高壓斷路器機械特性試驗的規范操作和安全注意事項討論

蔡宏

摘要:高壓斷路器發生的缺陷故障中，在某些地區機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、影響電網安全運行的最主要因素。機械特性試驗是高壓斷路器例行停電試驗中常做的試驗項目，目的是為了檢查斷路器操作機構性能是否良好。本文主要針對機械特性試驗的意義、準備工作、試驗內容以及試驗方法和結果分析等方面進行了闡述和討論，并在文章最后就機械特性試驗過程中的安全注意事項進行了論述，希望可以為今后的高壓斷路器機械特性試驗過程提供參考，規范變電檢修人員在作業過程的試驗行為，提升作業人員的人身安全。

關鍵詞:高壓斷路器；機械特性；試驗要點；安全

1引言

高壓斷路器是電力系統最重要的控制和保護設備。高壓斷路器在正常運行中用于接通高壓電路和斷開負載，在發生事故的情況下用于切斷故障電流，必要時進行重合閘。它的工作狀況如何，直接影響電力系統的安全可靠運行。斷路器機械操作機構方面的故障是導致斷路器故障失靈的主要因素之一。

2試驗的作用和意義

高壓斷路器發生的缺陷故障中，在某些地區機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、影響電網安全運行的最主要因素。如高壓斷路器曾發生操作機構卡澀、拒動、誤動，機構彈簧疲勞，傳動連桿斷裂、變形，機構箱內二次元件損壞等缺陷或故障；用于投切無功設備的開關柜內斷路器發生拒動、分(合)閘速度降低、合閘彈跳或分閘反彈指標不合格等缺陷。斷路器停電狀態下定期開展的機械特性試驗，是檢查斷路器操作機構性能是否良好的重要試驗項目。特別是斷路器行程特性曲線與分(合)閘速度特性試驗項目，對于及時發現斷路器操作機構卡澀、彈簧疲軟、傳動連桿變形松動等機械類缺陷具有重要意義。國家電網公司《輸變電設備狀態檢修試驗規程》《十八項電網重大反事故措施》等標準，均要求斷路器交接、大修后以及必要時必須開展該項試驗。通過開展斷路器機械特性試驗，能夠鑒定斷路器本身的工作狀況，檢驗安裝或檢修的質量能否滿足系統要求，及時發現和消除隱患。

3試驗準備工作

對被試品進行機械特性試驗以前，應做好下面幾項準備工作。

(1)熟悉被試品的結構、原理，特別是產品在合閘和分閘操作中本體和操動機構的動作原理。

(2)準備好試驗所需要的設備、儀器、登記表、測量工具和導線等，并了解它們的原理、技術特性及使用方法。

（3）提供試驗的被試品必須完全符合圖紙要求，斷路器內應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構的線路是否正確和符合圖紙要求。

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

(6)對操動機構的電氣線路及元件進行工頻低電壓耐受試驗。

(7)對于液壓操動機構，應當檢查貯壓器中所充氮氣的壓力值是否滿足要求。調整好各個信號開關的位置。將機構貯能到所規定的極限數值且保持規定時間，以考核高壓容器和管路的機構和密封強度。

4試驗內容及方法

斷路器機構特性試驗包括分合閘時間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試。試驗方法如下:

(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，進行特性試驗；

(3)試驗完成后，及時讀取和保存試驗結果；

(4)關閉儀器電源，依次拆除電源線、控制線、測試線和接地線。

圖1 斷路器機械特性測試接線圖

需要注意的是速度特性試驗項目，分、合閘速度是斷路器的一項重要參數，直接影響斷路器分合短路電流的能力。如果已知斷路器合、分閘時間及觸頭的行程，可以算出觸頭運動的平均速度，但這個速度有很大波動，因為影響斷路器工作性能最重要的是剛分、剛合速度及最大速度。因此，必須對斷路器觸頭運動速度進行實際測量。該試驗項目現場實施專業性較高，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，相關試驗人員需要先經過必要的培訓，才能在現場正確安裝使用儀器并獲得準確的測試結果。

5試驗結果分析與處理

(1)測試結果應與斷路器說明書給定值進行比較，應滿足廠家規定要求。

(2)若測試項目中存在不符合廠家要求的測試數據時，應首先檢查接線情況、參數設置、儀器狀況等是否符合測試要求。

(3)當合閘時間、合閘速度、不同期值、行程曲線等不滿足規范要求時，應綜合分析上述原因，按照廠家技術要求，對合閘電磁鐵、分合閘彈簧、機構連桿進行調整。

(4)分合閘電磁鐵動作電壓不滿足規范要求，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，或者通過調整分合閘電磁鐵與動鐵芯間隙的大小來調整動作電壓，縮短間隙，動作電壓升高，反之降低；當調整了間隙后，應進行斷路器分合閘時間測試，防止間隙調整影響機械特性。

6安全注意事項

在進行機械特性試驗時，注意事項有以下幾點:

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

(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構上的分合閘按鈕及其操作線路中的控制電器元件，謹防發生誤操作，不要將手伸進電磁機構、彈簧機構、斷路器本體的傳動機構等機構裝置中去，防止機構砸傷事故的發生。試品在中途檢修時，必須切斷電源，將油壓或氣壓降至零，此時嚴格禁止操作。

(4)盡量少在壓縮空氣、六氟化硫斷路器和氣動、液壓機構等試品旁逗留，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，對新設計的試品，必要時應加防護罩。

(5)傳感器安裝時應選擇合適的位置，防止由于傳感器安裝不當，造成斷路器動作時損壞儀器及斷路器。高壓斷路器機械特性試驗應嚴格按照《國家電網公司變電檢測通用管理規定》的要求進行，只有掌握了試驗的要點，才能對試驗結果進行正確的分析和處理。