引言
SF6 斷路器因其優(yōu)異的滅弧和絕緣性能，在變電站中得到廣泛應(yīng)用。為確保其安全、可靠運(yùn)行，需定期進(jìn)行全面的試驗(yàn)檢測。通過各項(xiàng)試驗(yàn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器潛在的問題，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。
試驗(yàn)項(xiàng)目及方法
測量絕緣電阻
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目的：評(píng)估斷路器整體絕緣性能，判斷絕緣是否存在受潮、老化或損壞等情況。
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設(shè)備：絕緣電阻測試儀（兆歐表），針對(duì)不同電壓等級(jí)的斷路器，選擇合適電壓輸出的兆歐表，如對(duì)于 110KV 及以上的 SF6 斷路器，通常選用 2500V 兆歐表。
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斷開斷路器與外側(cè)電源的連接，并確保無電壓殘留。
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在合閘狀態(tài)下，分別測量 A 相、B 相、C 相的對(duì)地絕緣電阻；在分閘狀態(tài)下，測量各相斷口間的絕緣電阻。例如，依次搖測 A 對(duì)地、A 斷口；B 對(duì)地、B 斷口；C 對(duì)地、C 斷口的絕緣值并記錄。
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測量相間絕緣電阻，如 A 對(duì) B、B 對(duì) C、C 對(duì) A 的絕緣值并記錄。
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標(biāo)準(zhǔn)：110KV 及以上 SF6 斷路器，一次回路對(duì)地絕緣電阻應(yīng)大于 5000MΩ；斷路器的分、合閘線圈及合閘接觸器線圈的絕緣電阻值不低于 10MΩ。有機(jī)物拉桿絕緣電阻允許值可參考《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
測量每相導(dǎo)電回路的電阻
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目的：監(jiān)測導(dǎo)電回路中觸頭的接觸情況，電阻過大可能導(dǎo)致發(fā)熱，影響斷路器正常運(yùn)行及切斷短路電流的能力。
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設(shè)備：回路電阻測試儀（基于直流壓降法，要求輸出電流≥100A）或雙臂直流電橋。
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斷開斷路器各側(cè)電源，操作開關(guān)連續(xù)跳合幾次，以消除觸頭表面的氧化膜等影響。
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將回路電阻測試儀的試驗(yàn)線連接至斷路器一次接線端，注意電壓線接在內(nèi)側(cè)，電流線接在外側(cè)。
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施加不小于 100A 的直流電流，讀取并記錄每相導(dǎo)電回路的直流電阻值。為提高測量準(zhǔn)確性，可測量 3 次，求取平均值。
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標(biāo)準(zhǔn)：交接時(shí)和大修后導(dǎo)電回路電阻數(shù)值應(yīng)不大于出廠值的 105%，運(yùn)行中回路電阻值應(yīng)符合制造廠的規(guī)定且不大于交接值的 120%。不同型號(hào)斷路器每相導(dǎo)電回路電阻有相應(yīng)參考值，具體依產(chǎn)品技術(shù)條件而定。
交流耐壓試驗(yàn)
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目的：檢驗(yàn)斷路器在額定 SF6 氣壓下的絕緣強(qiáng)度，驗(yàn)證其能否承受運(yùn)行中可能出現(xiàn)的過電壓。
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設(shè)備：高壓試驗(yàn)設(shè)備（交流耐壓測試儀），主要包括試驗(yàn)變壓器、保護(hù)電阻、限流電阻、球隙保護(hù)裝置、電流表、電壓表等。
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試驗(yàn)應(yīng)在斷路器合閘且 SF6 壓力處于額定值時(shí)進(jìn)行，試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)電壓的 80%。
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SF6 斷路器需在分、合閘狀態(tài)下分別進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。對(duì)于 110KV 及以上罐式斷路器和 500KV 定開距磁柱式斷路器，要對(duì)斷口進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；導(dǎo)電部分對(duì)地耐壓在合閘狀態(tài)下開展，斷口耐壓在分閘狀態(tài)下進(jìn)行。
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若三相在同一箱體中，一相試驗(yàn)時(shí)，非被試驗(yàn)相應(yīng)與外殼一起接地。例如，先分別對(duì) “A 對(duì)地、A 斷口；B 對(duì)地、B 斷口；C 對(duì)地、C 斷口” 進(jìn)行耐壓，緩慢升壓至試驗(yàn)電壓，密切關(guān)注放電聲音和表計(jì)變化，讀取 1min 的耐壓值并記錄；再分別對(duì) A 對(duì) B、B 對(duì) C、C 對(duì) A 進(jìn)行耐壓測試并記錄數(shù)據(jù)。
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標(biāo)準(zhǔn)：滿足上述試驗(yàn)電壓要求及不同類型斷路器特定的耐壓部位和方式要求。罐式斷路器在交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，建議同時(shí)測量局部放電，局部放電量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
斷路器均壓電容器的試驗(yàn)
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目的：測試均壓電容器的電容值和絕緣性能，確保其在斷路器運(yùn)行中起到良好的均壓作用。
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步驟：按電容器測試儀的操作說明，連接好測試線，對(duì)斷路器的均壓電容器進(jìn)行電容值和絕緣電阻測量。
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標(biāo)準(zhǔn)：電容值和絕緣性能應(yīng)符合電容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或制造廠規(guī)定。對(duì)于瓷柱式斷路器，測得的電容值和 tanδ 與原始值比較，應(yīng)無明顯變化；罐式斷路器（包括 GIS 中的斷路器）按制造廠規(guī)定執(zhí)行。
