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浅析击穿保险器测试装备

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【摘要】击穿保险器是应用于室内外电压互感器的二次侧过电压保护的装置,能够避免高电压带来的二次回路而引发电压加大对二次设施乃至人身的损伤;还能够应用于变压器的低压端,避免高、低压线圈之间产生击穿时引发的低压侧电压上升问题。也是一种过电压保护装置。击穿保险接地的方式,能够避免以上问题的出现(数百伏电压可击穿),正常运转时,击穿保险能够保障和大地的绝对绝缘,但是,如何保障击穿保险器的正常运转,该击穿的时候短路,不该击穿的时候应开路,以免造成反措要求的多点接地故障,而目前无论是该项目的检测还是检测用的装置都还处于空白。本研究旨在开发一种测试装备,保证击穿保险器的正常运作。

【关键词】击穿保险器;检测;测试装备

1击穿保险器

击穿保险器(Destructivesafeguard)是一种保护装置,可以在中性点不接地网络中有效避免高压流入低压。该装置由铜制电极夹以带孔的云母片组成,击穿电压达数百伏。一般是以低压电网星形接法的中性点、角形接法的一相,经过击穿保险器与大地作有效连合。通常情况下,是云母片将低压电网和大地绝缘,而不改变系统运转模式。若高压流入低压,云母片有孔部位的缝隙被击穿,问题电流使高压系统保护部分能够快速切断电源。若问题电流略低,不至于使保护装置有所反应,但这时候的接地电阻也低,也能够减少问题时的对地电压,进而降低高压流入低压的可能性。击穿保险器是一种避雷器,被广泛地应用于低压电力网。该装置运作时与被保护的装置并联,用来制约被保护装置的过电压。通常可以接在配电变压器低压侧绕组的不接地的中性点与地之间,或者低压电力网的相线与地之间,用来避免3~10kV高压线路在有问题时和低压线路搭接所引发的的低压线路的电位增大,保障人身与设备安全。为了防止在不接地低压配电系统和电压互感器中性点由于电压升高而造成绝缘击穿的问题,往往采用击穿保险器作为其主要保护装置。一旦被保护设备和大地之间产生的过电压上升到保险器的放电电压,击穿保险器便可放电,电流通过接地装置到大地,进而能够使过电压保持在规定范围内,设备的绝缘得到有效保护。

2击穿保险器测试

根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)》(国家电网[2012]152号)的相关标准,公用电压互感器的二次回路要保持在室内有一线接地,为了保障接地的有效性,各电压互感的中性不能接有可能断的开关与熔断器。已经在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,可以在开关场将二次线固中性点经放电间隙以及氧化铵阀片接地。要定时对放电间或氧化锌阀片进行维护,避免电压二次回路多点接地的问题的发生。

2.1击穿保护器传统检测方法

为保护击穿保险器的质量,按照规定的技术条件对击穿保险器的性能进行的测试。击穿保险器的检测方法主要包括例行、试验、定期以及型式检测,在使用现场进行的试验有交货时的验收试验、安装后的交接试验和运行期间的预防性试验。

(1)例行试验是每只击穿保护器(或电阻片)均须承受的检测。主要包括对持续电流、标称放电电流、工频参考电压、直流参考电压、以及密封性能的检测、局部放电试验等。有间隙的阀式避雷器还要进行工频放电电压试验。管式避雷器只需进行工频放电试验或工频耐压试验。

(2)抽样检测阀式避雷器的抽样试验主要对电阻片进行,在一批电阻片中抽取总数的1.5%(不少于两个),进行方波电流冲击试验和大电流耐受试验。对有间隙的阀式避雷器,还需对产品的冲击放电电压进行抽样试验。对无间隙的金属氧化物避雷器,每半年要对电阻片进行一次加速老化的抽样试验。管式避雷器只对其冲击放电电压进行抽样试验。

(3)定期检测是为了检测产品质量的可靠性。定期检测通常每三年开展一次,包括对金属氧化物击穿保险器,应该从规范生产的产品中抽取三只展开残压检测、长持续时间电流耐受检测、动作负载检测记忆工频耐受时间特性检测。管式避雷器没有定期试验项目。

(4)型式检测对产品性能和结构设计进行全面鉴定的试验。对阀式避雷器和金属氧化物避雷器,除了展开出厂试验、抽样试验、定期试验的试验项目外,还要进行压力释放试验、瓷套绝缘耐受试验、机械负荷试验、人工污秽试验、多柱避雷器电流分布试验等。管式避雷器则还要进行冲击通流能力试验和切断能力试验等。

