摘要：对于控制好电网安全可靠运行，促进国民经济又好又快发展来说，断路器能够可靠稳定的工作显得至关重要。从相关的高压断路器事故统计资料来看，高压断路器故障大约有80％是因为断路器的机械特性不达标造成的，须依照检修计划，对断路器进行定期特性试验。断路器的特性试验分低电压试验和机械特性试验，其主要是通过测试反映机械特性的分合闸时间、分合闸速度、分合闸不同期程度及反映低电压特性的线圈动作电压，以此来检测判断断路器是否可靠动作、安全运行。
关键词：变电站；高压断路器；特性试验
前言：
保证可靠、安全及稳定的供电，是当前供电公司需要面临的一个巨大问题，高压断路器作为电力系统运行的核心设备，其可靠稳定的运行又是保证正常供电的基础。根据电力系统常见故障的统计资料来看，高压断路器80％左右的故障是因为断路器的机械性能不达标造成的，因此需要按照检修计划，对断路器进行定期的特性测试。
1变电站高压试验的原理及重要性
为了保证电气设备的安全运行，在电气设备安装时需要对其进行绝缘试验，从而判断其电气设备的绝缘性能是否良好，功能是否正常，通过高压试验来确保电气设备运行时的安全，因此在安装前对相关的设备做高压试验十分必要。高压电气试验是一个测试电气机械主绝缘以及电气参数能否正常安全工作的关键措施，是对电力系统的整体工作情况实施检查以及鉴定的关键方法，也是逐步认识高压机械绝缘状态和工作性能的重要措施。
2特性测试二次回路试验节点选取
2.1使用仪器自带直流电源的优点
为保证安全，可首先选用仪器自带的直流电源。因为在试验中，如果站用直流电操作不当，极有可能会造成站用电系统直流接地甚至是双端直流接地（此处将分合闸线圈正负电源简化为保护术语101和102，线圈正电侧简化为术语107）。介于试验接线可直接固定插入许多种断路器端子排（特别是GIS）的二次插孔里，如果测试完机械特性（或低电压）换另一台仪器，有的操作人员为图省事，只拔掉与测量仪器相连接的另一端接线，不拔掉与端子排相接的接线端，使用站用直流电可能会让试验引线误碰机构箱、汇控柜或测试仪器外壳而产生直流接地。
2.2使用仪器自带电源的节点取法
当使用仪器自带直流电源时，需要注意的一个问题是二次回路的取法。因为去掉控制电源，一些受控制电源控制的继电器的常开常闭节点将随之发生变化。取一个典型的断路器分合闸二次回路来分析控制直流电源的通断对回路中继电器的影响。SF6是目前高压和超高压电网断路器灭弧的主要方式，故二次回路中有一个反应SF6气压的低气压闭锁继电器节点。目前常见的断路器的操动机构是液压弹簧机构，回路上还要有一个监视液压油油压的低油压闭锁继电器节点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应该是在确保油压正常的前提下，将试验自带电源的负电端接到油压闭锁节点之前；如果气压和油压闭锁节点之间无对应的端子排的插孔，也可在SF6气体密度正常的前提下，将仪器自带负电源接到气压闭锁节点之前。要注意的一点是，不管气压和油压闭锁节点设计在分合闸线圈的正电侧还是负电侧，都不能将仪器自带正电或者负电跳过防跳节点甚至是辅助节点，否则会烧毁分合闸线圈。
3特性测试仪器的设计
3.1机械特性测试仪器设计问题
机械特性测试仪器有一种常用的检测信号方法，要求每一个断口必须有一端接地，即在断口的一端发出信号，通过检测对应的接地回路信号来判断断口另一端的位置。采用这种设计的方法，要注意仪器不能只设计一组接地回路。在进行机械特性测试的场合，除了在新上变电站时对断路器进行验收外，更常见的是，在新上间隔或者对已有断路器进行全部或者部分机构更换之后进行的测试。这两种情况的差别是：前一种情况周围设备均不带电，而后一种情况周围设备带电，因此在后一种情况下进行机械特性测试时，必须至少在验收断路器的一侧合上接地刀闸以防止周围带电设备产生的感应电。对于目前的500kV及以上电网，由于要求断路器必须有大的灭弧能力，一般采用的是双断口断路器。
3.2低电压测试仪器设计问题
低电压特性的测试也在两种场合下存在。一种是测试断路器油泵电机打压或者隔离开关电动机构操作分合闸在电压低于某个220V电压值时能否运行，另一种是测试断路器分合闸回路在低于某个220V电压值时能否正常动作或者有效防止因干扰而误动。前一种情况因为打压以及电动操作需要一定的时间，电压在触发后要保持住，而后一种情况因为从分合闸线圈通电到电磁铁吸合是一瞬间的动作，要求直流电压在触发后瞬间变为零，从而保护线圈防止烧毁。这两种情况的共同之处是在电压从零调节至所需值的过程中，仪器输出端口电压应该始终为零，从而保证线圈正确动作。而一些低电压试验仪器，在加压调节过程中也会存在电压，随着调节值的变化而变化，进而又不断衰减。相当于在加压调节的过程中，输出端口始终有一个小于调节值的直流电压存在。出现这种现象的原因是，电路设计中没有将在未触发时起滤波和释放能量作用的电容与输出端口完全隔离，因此在加压的过程中，电容相当于在一个一阶RC电路中不断地衰减，其输出电压。U0为调节过程中不断变化的调节值，即在调节过程中，电压不断呈指数规律衰减。如果在此过程中，将试验线插入到端子排中，线圈两端在加压调节的过程中也会产生一个变化的直流电压源。同样在触发完指定的电压后，由于电容的作用，仪器出口电压也不会马上减为零，而是从所加的电压起逐渐衰减为零，这样长时间加压，会缩短线圈的使用寿命。
结语：
随着人们日常用电量的增加，人们对电力设备的安全稳定运行有了更高的要求。为减少高压故障的发生，就要定期进行高压试验。但因其对环境有很高的要求，所以在试验时要对环境进行控制，做好试验前的相关准备工作，从而确保试验的每一个环节都能处于掌控之中，这样才能保证试验数据的准确性，从而提高断路器运行的可靠性，保证电力系统运行的稳定性和安全性。
参考文献：
[1]黄玮，胡宏宇，陈开群，彭军海.500kV变电站220kV线路断路器延时分闸故障分析[J].水电能源科学.2017（09）.
[2]施建华，金海敏.浅析变压器试验问题与故障处理[J].广东科技，2017，10（20）.
论文作者:魏兴明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/29
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