断路器耐压试验及机械特性试验(精)
断路器机械特性试验
断路器机械特性试验
高压断路器机械特性测试包括合（分）闸顺序、三相不同期、同相不同期、合（分）闸时间、弹跳时间、弹跳次数、反弹幅度、行程、开距、超行程、刚合（分）速度、最大速度、平均速度、金属短接时间、无电流时间、电流波形曲线（动态）和时间行程速度动态曲线等。
断路器机械特性试验的要求有：
（1）速度特性测量方法和测量结果应符合制造厂规定。
（2）断路器的分闸、合闸时间及合—分时间（金属短接时间），主触头、辅触头的配合时间应符合制造厂规定。
（3）除制造厂另有规定外，断路器的分合闸同期性应满足下列要求：相间合闸不同期不大于5ms、相间分闸不同期不大于3ms、同相各断口间合闸不同期不大于3ms、同期各断口间分闸不同期不大于2ms。
断路器分闸、合闸时，触头运动速度是断路器的重要特性参数，影响断路器工作性能最重要的是刚分、刚合速度。
根据断路器合闸、分闸时间及触头的行程，计算得出的是触头运动的平均速度，断路器速度在整个运动过程中有很大的变化，因此必须对断路器触头运动速度进行实际测量。
高压断路器机械特性试验流程 [ 原创 ]
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高压断路器机械特性试验流程[ 原创]在电力系统应用中，高压断路器的核心功能是断开和连接负荷电路，快速、可靠的隔离故障线路，防止事故扩散，减小故障损失的主要功能和作用，高压断路器也是我们俗称的高压开关，通过电磁或弹簧机构和优良的灭弧性能能迅速与故障脱离，使得在电网中得到了广泛的应用，尤其在配网中几乎全是，那么，我们平时的工作中该如何维护高压开关呢？下面说一说高压断路器机械特性试验流程和要注意的问题，请您参考。
高压断路器机械特性试验流程（SJGK-I）（1）了解功能及测试项目机械特性是传动机构组成，包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件结构，测量精度要求高，一般推荐SJGK-I高压开关动特性测试仪进行测量，采用可编程逻辑电路与高压设备测量技术进行有机结合，高效便捷的处理时间、速度、同期、行程、超程、开距、弹跳、线圈电流、低电压等机械性能，以人机对话的操作方式，面向各种电压等级的真空开关、六氟化硫开关、少油开关、多油开关等高压开关的机械性参数的测量。
（2）接线方法机械特性测试仪的接线方法与市面任何一款同类型的产品接线方法大致雷同，这主要是基于它的测量原理。
2.1 地线与断口线先将断路器下断口并联短接接地，并确认接触完好，其次将上断开用专用连接线引入测试仪的A1A2A3端口，如果是多断口开关类型，用同样的方式引入B1B2B3即可，连接完成后，可通过高压开关动特性测试仪的面板选项查看当前端口的状态，如果显示状态如实际状态不对应时检查接线是否正确，地线是否可靠。
2.2 分合闸连接线分合闸连接线是用于触发断路器分闸、合闸时的电源（DC110V、DC220V）信号，只有设置状态为‘内触发’时，该电源才正常输出，否则，电源不输出，分合闸的连接线为单根三股红、绿、黑线，红色线为合闸信号，绿色线为分闸信号，黑色线为公共点，将其对应接入高压开关的二次所对应的端口，储能等待测量，分合闸电源线也有可能根据升级发生变化，最终以实物说明书为准。
高压断路器的试验
2.短路发电机回路试验
由于网络试验站的容量受到限制，利用网络试验进行研究 工作仍不方便。为此，可采用专供短路开断、关合试验用 的同步发电机作为试验电源。这种发电机称为冲击发电机 或短路发电机。 短路发电机应能提供很大的短路电流，还要经常耐受短路电 流的冲击．因此其结构构应该牢固，在电动力的作用下不 至于损坏。
1.试验项目名称
机械性能方面：机械操作试验、运动特性试验、密封试验、 防雨试验、破冰试验、耐寒试验、耐地震试验、机械寿命 试验等。 载流性能方面：长期发热试验、回路电阻测量、短时耐受 电流试验、峰值耐受电流试验。 开断与关合性能方面：短路开断与关合能力试验、失步开 断与关合试验、小电感电流开断与关合试验、空载长线开 断与关合试验、电容器组开断与关合试验，近区故障开断 试验等。 绝缘性能方面：有工频耐受电压试验、冲击耐受电压试验、 绝缘电阻测量、泄漏电流试验、介质损耗角正切值测量等。 特殊环境适应性方面：湿热带气候条件试验、高原气候条 件试验、污秽试验等。
3.振荡回路试验
充满电荷的电容器组C对电感L放电时，只要参数配合恰当 即可得到工频50Hz的电流，这就是振荡回路的基本原理。
试验时，先将电容器组C充电．当电压达到Ucm，将充电断路器QD1 打开，使充电的电容器组与变压器及整流装置隔开。被试断路QD2预先 置于合闸位置，当合闸断路器CCB关合电路后．工频放电电流通过被试 断路器，随后由被试断路器开断电路，考核其开断短路电流的能力。
