JB/T 8314-1996 有载分接开关 试验导则

K41中华人民共和圜机械行业标准JBT8314-1996有载分接开关试验导则1996-04-11发布1996-10-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T8314-1996有载分接开关试验导则1主题内容与适用范围本标准规定了电阻过渡的油没式有载分接开关例行试验、型式试验、特殊试验的方法及试验程序本标准适用于电阻过渡的油浸式有载分接开关的试验(包括电动机构的试验)。其它型式有载分接开关的试验可参照本标准。2引用标准GB 311高电压试验技术第二部分测量系统GB507—86绝缘油介电强度测定法GB1094.1~1094.5-85电力变压器GB4942.2—8低压电器外壳防护等级GB6404-8齿轮装置噪声功率级测定方法GB7354-87局部放电测量GB10230—88有载分接开关3试品和试验程序分接开关和电动机构的例行试验程序不受限制,可以根据生产情况合理安排,电动机构型式试验程序也不受限制对于分接开关的型式试验,应在千燥后进行。对个别试验程序在GB10230中有具体规定的应按相应规定进行。全部试验可以在一台开关上进行。当试品为二台分接开关时,可在一台开关上进行机械试验,另一台开关上进行其余项目的试验第一篇例行试验对即将出厂的每台分接开关都应进行例行试验,以检验分接开关产品在零件制造和装配过程中的质量是否达到产品性能的要求。试验一般应在总装后的完整产品上进行4触头参数的测量4.1触头接触压力的测量触头接触压力应取三次测量结果的算术平均值,相邻二次测量之间被试触头应至少进行一次开合操作。每次测量值的偏差不应超过其算术平均值的±10%。测量触头接触压力时的外加力应与被试触头接触点压力共一条作用线,如果被试触头有几个接触点,则外加力应与全部触点接触压力的合力共一作用线,或者按有关技术文件具体规定进行测量。对于并联触头应分别测量各个触头的接触压力。机械工业部1996-04-11批准1996-10-01实施JBT8314-1996如果分接开关总装后,实测触头压力有卧难,允许在相应部件上等效测量,或者分别测量被试触头的实际超程和在此超程时触头压力弹簧的实际变形力,以确定触头接触压力4.1.1对夹片式结构的触头,如果不能直接测量被试触头接触点压力可以采用图1所示测量方法进行此时触头压力F应按下式计算:式中:F测测力;a——实测力矩;b——被测点力矩。F测图1夹片式触头接触E力的测量1—定触头2—欧姻表或信号灯加电泡测力计4—动触头5—0.12mm电缆纸4.L.2对于对开式触头,接触压力的测量见图2所示。如果直接测量有困难,可先测得触头超程值,再测在此超程时触头压力弹簧的变形力。F△超额行程图2对开式触头接触压力测量1—动触头2—定触头3-压力弹簧4L3对滚转式接触的触头,接触压力测量见图3所示,这时应特别注意触头接触压力是在图示F方向JBT8314-1996图3滚转式触头接触压力的测量1——一弹簧2——动触头3——定触头2触头开距测量分接开关电弧触头的开距(包括程序断口开距和机械断口开距)影响触头灭弧性能。试验时可以从触头变换示波图中间接地判断是否符合要求5导电回路电阻的测量5.1触头接触电阻的测量測试前被试触头至少应动作5次以上。测量引线的连接应靠近触点,连接要可靠且不影响触头接触压力。常用测量方法有电桥法和压降法,采用压降法测量触头接融电阻时,推荐所加电流不小于分接开关最大额定通过电流的五分之触头接触电阻一般应直接在被试触头上进行测量。