流大，燃弧時(shí)間短，不會產(chǎn)生重燃過電壓；②允許開關(guān)的次數(shù)多，適于頻繁操作，檢修周期長；③結(jié)構(gòu)簡單，由于滅弧罩?jǐn)嗫谀蛪焊撸蛊鋽嗫跀?shù)和絕緣支柱數(shù)減少；④結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積??；⑤氣體是惰性氣體，沒有火災(zāi)危險(xiǎn)。（2）缺點(diǎn)：斷路器加工精度要求高，密封性能要求好，檢測要求嚴(yán)格，價(jià)格高。引導(dǎo)教學(xué)、分組討論分組討論完成任務(wù)咨詢。1學(xué)時(shí)方案制定1.試驗(yàn)?zāi)康臄嗦菲鹘^緣試驗(yàn)，是通過各種測試手段，判斷并掌握斷路器的導(dǎo)電部分對地以及斷口間的絕緣水平。由于斷路器結(jié)構(gòu)特征相差很大，故其試驗(yàn)項(xiàng)目及判斷標(biāo)準(zhǔn)也不完全一樣。一般來說，斷路器的預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目分為以下幾種：（1）絕緣電阻測量；（2）介質(zhì)損耗因數(shù)測量（僅對多油斷路器進(jìn)行）；（3）泄露電流試驗(yàn)（僅對少油斷路器進(jìn)行）；（4）交流耐壓試驗(yàn)；（5）斷路器并聯(lián)電阻和并聯(lián)電容絕緣性能試驗(yàn)。絕緣電阻測量是斷路器試驗(yàn)中的一項(xiàng)基本試驗(yàn)，簡便易行，如有整體方面絕緣缺陷（如受潮），絕緣電阻一般都有一定程度的反映。定期對主變電所110kV斷路器進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，測量其絕緣電阻，并與出廠值及歷年試驗(yàn)結(jié)果或同類型的斷路器進(jìn)行比較，初步檢查其內(nèi)部是否受潮、老化。測量斷路器的絕緣電阻，主要測量支持瓷套、拉桿等一次回路對地絕緣狀況。110kV及以上斷路器，一次回路對地絕緣電阻應(yīng)大于5000MΩ。斷路器的分、合閘線圈及合閘接觸器線圈的絕緣電阻值不低于10MΩ。2.試驗(yàn)原理斷路器絕緣電阻測量試驗(yàn)原理圖如圖所示，將兆歐表的接地端與斷路器的地線連接，兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線，將屏蔽連接線接到斷路器的測量部位，驅(qū)動兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源，待指針穩(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值。3.試驗(yàn)儀器絕緣電阻測試儀（兆歐表）2500V/10000MΩ。型號：祥瑞德絕緣電阻測試儀ZC11D-5鋁殼額定電壓：2500V絕緣測量范圍：0～10000MΩ任務(wù)驅(qū)動法，分組討論法完成斷路器絕緣電阻測量的方案2學(xué)時(shí)方案實(shí)施作業(yè)流程（1）斷開斷路器外側(cè)電源開關(guān)，拆除或斷開對外的一切連線，將被試品接地放電。（2）斷開被試品的電源后，用驗(yàn)電器驗(yàn)證確無電壓。（3）兆歐表上的接線端子“E”是接被試品的接地端的，“L”是接高壓端的，“G”是接屏蔽端的，應(yīng)采用屏蔽線和絕緣屏蔽棒作連接。將兆歐表水平放穩(wěn)，當(dāng)兆歐表轉(zhuǎn)速尚在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用導(dǎo)線瞬時(shí)短接“L”和“E”端子，其指針應(yīng)指零。（4）開路時(shí)，將兆歐表轉(zhuǎn)速達(dá)額定轉(zhuǎn)速，其指針應(yīng)指“∞”。然后使兆歐表停止轉(zhuǎn)動，將兆歐表的接地端與被試品的地線連接，兆歐表的高壓端接上屏蔽連接線，連接線的另一端懸空（不接試品），再次驅(qū)動兆歐表或接通電源，兆歐表的指示應(yīng)無明顯差異。（5）然后將兆歐表停止轉(zhuǎn)動，將屏蔽連接線接到被試品測量部位。驅(qū)動兆歐表達(dá)額定轉(zhuǎn)速，或接通兆歐表電源，待指針穩(wěn)定后（或60s），讀取絕緣電阻值。（6）分別搖測A對地、A對A斷口、B對地、B對B斷口、C對地、C對C斷口的絕緣值，并記錄。（7）分別搖測A對B斷口、B對C斷口、C對A斷口的絕緣值，并記錄。（8）讀取絕緣電阻后，先斷開接至被試品高壓端的連接線，然后再將兆歐表停止運(yùn)轉(zhuǎn)，斷開兆歐表后對被試品短接放電并接地。測量時(shí)應(yīng)記錄被試設(shè)備的溫度、濕度、氣象情況、試驗(yàn)日期及使用儀表等。任務(wù)驅(qū)動，小組祖業(yè)完成斷路器絕緣電阻的測量2課時(shí)檢查復(fù)測1.斷開斷路器外側(cè)電源開關(guān)：斷開被試品的電源，拆除或斷開對外的一切連線，將被試品接地放電。2.驗(yàn)證確無電壓：斷開被試品的電源后，用驗(yàn)電器驗(yàn)證確無電壓。3.分別搖測A對地、A對A斷口、B對地、B對B斷口、C對地、C對C斷口、A對B斷口、B對C斷口、C對A斷口的絕緣值，并記錄。4.斷開接至被試品高壓端的連接線，然后再將