六氟化硫斷路器金屬短接時間與固有金屬短接時間關系

趙江

【摘 要】高壓SF6斷路器的金屬短接時間是影響斷路器開斷能力的關鍵參量，直接影響斷路器的關合和開斷性能。合理控制金屬短接時間對于保證斷路器的開斷能力以及整個電網的安全都有著重要的意義。通過對高壓SF6斷路器固有金屬短接時間、型式試驗的金屬短接時間的概念解釋以及應用高壓開關特性測試儀的測試調整試驗數據，進一步闡明二者之間存在的相互關系說明。

【關鍵詞】斷路器;固有金屬短接時間;型式試驗的金屬短接時間;二者關系說明

中圖分類號： TM561文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）20-0068-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.030

0 前言

高壓SF6斷路器是輸配電領域中重要的電氣保護元件，金屬短接時間對高壓斷路器重合閘操作第二“分”的開斷能力影響很大。高壓SF6斷路器盡管種類廣、型號多，分閘時間不同，但對金屬短接時間要求，都是根據電力行業標準DL/T755-2001《電力系統安全穩定導則》要求設計。

固有金屬短接時間：在重合閘操作中，不增加任何延時時間，合分命令同時發出，觸頭閉合到第二次觸頭分開所需用的時間，為固有金屬短接時間。固有金屬短接時間只具有參考意義。

型式試驗的金屬短接時間：在重合閘操作中，二分命令經過一段延時時間發出，觸頭閉合到第二次觸頭分開所需用的時間，為型式試驗的金屬短接時間。型式試驗的金屬短接時間是具有二分短路開斷能力意義上的金屬短接時間，具有十分重要的作用。

利用高壓開關特性測試儀的測試試驗數據，進一步闡明固有金屬短接時間和型式試驗的金屬短接時間的意義和二者之間的相互關系。

1 現場測試的金屬短接時間

在各變電站高壓斷路器交接試驗和年度例行檢修試驗期間，機械特性試驗中經常測試出金屬短接時間普遍偏小，小于技術標準（型式試驗的金屬短接時間）。

在現場測試高壓斷路器金屬短接時間，一般試驗臺上不加延遲時間，測出來的金屬短接時間普遍接近于固有金屬短接時間。對于電力系統，運行時的金屬短接時間是通過系統保護繼電器來進行調整。繼電器的動作時間通常為10～15ms，斷路器固有分閘時間通常為20～30ms，合計約為30～45ms。所以在現場測試高壓斷路器金屬短接時間時，應在試驗臺上增加延時時間，以測試出技術標準（型式試驗）規定的金屬短接時間。

2 測試調整情況

為了對固有金屬短接時間、技術標準（型式試驗）規定的金屬短接時間進行測試試驗方法及意義上的說明。針對靈寶背靠背換流站LW25-363斷路器（技術標準：金屬短接時間35ms～45ms），現場隨機抽取5相斷路器進行機械特性試驗。

2.1 分、合閘時間參數定義

合閘時間：合閘過程中，合閘線圈帶電為起始時刻（時間坐標、行程坐標），動觸頭運動到剛合點為終止時刻（時間坐標、行程坐標），兩時刻之間的差值為合閘時間;

分閘時間：分閘過程中，分閘線圈帶電為起始時刻（時間坐標、行程坐標），動觸頭運動到剛分點為終止時刻（時間坐標、行程坐標），兩時刻之間的差值為分閘時間;

2.2 機械特性試驗情況

運行編號3632開關（出廠編號09006）

3 對測試高壓斷路器金屬短接時間的說明

對斷路器通過試驗測試設備上合分控制時間的設置調整（加延時時間），即能分別調整出固有金屬短接時間、技術標準（型式試驗）規定的金屬短接時間以及超出技術標準上限范圍的金屬短接時間。若試驗設備不具有調整（加延時時間）功能，則測試出的合分時間小于技術標準上限值即符合技術要求，斷路器可安全投入運行。

LW25-363斷路器，型式試驗（技術標準）的合分時間為：35～45ms。對現場斷路器的金屬短接時間試驗，技術要求標準為：≤45ms。

4 結束

斷路器金屬短接時間，若無繼電器延時，僅為機械上的時間，稱為固有金屬短接時間。歐洲開關制造公司及試驗站包括KEMA及CESI，對機械上的合分時間是不做考慮的，認為是沒有實用意義的。型式試驗時這個時間靠繼電器延遲時間進行試驗，原因如下：第一，短路開斷試驗中的方式1，2，3，4，直流分量要求小于20%，當這個時間太短時，直流分量不可能衰減到20%以下;第二，正常繼電保護中，重合閘啟動后，當合上短路時，要靠繼電保護檢測回路測量，再發出分閘命令讓產品分閘，總是要有一定時間間隔，就是繼電保護判斷、跳閘繼電器啟動的時間。所以合分時間不可能只有機械上的固有合分時間，還要加上繼電保護判斷、跳閘繼電器啟動時間。通過繼電器保證合分時間的，叫技術標準（型式試驗）規定的金屬短接時間，也稱“金短時間”。

以上對固有金屬短接時間、技術標準（型式試驗）規定的金屬短接時間、超出技術標準上限范圍的金屬短接時間的說明及調整示例，更加加強了對高壓SF6斷路器的金屬短接時間的意義理解。

【參考文獻】

[1]李仲夫.測量斷路器合分時間的必要性高壓電器，2002.8，38（4）.

[2]熊敏攀.斷路器合分時間測試改進電子技術與軟件工程，2016（16）.

[3]解超，馬一丁.對控制SF6斷路器合分時間的分析，黑龍江科學，2014.2（2）.