试验方式T100s 试验方式T100s由额定操作顺序组成，其试验参数是：规定的100%额定短 路开断电流，规定的瞬态和工频恢复电压，规定的额定短路关合电流和 规定的外施电压。其直流分量应不超过20%。 当对三极断路器的一极进行单相试验时，或者当试验设备的特性不可能 在规定的外施电压极限、规定的关合电流、规定的开断电流和和规定的 瞬态和工频恢复电压下进行试验方式T100s时，，可将试验方式T100s中 的关合和开断试验按下列方式分开进行： 试验方式T100a 试验方式T100a仅适用于时间间隔等于制造厂规定 的断路器的最短分闸 时间加额定频率的半个周波，触头刚分离瞬间的直流分量大于20％的断 路器。 试验方式T100a由三个分闸操作组成，各次开断之间间隔3min。其试验 参数是：100%额定短路开断电流，其直流分量百分数等于规定的合适的 额定值；以及规定的瞬态和工频恢复电压。
高压断路器机械特性试验要点
高压断路器机械特性试验要点作者：崔超白诗婷张沛来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第24期【摘; 要】高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。
高压断路器是电力系统中最重要的控制与保护设备，在系统发生故障时可以迅速的切除故障电流，保障系统的安全和高效运行，因此对高压断路器进行相关试验的关键点解析是非常有必要的。
本文就高压断路器机械特性试验要点展开探讨。
【关键词】断路器;机械特性;有点引言高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。
高压断路器在正常运行中用于接通高压电路和断开负载，在发生事故的情况下用于切断故障电流，必要时进行重合闸。
它的工作状况如何，直接影响电力系统的安全可靠运行。
断路器机械操作机构方面的故障是导致断路器故障失灵的主要因素之一。
1高压断路器概述额定电压在3KV以上，能够关合、承载和开断运行状态的正常电流和在规定时间内关合、承载、开断规定的异常电流如短路电流、过电荷电流的开关电器统称为高压断路器。
高压断路器按灭弧介质的不同可分为：少油断路器、多油断路器、SF6断路器、压缩空气断路器等。
一般来说它具有以下基本结构：通断原件、操动机构、传动机构、绝缘支撑元件、基座等。
这些结构构成的高压断路器在电网中有控制和保护的作用，分别是：（1）根据电网运行的相关要求，将要求的部分电气设备及线路从运行状态转化为退出、备用、检修等状态。
（2）在电器设备或电路发生故障时，通过继电保护装置及自动装置的作用将电网中的故障部分切除，保障无故障部分可以安全稳定的运行，保护相关的电气设备和电路安全。
2高压断路器机械特性参量高压断路器合闸过程中的机械特性参量包括合闸行程、合闸时间、合闸速度和合闸线圈电流峰值等。
高压断路器分闸过程中的机械特性参量包括分闸行程、分闸时间、分闸速度和分闸线圈电流峰值等。
对于采用弹簧操作机构的高压断路器，合闸完成后，储能电机开始运行，需要对储能电机的单次运行时间进行监测。
断路器机械特性及试验
断路器机械特性及试验断路器的机械特性也就是物理特性，我们所做的断路器机械特性试验包括分合闸时间、速度、行程，开距，同期，弹跳等。
我厂使用的是六氟化硫和真空断路器，本次总结拿真空断路器来说事，真空开关的机械特性对电气性能影响最大的是分闸运动特性（即分闸速度），因为断路器机械特性存在问题的话就会对电气性能造成影响及潜在的隐患。
真空断路器的结构：断路器的操动机构：合闸过程：当手按下机构外壳的合闸按钮或启动合闸线圈Y3合闸过程便开始，于是脱扣机构12释放由预先已储能的盘簧带动主轴10，凸轮11和主轴10一起转动，绝缘连杆6由移动连杆8和凸轮带动，然后在每一相真空断路器的灭弧室2内的动触头16由绝缘连杆6带动向上运动，直至触头接触好为止，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。
分闸过程：当手按下机构外壳的分闸按钮或启动分闸线圈Y2分闸过程便开始，于是脱扣机构12释放仍有足够储能的盘簧带动主轴10进一步转动，由凸轮11和移动连杆8去释放分闸弹簧，于是动触头16和绝缘连杆6一起以一定的速度向下运动，至分闸位置，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。
1．三相不同期:指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。
2．弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。
3．分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔。
4．合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。
5．开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。
真空断路器的主要作用：是控制和保护作用，根据系统运行的需要将部分或全部的的电气设备或线路投入或退出；当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置（综保）相配合，将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。
