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高压断路器机械特性和动作电压测试论文
摘要：本文重点介绍了高压断路器机械特性测试和动作电压测试的测试过程和内容，并且介绍了在测试过程中的安全注意事项，对于提高测试效率和减少测试误操作具有指导意义。
关键词：高压断路器器 机械特性 动作电压
1 概述
在电力系统中，高压断路器（俗称开关）属于重要设备，机械特性测试和动作电压测试是保证设备可靠运行的主要试验项目，均属于例行试验项目[1-2]，由于设备数量很多，测试的频度很高，通常，测试是在设备停电情况下进行，采用交流220V电源，有一定的触电危险性，需要有人监护，另外，由于设备机构存在交流220V的电源接线，容易由接线错误造成仪器烧损，并且，每一次测试耗时较长，按照专业技能竞赛的标准，每测试一台设备（110kV）需要耗费1小时，并且，需要人为操作仪器，增大了误操作的风险。
机械特性测试和动作电压测试均属于例行试验，通常情况下，断路器是处于完好状态，均能可靠动作，这种情况下，为了提高测试效率、减小测试误差、降低操作危险性，本文提出了一种测试方法，测试对象为10kV及以上的高压断路器。
2 测试内容及流程
2.1测试前准备
在测试之前，操作人确认设备处于额定状态，对于SF6断路器，要求气压处于额定压力，储能时，可以人为储能或者通过仪器进行电动储能，流程中是通过仪器直流输出对设备储能。
首先将断路器操作机构能量完全释放，断开断路器控制及储能电源。拆除断路器两侧引线，断路器两侧做好接地。将仪器可靠接地，然后按照接线要求做好测试接线，并检查确认接线正确。将仪器接地，并和断路器操动机构的储能回路、控制回路接线连接好。然后连接好速度传感器。全部连接线接好后，人为检查所有接线完好。
接通仪器电源，人为打开仪器电源开关，待仪器显示屏显示稳定，根据被测断路器型号进行相应参数设置，尤其注意根据各厂家参数设置开距及行程。将上次测得的數据数据按照要求格式传输至仪器内存储。参数设置完毕后，通过人为操作显示屏选择测试按钮，然后人为按下仪器操作盘上的直流输出按钮，然后按照以下步骤完成测试过程。
2.2动作电压测试
第一步：仪器自动通过储能电机回路测试储能电机的直流电阻，仪器自动记录该数值。
第二步：经过一定延时，仪器自动将输出电压调整至控制回路额定电压（如DC220V），电压调整采用步进式（5V/）升降压，减少对仪器各部件的冲击。
第三步：经过一定延时，待电压稳定后，仪器自动通过直流输出，将储能电源回路接通，储能电机开始储能，储能完成后，断路器自身通过行程开关切断储能电源回路，储能结束。
第四步：储能正常结束后，经过一定延时，仪器自动步进将电压降低至额定电压的80%，并自动触发接通合闸控制回路，合闸线圈得电，合闸电磁铁铁芯可靠动作，完成合闸操作，合闸操作结束后，合闸控制回路通过辅助开关自动断开合闸控制回路。
第五步：合闸正常结束后，仪器自动记录电压值（V）。经过一定延时，仪器自动将电压降低至额定电压的30%，并自动触发接通分闸控制回路，分闸线圈得电，分闸电磁铁铁芯应可靠不动。
第六步：30%额定电压正常动作后，仪器自动断开分闸控制回路，并自动记录电压值，然后，仪器自动步进升压（5V/）至65%额定电压值，然后自动触发接通分闸控制回路，分闸电磁铁铁芯应可靠动作，断路器完成分闸，仪器自动记录电压值。
第七步：65%额定电压正常动作后，仪器自动记录，然后自动将输出电压步进调整至控制回路额定电压（如DC220V）。
2.3机械特性测试
第一步：仪器将输出电压升至额定电压后，仪器自动触发完成储能、合闸、分闸的过程。
第二步：储能正常结束后，仪器自动记录储能时间（s）、自动绘制储能电流曲线图。
第三步：合闸正常结束后，仪器自动记录电压值（V）、合闸时间（ms）、合闸速度（m/s）、合闸不同期（ms）、同相各断口间合闸不同期（ms），弹跳次数（适用于真空断路器），弹跳时间（s）、自动绘制合闸行程-时间特性曲线。
第四步：分闸正常结束后，仪器自动记录电压值（V）、分闸时间（ms）、分闸速度（m/s）、分闸不同期（ms）、同相各断口间分闸不同期（ms），自动绘制分闸行程-时间特性曲线。
2.4测试后数据处理
仪器自动对记录的数据进行分析，并对比历史数据，对设备的状态进行评估，并生成评估报告。报告生成后，仪器显示屏显示测试结束。这时，可以人为将测试报告通过仪器自带蓝牙装置传送至手机终端或电脑终端。至此整个测试结束。
3 测试安全注意事项
测试前应将设备外壳可靠接地后，方可进行其他接线；应通知有关人员离开被试设备，并取得测试负责人许可，方可开机测试；必须认真检查测试接线，尤其是接入断路器的分、合闸控制电源，应正确无误；断开设备接头时做好标记，接后应进行检查；试验装置的电源开关，应使用明显断开的双极刀闸，为了止误合刀闸，可在刀刃上加绝缘罩。试验装置的低压回路中应有两个串联电源开关，并加装过载自动跳闸装置；对于周围存在较高电压等级的运行设备的测试场地，测试引线会产生较高的感应电压，接线过程中应戴绝缘手套。
当使用仪器内触发储能方式时，应检查断路器储能电源已可靠断开；变更接线或测试结束时，应首先断开测试电源；测试现场出现明显异常情况时（如异音、电压波动、系统接地等），应立即停止测试工作并撤离现场。试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对被试设备进行检查，恢复试验前的状态，经试验负责人复查后，进行现场清理。
4总结
高压断路器机械特性测试和动作电压测试对于电网设备检修具有重大意义，本文中重点对测试的过程和内容进行了梳理，并且梳理出测试过程中的注意事项，对实际生产工作具有较大的指导意义。
参考文献
[1]河北省电力公司组编.变电检修现场技术问答.中国电力出版社，2013.
[2]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术.北京：中国电力出版社，2008.
作者简介：郭小燕（1979-），男，学历：研究生，单位：国网河北电力培训中心，研究方向：变电设备检修
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