2.2击穿保险器检测趋势

击穿保险器是电网中保护电力设备免受过电压危害的重要电气设备,其运行的可靠性将直接影响电力系统的安全。对击穿保险器实施在线监测,一方面可及早发现和排除故障,避免发生爆炸,健全变电站的安全运行预警系统;另一方面,可对泄漏电流及动作次数进行统计并实现数据远传,从而有效及时地检测内部缺陷,尤其是阀体受潮、内部元件老化等。保险器行业正紧随当前电子终端产品市场的发展,迈向小型化、贴片化、技术升级换代的方向发展,而影响这些发展变化的原因在于越来越多的脉冲应用、部件的小型化和DC应用需求的日渐增长。在应用特点上,电子产业的发展更加注重低功耗、低成本设计,这也使得目前一些重要的保险器聚焦在中长期项目研究和重大技术、关键工艺的研发上,以满足未来市场需求。

3击穿保险器测试装备研究

3.1项目实施进度

通过各种方式查找了目前市场上还没有此类产品的测试装置,但在实际电力生产应用中确实需要此类设备,我们经过对市场上各类击穿保险器、避雷器、压敏保护器等进行了大量资料分析、整合、对比、归纳并根据目前的科学理论与实践的经验,经过有目的有步骤地试验,按照考察、对比、测定与此相伴随的现象的改变来判断条件和现象间的联系的结论。关键在于用来解释多类型的自变量和因变量之间的关系,进而具备多电压、多电流、多波形等各种功能。进度计划:用20d完成课题研究,60d进行系统研制和制造,软件开发完成。15d对项目进行总结和评价。3.2拟解决的主要问题通过本系统很准确的测试保险器击穿放电电压,击穿电流等参数;过电压通过后,产品迅速恢复正常运行状态(绝缘状态)。装置能够对保险器进行程控测试及智能分析。其次,使用程控多波形系统对保险器寿命作智能预计及量化考核,使用程控多波形系统可应用于多种类型、结构、材质的保险器。程控多电压、多电流、多波形击分析系统,硬件以多电压组合波形电源发生器为基础,软件以智能设置、记录、存储、分析、图形化、查询、打印、输出为拓展。

3.3技术关键点

(1)开发出嵌入式系统软件,可通过程序控制,实现智能设置、记录、存、分析、图形化、查询、打印。

(2)研制出一套以程序控制的多电压组合波形电源的发生器。

(3)可实现远程控制和数据调取,液晶操作显示,便携式外形设计,人机界面优良。

(4)可以可在线/离线切换使用。本装置电压监测单元、电流监测单元组成。本系统采用分布式结构,可根据实际现场监测情况进行不同的灵活配置,加大了系统的安全性与便捷性。并选用节点式结构设计,改变监测设备与监测项目都不用改变系统结构,能按照需求在中央预警服务器上挂接多种类型和数量的本地监测模块,达到对多种设备展开监测与诊断的目的;只要在被测电气元件下方安置对应的监测模块,通过铺设单根电缆挂接到监测装置的总线上即可。各监测单元具备完善的自检功能,可以短时间内断定监测模块的运转性能并且上传给服务器与用户。监测数据大多以数字通讯模式为主,能够有效地避免工频电磁干扰或者其他高频干扰而引发的信号传送故障,加大了监测网络的运转效率。整个的监测模块都选用模块化结构方式,拥有极好的的通用性与互换性,能够在不干预元件运转的情形下维护全部部件。

3.4项目实施效益预测

通过各种方式查找了目前市场上还没有此类产品的测试装置,但在实际电力生产应用中确实需要此类设备,此设备的研制将充分应用新技术、新工艺,使设备在智能化网络化方面符合现代电力发展的要求,既填补此项空白又能在技术上领先,可在较长时间内不落后。不仅在作业方法上进行创新而且在仪器设备上也填补了缺相,值得在全省系统内推广。

4结语

击穿保险器是一种应用在户内外电压互感器的二次侧过电压保护装置,用来避免高电压流入二次回路而引发的电压增大对二次元件以及人身带来的损伤,也可用做电力变压器的低压端,以防止高压线圈和低压线圈间发生击穿时低压侧电压升高;或作为其它用电设备的过电压保护。鉴于目前击穿保险器的检测以及检测用的装置都处于空白,于是开展击穿保险装置的项目研究,上文主要是对击穿保险器项目的实施方案、装置拟解决的现实问题、装置的技术创新点以及装置未来的应用前景展开了分析,旨在提供一种在线的、智能的击穿保险测试装备,以期完善击穿保险器运转效率,保障设备以及人身的安全。

参考文献

[1]互联网.电子式击穿保险器与氧化锌避雷器特性的分析.

[2]万幸倍.击穿保险器接地的作用[J].电世界,2007(01):54.

[3]杨秀林.6kV厂用母线电压互感器二次侧断路器跳闸原因分析[J].内蒙古电力技术,2016(03):31~34.

[4]代晓娟,王振,牟妮娜.35kV及以下变电所电压互感器二次绕组接地问题[J].电气技术,2013(08):89~91.

作者:彭少丹 卫星舟 单位:云南电网有限责任公司红河供电局

家用电器杂志责任编辑:陈老师    阅读:人次
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