10kV斷路器機械特性試驗電路和儀器的改進

胡雪琴 張兆闖 楊亞雄 寸中秋

摘要：10kV斷路器需要進行機械特性試驗，但試驗儀器接線較多、接線時間長。在低電壓動作試驗時，需要反復切換儲能電機電源與控制電源。若直流源切換后，儲能電機電壓未到額定電壓啟動電機，易造成儲能電機電流過大燒毀電機。本文通過研究10kV斷路器機械特性測試儀及可調直流源的特點，改進了試驗接線并設計一種簡單的試驗專用轉接盒，縮短了試驗時間、提高了試驗接線的可靠性。

關鍵詞：斷路器;機械特性試驗;改進

斷路器機械特性試驗需要測量斷路器動作的時間特性，并進行斷路器低電壓動作試驗。

某電站10kV供電系統共使用260余臺ABB VD4型10kV高壓斷路器。按照相關要求，每年約80臺斷路器需進行機械特性試驗，該設備維護部門配置兩臺某品牌TM1600型斷路器機械特性測試儀和兩臺某品牌B10E型可調直流源。

1機械特性試驗存在的問題：

目前，在進行機械特性試驗時，由于試驗儀器的通用性，接線端子采用通用的4mm試驗線進行設備和被試設備的連接，接線端子多，接線錯誤導致試驗不能正常進行，甚至可能短路燒毀直流源。由于在試驗時使用B10E直流源，分合閘電路與電機儲能回路各采用一路電源，導致試驗時需要切換電源給斷路器儲能，并且由于電源切換后兩條回路電壓不一致需要調整電壓值。若采用同一電源，進行低電壓動作試驗需要斷開儲能電機電源，防止電壓過低導致儲能電機損壞。

2設計思路：

通過分析上述問題，并根據被試斷路器的單一型號，優化電路控制和連接方式。

2.1試驗電路優化

引入無源過電壓控制器，用于根據電源電壓大小控制儲能電機回路的通斷，保證電機供電回路的電壓大于95%的額定電壓，解決了需要人工切換和調整分合閘回路和儲能電機電源的問題，實現了由一路直流電源進行整個試驗。

工作原理：引入的過電壓控制器設定動作值為210V，當測量斷路器分、合閘時間時，回路的電壓為220V，儲能電機MS的電源接通，當斷路器儲能不足時，儲能電機進行儲能（斷路器內部電路控制，此處略去具體電路），當進行低電壓動作試驗時，回路電壓低于210V儲能電機MS的電源切斷，儲能電機不再工作，當回路電壓恢復至210V時，儲能電機根據儲能情況進行儲能。

2.2接線優化

試驗時每條回路都是單獨從開關的58針航空插頭處引出，每條回路至少一個試驗插頭與儀器進行連接，多次插拔，并且若插接錯誤，導致試驗不能進行或者發生短路，根據試驗回路的條數，選擇對應的航空插頭與多心電纜線制作連接插頭，并制作配套試驗線，由于航空插頭具有防誤插功能，航插對接保證了試驗接線的正確性，并且一次插拔實現了多條回路的插拔，節省了大量時間。由于被試斷路器只有一種型號，改進原本插接在儀器上的插頭，在儀器箱內按2.1設計并安裝轉接盒，使插接于儀器的接線固定不動，即試驗結束后不拆除儀器上接線，且不影響儀器箱的開合，所有接線通過航空插頭連接。

結語：

斷路器是電力系統中重要的控制和保護設備，也是電站機械和電氣動作最頻繁的設備，其安全可靠運行具有十分重要的工程實際意義。統計分析表明，10kV 斷路器的機械特性試驗中接線復雜、耗時、儲能電機電源與控制電源反復切換等問題影響了試驗的質量和效率。針對該問題進行了改進，使得試驗接線復雜、耗時、電源切換的問題得到了有效控制，能簡化試驗人員的操作，提高了人員和設備的安全系數，明顯縮短了斷路器機械特性試驗時間。并且針對自主研制的機械特性專用轉接盒效果良好，可以在以后試驗及相近試驗推廣。[1]

參考文獻：

[1]張曉鵬，高繼樂 . 真空斷路器機械特性試驗方法的改進研 究 [J]. 中國電力教育，2014（6）：266-267.

溪洛渡電力發電廠 ?云南永善 ?657300