35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验与评估方法技术

一种35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，所述方法包括以下步骤：进行额定容性电流开断试验；进行电寿命退化模拟试验；循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验为一组测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值；在待测SF6断路器不能成功开断时，根据最终获得的所有分闸燃弧阶段的电流值进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量，以将该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量作为该断路器的寿命参考值。的寿命参考值。

【技术实现步骤摘要】
35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验与评估方法

：
[0001]本申请涉及SF6断路器检测
，特别涉及一种35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验与评估方法。

技术介绍
：
[0002]随着经济的发展，电网容量的迅速增加，电力系统对供电可靠性的要求越来越高。电力设备是电力系统的基本元件，是保证电力系统安全、稳定、经济运行的基础。高压断路器是电力系统中最重要的高压开关设备，它在电网中起着控制和保护的双重作用，若高压断路器发生故障会引起大面积停电，造成巨大的经济损失。
[0003]目前，投切变电站电容器电抗器主要有SF6断路器和真空断路器。其中，真空断路器在35kV配网系统应用占比达98％。然而，由于真空击穿电压的分散性较气体击穿电压高，导致其在关合涌流过程中，可能出现预击穿电弧对触头产生剧烈烧蚀现象，严重威胁电容器组开断后的绝缘水平。另一方面，真空断路器开断存在弧后延迟击穿问题，导致真空断路器在投切电容器组中的应用相对较少。SF6断路器相较真空断路器而言，其在大电流或负载电流开断过程具有更低的延迟击穿概率。SF6断路器用于频繁投切无功设备时(特别是投切电容器组)，存在电寿命低、回路电阻上升的问题。而采用真空断路器用于频繁投切电容器组电寿命虽较长，但在某些情况下可能存在重燃和过电压问题，且高压断路器作为投切无功设备较普通使用投切更为频繁，所以保证变电站投切无功设备的高压断路器的可靠性显得更为迫切。因此现在国网公司要求电容器组投切必须采用SF6断路器。
[0004]对于电容器组投切用断路器而言，高幅值的开断电流、关合过程预击穿烧蚀、频繁的操作等因素决定了其运行工况非常严酷，一旦超出寿命范围使用，极易发生重击穿，引起级升过电压，直接威胁电容器组的绝缘性能，给电网的安全运行造成隐患。
[0005]断路器电寿命通常以断路器带载分断操作即主回路流过额定电流时断路器的可靠开断次数来定义的，但由于实际工况变化多样，此数据并不具有完全指导意义。例如，宁夏电网目前电容器投切用SF6断路器应用占电容器组断路器总量比已达50％以上，35kV电容器SF6断路器投切频繁，据宁夏电力公司统计，有部分35kV投切用电容器SF6断路器动作次数已经达到了3万次以上，远远超过了断路器的额定动作次数；而国网公司系统内已发生多起因断路器灭弧能力下降导致的重大安全事故，而其开断次数又远低于额定次数。这些案例说明35kV电容器SF6断路器的使用寿命并不和动作次数完全相关，一些在断路器使用过程中逐渐出现的潜在缺陷并无法用现有的检测方法可靠检测出来。

技术实现思路
：
[0006]有鉴于此，有必要提供一种更加准确的确定SF6断路器的电寿命的35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法。
[0007]一种35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]对待测SF6断路器进行额定容性电流开断试验；
[0009]对待测SF6断路器进行电寿命退化模拟试验；
[0010]循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值；
[0011]循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，在待测SF6断路器不能成功开断时，根据最终获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量，以将该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量作为该断路器的寿命参考值，具体计算公式为：
[0012][0013]式中，K为常数，与触头材料性质有关，T为燃弧时间，a介于1～2之间，在一定电流变化范围内为常数，且与触头材料性质有关。
[0014]上述35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验与评估方法中，循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值；在待测SF6断路器不能成功开断时，根据最终获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量，以将该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量作为该断路器的寿命参考值，通过实际的投切实验来为确定SF6断路器的实际电寿命，以此评估断路器的可靠性，进而保证断路器的可靠运行。
附图说明：
[0015]图1为合成实验进行额定容性电流开断试验原理图。
[0016]图2为合成实验进行额定容性电流开断试验电流波形。
[0017]图3为电寿命退化模拟试验原理图。
[0018]图4为四线法测动态电阻原理图。
具体实施方式：
[0019]为考核35kV电容器组投切用SF6断路器的实际电寿命，指导运行和后续工程设备选型，为更高电寿命专用断路器的研制提供试验手段，得到更为有效的断路器电寿命，保证其可靠运行，本专利技术提供一种35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验与评估方法。
[0020]本申请提供的35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，包括以下步骤：
[0021]步骤A：对待测SF6断路器进行额定容性电流开断试验；
[0022]步骤B：对待测SF6断路器进行电寿命退化模拟试验；
[0023]步骤C：循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值；
[0024]步骤D：循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，在待测SF6断路器不能成功开断时，根据最终获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量，以将该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量作为该断路器的寿命参考值，具体计算公式为：
[0025][0026]式中，K为常数，与触头材料性质有关，T为燃弧时间，a介于1～2之间，在一定电流变化范围内为常数，且与触头材料性质有关。
[0027]上述技术方案通过实际的投切实验来为确定SF6断路器的实际电寿命，以此评估断路器的可靠性，进而保证断路器的可靠运行。
[0028]进一步的，35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法还包括以下步骤：对待测SF6断路器进行动态电阻测试；
[0029]步骤C具体为：循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验及动态电阻测试，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验及动态电阻测试三个阶段为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值及动、弧触头电阻值；
[0030]将获得的动、弧触头电阻值与预设的将基准动触头电阻值、基准弧触头电阻值进行比较，在比较出获得的动、弧触头电阻值有一项大于对应的基准动触头电阻值、基准弧触头电阻值时，根据当前获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，所述方法包括以下步骤：对待测SF6断路器进行额定容性电流开断试验；对待测SF6断路器进行电寿命退化模拟试验；循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值；循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，在待测SF6断路器不能成功开断时，根据最终获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量，以将该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量作为该断路器的寿命参考值，具体计算公式为：式中，K为常数，与触头材料性质有关，T为燃弧时间，a介于1～2之间，在一定电流变化范围内为常数，且与触头材料性质有关。2.如权利要求1所述的35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，其特征在于，还包括以下步骤：对待测SF6断路器进行动态电阻测试；“循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值”具体为：循环进行额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验及动态电阻测试，其中，完成额定容性电流开断试验、电寿命退化模拟试验及动态电阻测试三个阶段为一组测试，上述循环是指完成至少两组以上测试，以获得对应的每一组的分闸燃弧阶段的电流值及动、弧触头电阻值；将获得的动、弧触头电阻值与预设的将基准动触头电阻值、基准弧触头电阻值进行比较，在比较出获得的动、弧触头电阻值有一项大于对应的基准动触头电阻值、基准弧触头电阻值时，根据当前获得的所有分闸燃弧阶段的电流值及公式一进行积分计算，以得到该断路器的动、弧触头总的基准触头磨损量；将该断路器的动、弧触头总的基准触头磨损量及该断路器的动、弧触头总的最终触头磨损量求平均值，以获得该断路器的动、弧触头总的平均触头磨损量，将该断路器的动、弧触头总的平均触头磨损量作为该断路器的寿命参考值。3.如权利要求1所述的35kV电容器组投切用SF6断路器电寿命试验方法，其特征在于：在“对待测SF...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，马飞越，倪辉，牛勃，魏莹，孙尚鹏，田禄，李泽成，周秀，马云龙，刘威峰，伍弘，田天，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：