Page 52 - 电力与能源2021年第二期
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2 0 0 张 露, 等: 柱上断路器动作特性现场检测设备的研发
智能真空断路器可以实现手动操作、 电动操 最后是成本较高, 基于大电流发生器设计的开关
作、 遥控器操作及远程主机操作。断路器由本体、 跳闸特性检测装置, 需要大容量的一次电流互感
操作机构、 控制器三部分组成。根据绝缘材料不 器与自耦调压器, 均是工频单相感性元件, 成本
同, 断路器可分为 SF 6 绝缘真空断路器与空气绝 高昂。
缘真空断路器。 SF 6 绝缘真空断路器采用真空灭
弧, SF 6 绝缘, 三相共箱式, 采用弹簧操作机构, 电 3 柱上断路器现场检测思路
流互感器可内置, 电缆或端子出线, 外侧选配隔离 为解决现有的断路器现场检测需要多工种配
装置, 吊式或坐式安装 [ 6-7 ] 。空气绝缘真空断路器 合工作, 作业效率低和现场检测操作不便性, 检测
采用真空灭弧, 空气绝缘, 三相固封极柱式, 采用 设备的成本高昂等缺点, 本文提出一种新型的检
弹簧或永磁操作机构, 电流互感器外置, 端子出 测思路, 通过在断路器两侧类似挂接地线的方法,
线, 外侧选配隔离装置, 坐式安装断路器。同时柱 在检修断路器的两端加上测试杆如图 1 所示。
上断路器可根据配电线路的需要配置 CT ( 保护 3.1 柱上断路器新方案设计
电流互感器)、 ZCT ( 零序电流互感器)、 u ( 电压互 检测柱上断路器各项功能虽不同, 只需检测
感器), 作为控制器的模拟量测量装置, 用以监测, 断路器实验时的电流、 电压、 零流三个基本模拟
控制, 保护配电线路 [ 8 ] 。 量, 便可以判断断路器的各保护功能的动作特性,
从而判断柱上断路器运行状况是否良好。因此只
2 柱上断路器现场检测的局限性分析
需在断路器两侧的接地线用上合适的试验电源,
2.1 设备集成度过高造成专业要求高的问题 通过检修人员将检测设备的电流电压量直接注入
柱上断路器将模拟量采集装置、 继电保护装 到两侧接地线的一次回路中, 按照断路器相关的
置、 断路器灭弧机构等一二次设备集于一体, 由于 检测要求可以对断路器绝大部分保护的动作特性
柱上断路器集成度高, 功能多, 测试复杂, 因此对 进行有效的检测。首先, 由于柱上断路器流变与
其检测和功能校验, 有着很多新的要求。柱上断 开关触头一体化, 直接注入测试电流后到电流流
路器的继电保护测试必须登杆, 然而一般二次专 入终端的时间差, 可得出断路器分闸时间, 其次,
业人员不具备登杆高空作业能力, 而具备高空作 二次继电保护动作特性的校验也可同时进行, 从
业能力的让检修人员又不具备二次控制保护测试 而 将 二 次 继 电 保 护 与 一 次 开 关 动 作 特 性 一 并
的专业知识, 这使得柱上断路器的现场检测需要 验证。
多工种配合, 作业效率十分低下。在配电网中柱
上断路器数量极多, 由于需要多工种配合工作, 作
业效率低, 导致断路器运维单位未能按计划按周
期对辖区内所有断路器进行校验, 给配电网安全
稳定运行造成隐患。
2.2 试验设备过于笨重导致作业效率低下问题
现有柱上断路器校验技术一般采用基于大电
流发生器的跳闸方案, 进过分析该方案存在如下
不足。首先是使用不便, 柱上断路器大量分布式
高空安装, 检修人员需借助升高车进行检测校验,
而检测设备大电流发生器十分笨 重, 一台 1000
A 的大电流发生器重达 30k g 以上, 给现场的移
图 1 柱上断路器基本检测思路
动高空检测作业带来极大不便, 现有大电流发生
3.2 检测装置的设计
器为考虑电源供电方便, 均是单相输出 [ 9-10 ] , 对于
为了更高效的检测柱上断路器, 设计出新型
三相柱上断路器需要试验三次, 增加了作业工作
量和时间。其次是由于大电流发生器功能的局限 检测样机, 原理图如图 2 所示, 该装置使用 10~
35kV 电流、 电压互感器, 采用倒接法实现升流与
性, 无法模拟真实的断路器负荷电流变化过程。