如果分接开关或其主要部件(切换开关、分接选择器、转换选择器或选择开关)导电回路中有若干串并联触点,其总装或组装后不便于单独测量各触点的接触电阻时,允许测量串、并联触点的导电回路直流电阻,以判断其接触是否良好511对于插入式结构的切换开关或选择开关,可分别测量开关本体及其插入油室后总的回路直流电阻,见图4所示,并根据测量结果,计算联结触点的接触电阻。JBT8314-1996WAW2VAlAzVU2(a)开关本体(b)本体插入油室后RRRUT'ar-R或RARU2A2A2取较大值图4插入式结构切换开关导电回路直流电阻的测量5.L2对于分接选择器如不便于在动定触头上直接测量,可以通过测量分接头与导电环引出端(UVW点)之间导电回路直流电阻后进行折算。如图5所示,此时其触点接触电阻为测量值的二分之一。转换选择器则应在K、“一”和K、“+”之间测量,触点接触电阻也为测量值的二分之一。U(v、W)K图5分接选择器触头接触电阻测量52过渡电阻器阻值的测量过渡电路电阻一般为几个欧姆,可采用电桥或欧姆表进行测量。采用电阻分流的并联双断口过渡电路应分别测量每一分支电路的电阻。6转动力矩的测量分接开关转动力矩应根据有关技术文件规定在总装后完整的分接开关上或在其主要部件上进行测量。在两个不同操作方向具有最大阻力矩的档位上,至少各测量三次,取三次测量最大值的算术平均值作为分接开关的转动力矩,并记录出现最大力矩的相应位置,测量方法有以下两种61用力矩扳手测量分接开关转动力矩,它可以直接指示出分接开关操作时出现的最大力矩62采用扭矩测量仪能把扭矩的大小化为相应的电信号用示波器记录下来,这种示波图能同时反映出分接开关操作时的力矩变化和相应位置。这种测量方法方便准确。7触头动作顺序的测量7I分接开关触头动作順序的测量JBT8314-1996分接开关各种不同功能的触头(分接选择器、转换选择器、切换开关、电位开关等触头)动作顺序可以采用信号灯法和示波图法来判断。信号灯或示波器振子接入各触头回路之中,如图6所示。触头动作顺序的测量应在整个操作循环中进行。切换开关分接选择器双数层转换选择器电源分接选择器单数层图6分接开关触头动作顺序测量线路分接开关各触头动作顺序通常以程序表表示,见表1或图7表1测试部位转角或转数开始动作动触头离开定触头分接选择器转换选择器动舳头接触相邻定触头动触头合上动触头离开定触头动触头接触相邻定触头动触头合上切换开关动作JBT8314-1996选择器I 96|聊换关开tA电动机构中分接选择器动转换选择转换选择器动分接切换切换开关电动机起动触头开始动作器触头开触头动作结束选择开关变换操作至分接选择至动触头离开始动作至至分接选择器器触交换后至电动器动触头开定触头动作结束动触头接触另头合操作机构停止始动作一定触头动作完成一级分接变换时间t=t1+t2+……图7组合型分接开关触头动作时间顺序图图7直接以时间表示,表1是以分接开关的某一特定测试部位(可以是分接开关输入轴,也可以是电动机构手柄或操作指示盘)的转数或转角表示时序如果以示波图表示各触头动作顺序,则应在示波图上注出各触头名称和动作时间7.2切换开关触头切换程序的测量分接开关的切换机构触头通常动作速度较快,只能采用示波图法测量其切换程序示波图法又可分为直流和交流二种,直流示波图当电源电压低时常会发生波形抖动,示波器振子电源电压DC24V,AC220V。示波振子固有频率应为1500~500Hz,示波器示波速度应为0.5~1m/s切换开关(包括选择开关)触头闭合振动时间应符合有关标准或合同要求,且不影响切换程序。典型波形示意图见图8所示。