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石墨触头断路器时间速度的现场测试

发布时间:2011-12-14 11:49  文章来源:木森电气技术部  作者:木森电气  人气:

        近年来,新建及扩建的500kV变电所断路器绝大多数选用的是西门子的产品,其触头材料及控制回路设计独特,现场交接试验的方法及试验仪器的选用上与常规断路器有很大的不同。 武汉市木森电气有限公司是专业生产高压开关特性测试仪(断路器特性分析仪) 的单位,特别是用于石墨触头断路器分、合闸时间特性测试的MSGK-M型高压开关特性测试仪,在长期的现场为广大客户断路器测试服务的过程中,积累了大量数据和经验,得到性能和品质的验证。石墨触头断路器的基本知识如下 
     1、主触头石墨镀层特点及试验方法
        500kV断路器的石墨镀层约24.9mm,低压测试时为不良导体,故在分合闸过程中,由石墨镀层后的金属触头部分接触或断开来判断合闸或分闸状态。而石墨镀层在分合闸过程中占用的时间不能正确测量出来,但在实际运行电压下,该石墨镀层为良导体,其接触或断开点才是真正的刚分刚合点。并且静触头为瓣形触指加引弧环的结构,动触头分合闸过程中因无静触头触指和中间触头导向会偏离中心线一很小角度,一般都要碰撞到引弧环,碰撞时产生的压力又可能使石墨镀层在低电压下导通。因此普通测试仪器测量该型断路器的分合闸时间不准,造成误判断。
     2、石墨触头断路器分合闸时间特性测试仪器
        该类型断路器特性试验测试需要专门的试验仪器:MSGK-M 。
        MSGK-M 有12个普通的时间通道,可测试普通金属触头的分合闸时间,即普通断路器或110kV SIEMENS断路器;有4个行程或速度信号通道,可处理线性和角度的电阻传感器传输的信号(测试速度时使用);有4对电流输出通道,可输出10A的直流恒定电流,对应有4对电压采样分析通道,可选择测量的电压范围(测试SIEMENS断路器时选择约200mV)。为抗干扰,电压测试线采用屏蔽线;MSGK-M 还提供两对接点,试验人员通过软件控制其分合,两对接点与外接直流电源正极相连,即可控制断路器的分、合闸。
        MSGK-M 的测试原理以合闸为例简述如下:
        将MSGK-M 的电流通道与断路器的断口构成回路,电压采样分析通道并联断口两端,合闸中静触头的石墨镀层接触时由于石墨镀层不导电,电流通道是断开的,电压通道采样到的电压为电流通道空载时的电源电压;其后动静触头的金属部分接触,电流通道产生恒定的直流电流,电压通道采样到的电压为电流的主回路接触电阻压降。
        MSGK-M 内分析元件据此电压突变,判断触头金属部分接触,再按石墨镀层的长度与额定合闸速度算出合闸中石墨镀层所需时间。从触头金属接触的合闸时间中减去,所得即为实际合闸时间。分闸测试原理相同。
     3、石墨触头断路器速度特性测试用传感器
        MSGK-M断路器速度测试采用线性电阻传感器,其滑片与断路器的操纵杠固定连接,随分合闸运动而改变其输出电阻,信号通道采样到的电压变化曲线反映了断路器触头行程对应分合闸时间的变化规律。
        为安全起见,调试时需在分闸状态且液压值为零的情况下安装速度传感器。安装时,需考虑合闸机械拐臂的活动方向及电阻传感器滑片的位置。
        当测试辅助断口预接入时间时,测量数据与出厂要求值上限接近,甚至超过。这主要是由于现场没拆掉辅助断口与主断口之间的连接片所导致的。如有必要,可拆除连接片再试验。
     4、合闸电阻测试
        3AT3断路器装有合闸电阻,该产品的辅助断口无石墨镀层,可用MSGK-M测试仪中12个数字通道测试断口分合闸时间。
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