断路器试验项目及方法
断路器试验项目及方法断路器试验是电力系统中重要的测试项目之一，用于验证断路器的性能和可靠性。
本文将介绍断路器试验的方法和步骤。
断路器试验可以分为常规试验、特殊试验和特殊操作试验等多个阶段。
常规试验包括机械特性试验、电气特性试验和热特性试验等。
机械特性试验主要是测试断路器的机械特性参数，如断路器的操作时间、行程、动作力等。
这些参数直接关系到断路器的稳定性和可靠性。
机械特性试验的方法是在不同的工作电压下，通过控制电源的输出，使断路器在不同的负荷条件下进行操作，然后测量断路器的操作时间和行程，并记录下来进行分析。
电气特性试验主要是测试断路器的电气性能，如断路器的绝缘性能、电流开断能力和电流承载能力等。
电气特性试验的方法是通过电源和负载模拟电力系统的工作条件，施加不同的电流和电压，观察断路器的开断和合闸情况，并记录相关参数，如开断时间、合闸时间、电流承载能力等。
热特性试验主要是测试断路器在负荷工况下的热稳定性能。
热特性试验的方法是在特定的负荷电流下，使断路器长时间工作，观察断路器的温度变化情况，并记录下来进行分析。
这个试验可以验证断路器在长时间高负荷工作情况下，是否能够正常运行并保持稳定。
特殊试验包括短路试验、过电压试验和过温试验等。
短路试验是通过短路电流模拟电力系统的故障情况，测试断路器的短路开断能力。
过电压试验是在额定电压以上施加电压，测试断路器的耐压能力。
过温试验是在高温环境下测试断路器的工作性能。
特殊操作试验是为了验证断路器在特殊操作情况下的可靠性，如频繁开关试验、低温试验和高海拔试验等。
频繁开关试验是通过反复进行合闸和分闸操作，测试断路器的机械和电气性能。
低温试验是在低温环境下测试断路器的工作性能。
高海拔试验是在高海拔地区进行断路器试验，验证断路器在高海拔条件下的可靠性。
在进行断路器试验时，需要注意以下几点。
首先，要根据试验要求选择合适的试验设备和仪器，并进行校准。
其次，要按照试验流程进行试验，并记录试验过程中的相关数据。
断路器机械特性试验分析
断路器机械特性试验分析摘要：输电线路发生故障或者需要检修时，通常会进行断路器分合闸操作，在操作的瞬间，线路中通常产生过电压和高频涌流。
目前，常用断路器上并联合闸电阻以及在输电线路上设置避雷器等来抑制产生的过电压和高频涌流，就传统成熟的技术而言，断路器上并联合闸电阻在过程输电工程上得到了广泛应用，但由于加设合闸电阻装置后，超特高压断路器由三联箱传动变成了五连箱结构，传动结构复杂，机械可靠性降低，且此种结构布局容易造成“头重脚轻”的现象，抗震性能较差。
而加设避雷器及电抗器，极大增加了工程建设成本及占地面积，增加了电器设备的故障发生率，且降低了电网的运行可靠性。
基于以上各类因素，研究不改变断路器结构布局的情况下，增加智能控制装置，使断路器在电压零点合闸，减小过电压及高频涌流对断路器本身及电网系统的冲击，成为超高压断路器研究的热点问题。
基于此，本篇文章对断路器机械特性试验进行研究，以供参考。
关键词：断路器；机械特性；试验分析引言随着现代电子与计算机技术的发展，以及电网智能化发展的要求，近年来智能断路器在低压供配电系统中的应用越来越广泛。
火电厂的低压厂用电系统一般设计成动力中心（powercenter,PC）和电动机控制中心（motorcontrolcenter,MCC）的供电模式，电源进线、馈线、负荷等均大量采用断路器，其保护特性对于保障配用电网络安全具有重要作用。
然而，断路器的维护工作普遍存在重视程度不足、维护不到位的问题，因此，本文探究断路器的机械特征试验分析。
1断路器机械特性试验介绍断路器机械特性试验主要包括两部分，分别为机械特性试验和低电压特性试验。
机械特性试验主要检测断路器的合闸时间、合闸同期、分闸时间、分闸同期以及金短时间等。
断路器动作过慢，加大灭弧时间，烧坏触头，造成越级跳闸。
低电压特性试验的作用是检测断路器分合闸线圈的可靠性，主要检测断路器合闸线圈在85%给定电压下可靠合闸，分闸线圈在65%电压下可以可靠分闸，分合闸线圈在30%给定电压下保证不动作2断路器机械特性试验常见故障及分析2.1接地对机械特性试验的影响测量通道的接线通常将一端接在断路器的上端口，断路器下端口通过短接线将三相短接直接接地。
断路器机械特性试验共30页文档
断路器测速
采样装置安装步骤
• 确认使用正确的传感器 • 检查传感器状况 • 安置支架到断路器上 • 安置传感器到断路器上
断路器测速
传感器安装的质量标准
• 传感器轴与输出轴之间的连接套安置牢固 • 传感器输出轴与断路器轴对中 • 各部件导线连接牢固
高压班滞开展测速核心问题
◆高压班现有测速配置的EST-5B型及 KC-98H4B开关综合测试仪说明书给定技术指标能 够支持测速试验的开展
断路器机械特性试验—测速
内容
• 试验目的 • 参考规程 • 开展意义 • 参量定义 • 试验周期 • 试验方法 • 核心问题 • 制造厂标准
断路器机械试验
含义及目的
• 在现场试验中断路器的机械试验主要包括 机械操作试验、机械特性试验两个部分。
• 机械操作试验是断路器处于空载（即主回 路没有电压、电流）情况下进行的各种操 作性试验。