JBT8314-1996-~tS2断开PS5闭合S闭合MS断开t=0GB(a)直流检示电器(b)波形示意图图8触头闭合振动允许时间S1S6主触头;S2S-主通断触头;S.S—过渡触头波形抖动时间;R—过渡电阻;P—示波器振子;T—调幅电阻GB——直流电源当三相触头并联作为单相开关使用时,三相不同步时间为△t应符合相应产品技术条件。典型波形示波图见图9所示。不同的切换机构,其触头切换程序、检示电路和典型示波图各不相同,分别见图10~15所示S断合55合S断图9双电阻过渡旗循环切换开关触头开断不同步允许时间St?S2 S,LR自RRI(a)直流检示电路(b)典型波形示意图图10双电阻过渡旗循环切换开关直流检示电路及典型波形示意图Ss4一主通断触头S2S3—过渡触头t主通断触头切换时程t过渡触头切换时程R—过渡电阻GB直流电源R1分流器P示波器振子t过渡触头桥接时程t—总的切换时程JBT8314-1996时标的P(a)交流检示电路b)典型波形示意图图11双电阻过渡旗循环法切换开关交流检示电路及典型波形示意图S1S0主触头t1—主通断触头切换时程SS4—主通断觖头t2-过渡触头切换时程S2S——过渡触头t3过渡触头桥接时程R—调节电阻t一总的切换时程P—示波器振子S8548S556R2RP(a)直流检示电路(b)典型波形示意图图12四电阻过渡旗循环切换开关直流检示电路及典型波形示意图S1S6一主通断触头t1主通断触头切换时程R1R2—过波电阻S2S35S5过渡触头t2—过渡触头S2或S5切换时程一过渡触头S或S切换时程GB—直流电源t4过渡触头S2S2S切换时程R分流器P—示波器振子t5—过演触头 SSs5切换时程—总的切换时程QR过渡触yP圭触头)输出触头(a)直流检示电路b)典型波形示意图图13双电阻过渡旗循环分开型选择开关直流检示电路及其典型波形示意图s—主通断触头t——主通断触头切换时程S1S2过渡触头t2—过演触头切换时程JBT8314-1996R1——外接电阻t——过渡触头桥接时程CB——电源t—一主通断触头与过渡触头重选时程R一过演电阻t—主通断触头与另一过渡触头重选时程P—示波器振子t—总切换时程5SGBt2tGB(a)直流检示电路(b)典型波形示意图图14单电阻过渡非对称尖旗循环选择开关直流检示电路及其典型波形示意图s—主通断触头t1主通断触头与过渡触头桥接时程S1—过渡触头t2一主通断触头(S)切换时程R1调幅电阻t3主通断触头与过渡触头同时接入分接的时程GB—电源t—一总的切换时程R一过渡电阻P一一示波器振子GBRtuN6GB/0(a)中部调压方式示波电路b)典型波形示意图图15双电阻过渡旗循环简易选择开关直流检示电路及典型波形示意图t1—主通断触头切换时程t—过渡触头桥接时程过渡触头切换时程t=t1+t2+t3为总的切换时程上述各值在相应技术文件中规定R—过渡电阻器R1—分流电阻GB——直流电源P-—示波器振子JBT8314-1996—调幅电阻8机械运转试验机械运转试验是分接开关出厂试验的重要项目之一,用以检查分接开关零件加工和装配过程中的质量,确认分接开关在制造上不存在影响运行的缺陷。分接开关在下述机减运转试验中不应有任何机械故障发生,所有运动部件无卡滞、损坏和不正常磨损现象,试验方能通过。试验步骤如下:81分接开关与电动机构的连结分接开关与电动机构连结之前应处于整定工作位置,如果被试分接开关为组合式结构,则分接选择器与切换开关应按整定位置进行总装。分接开关与电动机构的连接,不但要保证两者分接指示位置一致,而且要保证分接开关动作时间在两个操作方向上基本一致,可按有关说明书进行调整。8.2为便于批量生产,试验可以在一个专门制作的调试架上进行试验时给分接开关油室充入变压器油,分接开关不一定要置于变压器油中,但油室外的运动机构应加变压器油润滑,或在变压器油中浸润一下。