測量斷路器的分、合閘時(shí)間
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目的：評(píng)估斷路器操作的及時(shí)性和響應(yīng)速度，分、合閘時(shí)間異常可能影響電力系統(tǒng)故障的切除和恢復(fù)。
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步驟：在斷路器額定操作電壓、氣壓或液壓下，利用機(jī)械特性測試儀，通過傳感器與斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，觸發(fā)分閘或合閘操作，測試儀自動(dòng)記錄分、合閘時(shí)間。
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標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)測值應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，不同型號(hào)斷路器的分、合閘時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)有所差異。
測量斷路器的分、合閘速度
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目的：保證斷路器分、合閘過程中，觸頭能夠快速、穩(wěn)定地動(dòng)作，避免因速度異常導(dǎo)致滅弧失敗等問題。
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步驟：同樣在額定操作條件下，機(jī)械特性測試儀通過特定的速度測量裝置（如電磁感應(yīng)式、光電式傳感器等），在斷路器分閘或合閘過程中實(shí)時(shí)測量動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)速度。
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標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)果應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，確保分、合閘速度在正常范圍內(nèi)，以保障斷路器的可靠運(yùn)行。
測量斷路器的分、合閘同期性及配合時(shí)間
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目的：確保三相斷路器在分、合閘操作時(shí)，各相動(dòng)作的一致性，避免非同期操作引起的過電壓、過電流等危害。
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步驟：通過機(jī)械特性測試儀，在斷路器分閘或合閘操作時(shí)，同時(shí)監(jiān)測三相及同相各斷口的動(dòng)作時(shí)間，計(jì)算出相間和同相各斷口間的合閘不同期時(shí)間及分閘不同期時(shí)間。
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標(biāo)準(zhǔn)：除制造廠另有規(guī)定外，相間合閘不同期不大于 5ms，相間分閘不同期不大于 3ms，同相各斷口間合閘不同期不大于 3ms，同相各斷口間分閘不同期不大于 2ms。
測量斷路器合閘電阻的投入時(shí)間及電阻值
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目的：驗(yàn)證合閘電阻是否能按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確投入和切除，以及其電阻值是否在正常范圍，防止合閘過電壓對(duì)設(shè)備造成損害。
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步驟：將合閘電阻測試儀連接至斷路器合閘電阻回路，在合閘操作時(shí)，測試儀測量合閘電阻的投入時(shí)間；通過特定的電阻測量方法，獲取合閘電阻值。
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標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)果應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定，電阻值變化允許范圍一般不得大于 ±5%（除制造廠另有規(guī)定外），合閘電阻的有效接入時(shí)間按制造廠規(guī)定校核。
測量斷路器分、合閘線圈絕緣電阻及直流電阻
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目的：檢查分、合閘線圈的絕緣狀況，防止線圈短路、斷路等故障，確保操動(dòng)機(jī)構(gòu)的正常工作。
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步驟：使用絕緣電阻測試儀（如 1000V 兆歐表）測量分、合閘線圈的絕緣電阻；用直流電阻測試儀測量分、合閘線圈的直流電阻。
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標(biāo)準(zhǔn)：絕緣電阻值不應(yīng)低于 10MΩ，直流電阻值與出廠試驗(yàn)值相比應(yīng)無明顯差別。
斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)
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目的：全面檢測操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能和電氣性能，確保其能可靠地驅(qū)動(dòng)斷路器進(jìn)行分、合閘操作。
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設(shè)備：操動(dòng)機(jī)構(gòu)測試儀。
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合閘操作試驗(yàn)：在規(guī)定的操作電壓、液壓范圍內(nèi)（具體范圍依斷路器類型和制造廠規(guī)定），操作機(jī)構(gòu)應(yīng)能可靠動(dòng)作。例如，彈簧、液壓操作機(jī)構(gòu)的合閘線圈及電磁操作機(jī)構(gòu)的合閘接觸器，在相應(yīng)條件下應(yīng)滿足動(dòng)作要求。
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脫扣操作試驗(yàn)：直流或交流電磁鐵的線圈電壓大于額定值 65％時(shí)，應(yīng)可靠分閘；當(dāng)小于額定值的 30％時(shí)，不應(yīng)分閘。對(duì)于附裝失壓脫扣器和過流脫扣器的，其動(dòng)作特性應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
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模擬操動(dòng)試驗(yàn)：若有可調(diào)電源，在不同電壓、液壓條件下，對(duì)斷路器進(jìn)行就地或遠(yuǎn)控操作，檢查斷路器動(dòng)作的正確性和可靠性，以及聯(lián)鎖及閉鎖裝置回路動(dòng)作是否符合產(chǎn)品及設(shè)計(jì)要求；若無可調(diào)電源，則僅在額定電壓下試驗(yàn)。對(duì)于直流電磁或彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)，其操動(dòng)試驗(yàn)還需按各自規(guī)定的項(xiàng)目和要求進(jìn)行。
