(河南省高压电器研究所 河南平顶山 467001)
摘要:隔离开关是输变电线路中常见的开关设备,母线转换电流开合试验是为了检验用于将负荷电流从一个母线系统转换到另一个母线系统的隔离开关的关合和开断能力。GB1985-2014《高压交流隔离开关和接地开关》规定了隔离开关母线转换电流开合试验对试验电压、电流、频率、回路参数和试验报告相关要求。
关键词:隔离开关;母线转换电流开合试验;试验报告
1.概述
隔离开关是电力系统重要设备之一,其性能直接关系到电网系统安全。隔离开关母线转换电流开合试验是GB1985-2014《高压交流隔离开关和接地开关》规定的检测项目之一,本文简单介绍一下母线转换电流试验要求、试验回路和试验参数计算。
2.试验回路和要求
2.1试验回路
标准给出的试验回路如图1或图2所示,在关合和开断试验之前,被试隔离开关应先进行空载操作并记录隔离开关操作特性的详细情况。在满足各项试验要求的情况下,进行100次关合-开断操作循环,试验过程中记录每一次的电流电压示波图。
试验时隔离开关应整体安装在其自身的支架或等价的支架上。其操动机构应按规定的方式进行操作,如果是动力(电动或气动)操作的,应分别在最低电源电压或最低空气压力下进行操作。对于气体绝缘的隔离开关,试验应在最小气体密度下进行。配人力操动机构的隔离开关可以利用动力操作方式进行遥控操作,动力操作的速度应与人力操作所获得的速度等值。隔离开关应在没有过度的机械或电气损伤下成功地完成试验。在操作过程中,如果不损伤隔离开关的绝缘水平和不危害操作人员或在附近的其他人员,则允许从隔离开关向外喷射火焰或金属微粒。试验后隔离开关的机械功能和绝缘水平与试验前的状况基本相同。隔离开关应能够承载其额定电流且温升不超过规定值。只要符合隔离开关的预期操作寿命,允许有机械磨损和由于燃弧而引起的烧蚀痕迹。如果有用于灭弧的材料,其性能可能受损,其数量可能降低到正常水平以下。在绝缘子上可能有由灭弧介质分解而产生的沉淀物。在分闸位置,隔离开关的隔离性能不应由于绝缘件的劣化而降低到相应于正常磨损和老化的水平以下。验证上述要求是否满足,试验后对隔离开关进行目视检查和空载操作通常是足够的。有怀疑时,可能需要进行适当的试验予以核实。
2.3. 试验电压的要求
额定母线转换电压是最大的母线转换电压,隔离开关在此电压下应能开合额定母线转换电流。额定的母线转换电压值如表1所示。试验电压应合理选择,以便在打开的隔离开关端子之间产生所要求的额定母线转换电压( %)。试验电压应在电流开断后立即测量,通常仅要求进行单极试验。如果要求进行三极试验,则每一相的试验电压与平均试验电压相差应不大于10%。在开断后,工频恢复电压至少应保持0.3s。
2.4. 试验电流的要求
额定母线转换电流是指在额定母线转换电压下隔离开关能够开合的最大的母线转换电流。对于空气绝缘和气体绝缘的隔离开关,其额定母线转换电流值均应是80%的额定电流。不论隔离开关的额定电流多大,额定母线转换电流通常不超过1600A。试验电流应等于额定母线转换电流( %)。试验电流应在隔离开关操作之前测量。被开断的电流应是衰减很小的对称电流。隔离开关的触头应在闭合回路产生的瞬态电流消失后才分开。如果进行三极试验,试验电流应是所有三极电流的平均值。每一相的试验电流与试验电流平均值相差不大于10%。
2.5. 试验频率的要求
隔离开关最好在额定频率下进行试验。然而,为了试验方便,试验可在50Hz或60Hz下进行并认为两者是等价的。
2.6. 试验回路的要求
试验可进行现场试验或试验室试验。对于试验室试验,试验回路的功率因
数应不超过0.15。在试验室方便的情况下,可使用图1和图2两个试验回路中的任一个。元件的特性值UBT和ZBT按提供所要求的试验电流和工频恢复电压来选择。如果要求进行三极试验,则三相试验回路中的每一相应包括与单相试验回路相同的元件,以便得到合适的试验电压和电流。电源回路的中性点应接地。可以使用能够提供所要求的试验电流和电压及合适的瞬态恢复电压(TRV)参数的其他试验回路。控制TRV的元件可加到试验回路中。试验时,被试隔离开关的电弧电压与试验电压相比将普遍地高,这将引起TRV的明显衰减和电流的相位偏移,使得试 验电流在相位上与试验电压几乎同相。因此,TRV上升率和峰值等参数是不明显的,不要求详细规定T RV参数。
2.7.型式试验报告
全部型式试验结果都应记录在型式试验报告中,其中应包含证明试验符合本标准的足够数据。型式试验报告还应包括足以确认被试隔离开关的主要部件的资料。试验报告应包含下述资料:
a) 试验的典型示波图或类似的记录(每10次操作中最后一次的示波图);
b) 试验回路;
c) 试验电流;
d) 试验电压;
e) 工频恢复电压;
f) 预期瞬态恢复电压
3.试验回路及参数计算
本文以某252kVGIS用隔离开关为例,额定母线转换电压20V,电流1600A,试验回路功率因数要求小于0.15,预期TRV频率不低于10kH,预期振幅系数不小于1.5,具有(1-cos)波形的瞬态恢复电压。
3.1.试验回路原理图:
4.结束语
本文结合实例简单介绍了隔离开关开合母线电流试验的要求、回路设计、参数计算。在试验中,回路的选择及参数计算要结合委托要求进行,在试验过程还会遇到不同的问题,要根据实际情况进行分析与判断。
参考文献
[1]GB 1985-2014.高压交流隔离开关和接地开关.
[2]电气工程手册(第二版).机械工业出版社.
[3]邱关源.电路(第五版).高等教育出版社.
论文作者:杨葆鑫,张军伟,邢文奇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
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