电器测试与故障诊断技术金立军第05章节.ppt

第五章 高压电器的性能试验 第一节 关合、开断和短时电流性能试验 第二节 试验方法 第三节 负荷开关－熔断器组合电器试验 5.3 负荷开关—熔断器组合电器试验 断流容量 短路试验容量 试验方法发展及背景 合成回路试验 发电机试验 直接电网试验 1.按试品的情况分类 ⑴完整的三相试验。 ⑵完整的单相或称单极试验。 ⑶单极的一部分试验。 ⑷单元试验。 ⑸按开断单元的组成部分分别试验（灭弧室、辅助灭弧室等）。 5.2 试验方法 ㈠ 背景 ㈡ 试验方法分类 2.按试验电路分类 直接试验 合成试验 3.按试验程序分类 一步法：TRV一次模拟一次实测 多步法：TRV多次模拟多次施加分段考核 二．合成试验方法 1．基本思路 定义：一种短路试验方法，其中大部分电流或全部电流取自一个电源（工频电流回路），而大部分或全部瞬态恢复电压取自另一个（或更多）的独立电源（电压回路）。 可行性：断路器开断故障时，存在着两个不同的阶段；燃弧——电流大、电压低；电压恢复——电压很高、电流几乎为零。 为此需两个电源：一个提供电流，一个提供电压。 关键：电弧熄灭时刻电流到电压的过渡。 2．断路开断过程及其特点 ⑴ 燃弧阶段： 从触头分离到主电流消失瞬间。 电弧中的电流 电弧电压 弧后电流 TRV 电流零点阶段 电弧电压显著变化阶段 弧后电流阶段 燃弧阶段 介电负荷阶段 ⑵ 电弧电压显著变化阶段： 每个燃弧半波，电弧电压在电流过零前呈现显著的熄弧尖峰，随后电压与电流一起降为零，改变极性后，产生瞬态恢复电压。 ⑶ 电流过零弧后阶段： 由于瞬态恢复电压和弧隙剩余电导的缘故，会产生弧后电流。 ⑷ 介电负荷阶段： 弧隙电流消失后，断路器的触头间进入介质恢复状态并承受恢复电压。（此时发生击穿称为电击穿） 3.合成回路 ⑴ 合成试验至少有两个基本回路组成：工频电流回路和电压回路 延弧 近区故障人工回路 接入高压控制回路 ⑵ 电压回路 关合 合 开 开断电流 合，通电压回路 合， 回路短接， 断电流回路 在 合时刻（ 时刻）， 通 ， 试品中通 ，故 在 时刻过零，先灭弧，使 与电流源断开， 电流在 时刻过零，转入电压回路。 、 、 ① ② ③ ④ ⑤ 辅助 试品 5.3.1 关合和开断试验 试验方式1 试验方式1是为了验证负荷开关能够关合和承受限流熔断器的截止电流而无损伤，且在I1电流（组合电器的额定短路电流值）下熔断器能正常开断，开断后熔断器撞击器能使负荷开关正常分闸。 2. 试验方式2 试验方式2的目的在于近似于对负荷开关产生最大I2t 的预期电流（相当于熔断器的最大电弧能量I2电流试验）来验证组合电器的性能。 3. 试验方式3 试验方式3是具有长弧前时间熔断的开断试验，其目的在于验证： 1)安装在组合电器内的熔断器在弧前时间内，能够承受较低过载电流而无外部损伤； 2）熔断器经过以上所述较低过载电流的预热，能够承受一个低于其最小开断电流值的电流产生的内部电弧，直至在撞击器动作而触发负荷开关之前的一段时间内，熔断器无出现外部损伤（当过载电流小于熔断器的最小开断电流时，熔断器可能会熔化起弧，但并不保证熔断器能可靠熄弧）。 尚辅网 / 关合、开断和短路电流性能试验的意义 ① 断路器应及时开断短路电流，并具有关合短路的能力。 ② 在故障发生时，输电、配电设备要能耐受短时电流，承受短时峰值电流产生的电动力和短时短路电流产生的热效应，即具有足够的动、热稳定性。 产品和试验 在高压和超高压开关设备中，SF6开关占主导地位。 SF6开关设备有三种基本类型 ① 敞开式，又称绝缘子支柱式SF6断路器 ② 金属罐式，又称落地罐式SF6断路器 ③ 全封闭组合电器（断路器、隔离开关、接地开关、电流及电压互感器、避雷器及母线等） 短时电流试验 ① 高压设备及配电开关热稳定试验：热稳定电流有效值达50～63kA，动稳定电流峰值为125～157kA ② 大型发电机保护断路器、隔离开关，热稳电流有效值160kA，峰值400kA ③ 变压器：500kV，360MV·A，或单相250MV·A的电力变压器，试验电流单相达4000～6000MV·A 标准和试验依据 ① 高压电器产品的性能是由标准规定的项目项目来检验的 ② 国际电工委员会（IEC，Internat