• 断路器只有保证适当的分、合闸速度才能 减小开断或关合过程中预击穿造成的触头 电磨损及避免发生触头熔焊。
断路器测速
开展意义
• 断路器分、合速度过低危害及后果
• 刚分速度的降低将使燃弧时间增长造成触 头烧损甚至熔焊，断路器灭弧室内部压力 增大后切断短路故障时可能引发爆炸事故。
• 刚合速度的降低由于存在阻碍触头关合电 动力的作用，将使触头振动或运动停滞， 若合闸短路故障时可能爆炸。
• 刚合速度：指开关在合闸过程中，动静触 头接触瞬间的运动平均速度作为刚合点的 瞬时速度。
断路器测速
相关试验参量的定义
• 最大分闸速度:指开关分闸过程中区段平均 速度的最大值，但是区段长短应按技术条 件规定，如无规定，按0.01s计算。
断路器测速
相关试验参量定义与理解
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加装并联电容器和合闸电阻作用：
前者： 1）均匀断口间电压分布；2）改善开断性能。在开断近区故
障时，电容可以降低断口高频恢复电压上升限度，有利于改 善开断性能。 后者： 是断路器合闸时对电路的振荡起阻尼作用，使振荡过程变为 非周期振荡，从而抑制了线路的合闸过电压。
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高压断路器示意图
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定开距与变开距区别？
障后方可继续试验。
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四 断路器机械特性试验
1、试验内容
分合闸时间和同期性、分合闸速度及分合闸动作电压的 测试。
2、试验意义
分合闸时间：断路器重要参数之一，其长短关系到分合 故障电流的性能；如果分合闸严重不同期，将造成线路或 变压器的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过 电压。
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分、合闸速度：直接影响到断路器分合短路电流的能力。 分合闸动作电压测量：关系到断路器能否正常运行的重要 数据。
断路器耐压试验及机械特性试验
高压所 杨为 二○一一年二月
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一 断路器设备相关基础知识
1、 定义
能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能 关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括短路 条件）下的电流的机械开关装置
2、 分类
按照灭弧介质分：空气（K）、油（Y）、SF6气体（L） 、真空（Z） 按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式（如 瓷柱式）
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3、整个试验方案
交接验收试验执行标准： GB50150；
DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》 DL/T405-1996《进口252（245）～550交流高压断路器和 隔离开关技术规范》 DL474.4-2006《现场绝缘试验实施导则 交流耐压试验》
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针对罐式断路器而言，试验条件：断路器内所有设备 安装结束，SF6气体充气至额定压力，且密封性试验和气 体湿度测试合格；常规电气试验已经完成且符合要求；所 有CT二次侧均短路接地，断路器外部出线套管引线解除， 试验现场符合安全要求。检验500kV 罐式断路器在现场安装
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瓷柱式断路器实物图片
北京ABB 220kV LTB245
HPL550
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瓷柱式断路器实物图片
北京ABB HPL550内部结构
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LW13 LW56
罐式断路器实物图片
沈西 高开
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3、断路器组成元件
断路器本体（按灭弧原理分类） 1、压气式（按动、静触头开距变化分类） 2、自能式
操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传动 及机械联锁等） 1、弹簧机构 2、液压机构 3、气动机构 4、液压碟簧机构