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標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如附錄 E 等）及制造廠規(guī)定。
套管式電流互感器的試驗(yàn)
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目的：測試電流互感器的變比、極性、絕緣等性能，確保其在電力系統(tǒng)中準(zhǔn)確測量電流，并保障其絕緣可靠性。
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步驟：按照互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，進(jìn)行變比測試（如采用變比電橋等設(shè)備）、極性檢查（可通過直流法或交流法）以及絕緣電阻測量（使用兆歐表）、交流耐壓試驗(yàn)等。
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標(biāo)準(zhǔn)：各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
測量斷路器內(nèi) SF6 氣體的含水量
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目的：監(jiān)測 SF6 氣體中的水分含量，水分超標(biāo)可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部絕緣性能下降，甚至引發(fā)設(shè)備故障。
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設(shè)備：高精度的 SF6 氣體微水測試儀。
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步驟：在斷路器充氣 24 小時(shí)后，使用微水測試儀從斷路器氣室的取氣口接入，抽取適量 SF6 氣體進(jìn)行水分含量測量。
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標(biāo)準(zhǔn)：與滅弧室相通的氣室，含水量應(yīng)小于 150μL/L；不與滅弧室相通的氣室，含水量應(yīng)小于 250μL/L。
密封性試驗(yàn)
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目的：檢測 SF6 氣體是否存在泄漏，保證設(shè)備內(nèi)部 SF6 氣體壓力穩(wěn)定，維持良好的絕緣和滅弧性能。
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設(shè)備：氣體泄漏檢測儀（靈敏度不低于 1×10??體積比）、局部包扎法設(shè)備（針對(duì)電壓等級(jí)較高、體積較大的斷路器或 GIS）。
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使用氣體泄漏檢測儀對(duì)斷路器各密封部位、管道接頭等進(jìn)行全面檢測。
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對(duì)于大型設(shè)備，可采用局部包扎法，對(duì)每個(gè)密封部位用塑料薄膜等進(jìn)行包扎，歷時(shí) 5h 后，檢測包扎空間內(nèi)的 SF6 氣體含量。
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標(biāo)準(zhǔn)：年漏氣率不應(yīng)大于 0.5%；采用局部包扎法時(shí)，測得的 SF6 氣體含量（體積分?jǐn)?shù)）不大于 30×10??。
氣體密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥的檢查
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目的：確保氣體密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥能準(zhǔn)確反映 SF6 氣體壓力變化，在壓力異常時(shí)可靠動(dòng)作，保護(hù)設(shè)備安全。
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步驟：通過對(duì)設(shè)備施加不同壓力，模擬實(shí)際運(yùn)行中的壓力變化情況，觀察氣體密度繼電器、壓力表的指示值是否準(zhǔn)確，壓力動(dòng)作閥的動(dòng)作值是否符合設(shè)定要求。
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標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)果應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
試驗(yàn)注意事項(xiàng)
環(huán)境條件
試驗(yàn)應(yīng)在適宜的環(huán)境溫度、濕度下進(jìn)行，避免高溫、高濕、低溫等極端條件影響測試結(jié)果。例如，溫度過低可能導(dǎo)致 SF6 氣體液化，影響其絕緣和滅弧性能，從而使試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
設(shè)備校準(zhǔn)
所有檢測設(shè)備應(yīng)定期校準(zhǔn)，確保測量精度。如絕緣電阻測試儀、回路電阻測試儀等的測量精度直接影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，未經(jīng)校準(zhǔn)或校準(zhǔn)超期的設(shè)備可能給出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。
安全防護(hù)
在進(jìn)行高壓試驗(yàn)和 SF6 氣體操作時(shí)，試驗(yàn)人員需佩戴防護(hù)裝備，如絕緣手套、護(hù)目鏡等，確保人員安全。高壓試驗(yàn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置明顯警示標(biāo)識(shí)，防止無關(guān)人員誤入。在處理 SF6 氣體時(shí)，由于 SF6 氣體本身雖無毒，但在高溫電弧作用下可能分解產(chǎn)生有毒物質(zhì)，所以要保證操作環(huán)境通風(fēng)良好。
數(shù)據(jù)記錄
詳細(xì)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并與出廠試驗(yàn)值對(duì)比，確保一致性。通過對(duì)比分析，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器性能的變化趨勢，為設(shè)備的維護(hù)和檢修提供依據(jù)。對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)，應(yīng)仔細(xì)分析原因，必要時(shí)進(jìn)行復(fù)測。
變電站 SF6 斷路器的試驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋電氣性能、機(jī)械性能和氣體性能等多個(gè)方面，通過科學(xué)、規(guī)范的試驗(yàn)方法和嚴(yán)格的質(zhì)量把控，可以有效保障 SF6 斷路器的可靠運(yùn)行，進(jìn)而提升整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。在實(shí)際操作中，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，確保試驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性和有效性。
