西门子开关试验.pdf

西门子开关现场试验 杨中彪 杭州市电力局 摘要：目前SF6断路器在系统中大量使用，SF6断路器与以前的油断 路器相比，很重要的一个优点就是灭弧机理的改进，从而延长了使用 寿命，减少了运行检修工作。随着电力走向市场，对供电可靠性的要 求越来越高，电气设备的状态检修正逐步开展，对SF6高压断路器而 言，按照国家有关标准和杭州局规定，这些断路器在交接试验、大修 后的试验中，都要求测时间参数，本文对测量石墨喷嘴系统的西门子 断路器时间参数中，遇到不能准确测量的问题进行分析，并对西门子 配套检测仪器的测试原理进行分析，并根据现场实例对现场试验中需 应引起重视的环节给出相关的建议。 关键词：接触电阻、石墨触头、时间测试 SF6断路器试验项目中主回路接触电阻测试是验收、预试、大修 及开断短路电流后必不可少的项目，项目很简单但对设备导电回路的 完整性检测非常有效，2003年7月1日我们在对XX变110kV旁路开 关（制造厂：西门子，型号：3API-FG,厂号：99/开断电 流：40kA,额定电流：3150A）进行预防性试验时，发现C相极柱的主 回路电阻明显超标。(该类开关回路电阻标准值为25±4μΩ.而我们 实测值为2350μΩ.所用仪器：5501/841#。额定电流为100A)，西门 子厂的技术人员携带他们自己的直阻仪赶到现场进行复查，他们的技 术人员就地分合开关数次后，并在开关下接线板上挂了一付临时地 线，这时测出的数据为376μΩ，对两组测试数据的差异厂家的解释 是现场有感应电压的影响。2003年7月15日，在西门子（杭州下沙 公司）对XX变110kV旁路母线开关C相极拄进行分解，对故障原因 查找的工作。在开关进行分解前，我们要求再一次测量回路电阻，以 便进行分解前后的比较。经过多次反复测量，阻值均在26μΩ左右， 为何三次测试三组数据而且差距很大？当分解工作进行到开关触头 下支撑时，问题就显露出来了，我们发现底座筒与触 头下支撑完全分离，并在底座筒上发现一条明显的裂 缝。至此，所有的疑问都有了一个非常清晰的解答。 为了方便分析，我们来看左图：可以清晰的看到：主 电流路径是由上接线板（1），触头架（2），活动触头 管（6），底座筒（7）及触头下支撑（9）和下接线板 (8)组成，其中，底座筒是本次故障的关键，此筒的 上端是环形触指，合闸时与活动触头管相接触，下端 是与触头下支撑的紧配合（热嵌或冷嵌），它们的配合应该是非常牢 固的。与主电流路径并联的是电弧电流路径，它由触头架上的弧触头 （5）和活动触头管的动弧触头（10）组成。通过对电流路径的分析 及结合极柱分解时的状况，对我们测得的3个数据我们可以进行分析 了。首先，因为底座筒上有一裂缝，导致其与触头下支撑的配合不是 很牢固，合闸时导致主电流路径接触不良，我们在现场测得的数据 2350μΩ应该是可以理解的，而西门子工作人员在现场测得的376μ Ω的数据，可以认为是开关动作时对弧触头的摩擦或底座筒因自重而 下滑，从而使的底座筒上端的环形触指与活动触头管有较好的接触， 主电流路径的阻值较小，从而测得的数据比较小，而在分解前在西门 子厂部测得的数据，可以这样解释：底座筒在极柱平卧运输及竖立搬 运过程中，因晃动而正好与下支撑重新套牢（当然这种接触是不可靠 的），这时因主电流路径的完全接入，测出的阻值就很小了。但正因 为有这种阻值由不合格变合格的可能性，此类缺陷的隐患极大，为了 说明问题，我们来看一下它的灭弧过程和原理。图1-4是开关从合闸 到分闸的示意图： 在开断工作电流时，首先打开主触头，此时电流经关合的弧触头流通， 随后弧触头打开产生电弧，同时触头管下移入底座筒并压缩那里的灭 弧气体，气体经触头管（与移动方向相反）流向弧触头并灭弧。如果， 底座筒与触头下支撑脱开，那么逆止阀什么的都不起作用，就建立不 起灭弧所需的气压，就有可能带来严重的后果。 西门子断路器的3AQ型和3AT型的SF6断路器结构较为独特，其 静触头引弧部分是石墨成分，当断路器在刚分、刚合时，电弧主要通 过石墨触