SF6瓷柱式断路器交流耐压试验原理接线图
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试验过程，如对于500kV罐式断路器而言： 1）合闸状态下断路器整体对地交流耐压 试验加压程序为升压到相电压288kV（5分钟），再升压到线 电压500kV（3分钟），最后升压到试验电压592kV（1分钟） 2）分闸状态下断路器断口间交流耐压 试验加压程序为升压到相电压288kV（5分钟），再升压到线 电压500kV（3分钟），最后升压到试验电压592kV（1分钟）
超高压、大容量、自能化、小型化、组合化、智能化和高 可靠
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二、高压开关设备制造厂简介
合资厂 北京ABB、苏州AREVA（阿海珐，原ALSTOM）、
杭州西门子、平高东芝
国内制造厂 西安高压开关厂、平顶山高压开关厂、沈阳高压开关厂
（新东北电气）、长沙高压开关厂、江苏如高高压开关厂
高压开关柜制造厂 常州太平洋、江苏东源、厦门华电、安徽宏鼎电气
后的主绝缘及断口绝缘是否具有规定的电气强度，确保其安全 运行。
对于瓷柱式断路器而言，由于没有集成CT，故对其 无要求。目的是检验瓷柱式断路器在现场安装后断口间绝缘是
否具有规定的电气强度，确保其安全运行。
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试验方法：试验采用变频串联谐振的方法对GIS进行交流 耐压试验。采用变频谐振的方法主要试验仪器和设备有：变频 电源、电容分压器、电抗器、工频试验变压器等，其接线图如 下。
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五、断路器运行中常见故障及处理方法
常见故障： 1）气动、液压机构回路密封不良导致频繁打压 2）断路器套管材质不良导致爆炸 3）本体漏气 4）机械特性测试不合格等
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处理方法：
1）针对目前运行的断路器气动机构出现问题比较多的情况，一方 面准备备品，确保备品齐全；另一方面加强设备检修维护，按 时进行机构大修； 针对液压机构存在的问题，主要采取更换液压机构密封垫，更 换液压油，加强开关机构油压回路的检修维护工作；加强设备 巡视，发现打压频繁，及时进行处理。
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三、断路Hale Waihona Puke 耐压试验1、断路器耐压试验目的
鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，主要 为了检查断路器的安装质量，考核断路器的绝缘强度。
2、试验仪器选择
常规工频试验变：现场试验条件限制，一般较少使用 串联谐振试验装置：利用额定电压较低的试验变压器 可以得到较高的输出电压，用小容量的试验变可以对大容 量的试品进行交流耐压试验。试验过程安全可靠。变频式 ，试验频率范围10~300Hz之间。
3、判断依据
1）对分合闸时间和同期性而言：分、合指示正确；
2）分、合闸速度而言：现场一般不需要测量
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3）对于分合闸动作电压：并联合闸脱扣器应在其额定电压 85%~110%可靠动作; 并联分闸应在额定电压85%~110% （交流）和65%~110%（直流）可靠动作;低于额定电压 30%时不应动作。
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安全注意事项：
严格执行《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》 中有关规定及现场的相关安全措施；
工作人员职责明确，精力集中； 现场设安全遮拦，并悬挂标示牌，准备必要的消防器材； 登高接线或装设屏蔽罩时应戴安全帽、系安全带； 试验中应设专人监听试品，并确认无异常声音； 试验中如出现异常情况则应立即停止试验，查明原因并排除故
定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开断 电流大）
变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作电 压、断口电压高）
高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数减 少及弹簧操动机构开发
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自能式原理：
利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形成 气吹，熄灭电弧。
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4、 发展趋势