分接开关可以由配用电动机构带动进行规定次数的电动操作也可以由专门用于试验的电动机构带动试验中定时检查分接开关各种功能,如果电动机构的试验与分接开关一起进行,还应检查电动机构功能是否符合有关文件要求,如果试验中发现分接开关功能不正常须进行调整并重做本试验。9油室密封试验91油柱静压试验法油柱静压试验法是在分接开关油室充满室温下的变压器油后,给油室加上一定高度的油柱,使油压力为60kPa,并保持24h,检查所有密封部位无渗漏现象即为合格,试验装置的布置见图16所示92氟里昂气体试漏法采用氟里昂气体试漏法不但灵敏而快捷,一般先充入压缩空气至55kPa,再充入氟里昂气体至60kPa,维持压力10min后用卤素检漏仪在所有密封部位进行检测,当某一部位发生泄漏时,检漏仪会自动发出报警信号。试验装置图如图17所示。储油柜h油室y厂图16带变压器油的压力试漏布置JBT8314-1996图17氟里昂气体试漏法的布置18绝缘试验分接开关绝缘强度在出厂试验中用工频一分钟耐受电压来考核,试验电压的产生、测量和试验程序按GB311有关规定进行。试验前被试分接开关应按有关规定进行千燥处理,试验时分接开关应按使用情况进行组装布置,但不必连接引线,只要能表明是在等效条件下施加试验电压,则试验也可以在单独的组件上进行试验允许在室温的变压器油中进行,变压器油的绝缘强度应大于40kV。试验方法按GB507。分接开关的绝缘距离一般按以下分类:a)带电体对地间:试验时应将所有带电部份短接后接地或接电源端b)多相的相间:对组合式分接开关相间包括切换开关相间、分接选择器相间和转换选择器相间。对复合式分接开关相间包括选择开关相间和转换选择器相间,试验时应将每相带电体短接起来分别接地或接电源;c)最大最小分接间:包括分接选择器或选择开关同相首末分接头之间和转换选择器相邻触头之间d)级间:包括分接选择器或选择开关同相任意两相邻触头间和与分接开关触头布置有关的任何其他触头之间,还有切换开关的级间。11电动机构试验11.1还级操作可靠性检查抗于扰试验:电动机构操作期间任意按动操作按钮,电动机构应不间断地完成一级分接变换操作;电气元件动作颗序正确性检查(包括行程开关、接触器、中间继电器等);电动机刹车可靠性检查。以上检查均应达到有关技术文件要求11.2安全保护可常性检查电气极限保护和机械极限保护功能;手动操作安全保护功能;旋转方向保护功能(相序保护);控制电压失压恢复后自动再启动功能;紧急断开电源功能。防潮加热器功能。11JBT8314-1996以上功能应正确无误1.3指示功能检查电动操作方向指示4手动操作方向指示;累计操作次数指示就地位置指示;遥远位置指示。以上指示功能应正确一致11.4密封性能检查目测检查电动机构保护箱体和注油齿轮盒密封性能,应达到有关技术文件要求11.5机械运转试验电动机构应在使用条件下(与分接开关同时进行机械运转试验)或带上模拟负载(电动机构单独进行机械运转试验进行规定次数的机械运转试验,试验应按GB10230第112条要求进行试验中不应有任何故障现象出现,试验方能通过,否则调试后须重做本试验11.6辅助线路绝缘试验除了电动机、自动空气开关辅助触点等按相应国家标准规定为较低试验电压的器件之外,电动机构的辅助线略与机座之间应进行2kV一分钟工频耐压试验,试验中应无闪络击穿现象。第二篇型式试验型式试验用来考核某一结构形式的分接开关是否达到了设计要求的技术指标,试验应在完整的分接开关上进行,对基于同一设计的一系列分接开关,试品的型式规格应具有典型性和代表性,当试验是在某一组件上进行时,相应的试验条件和试验结果应能代替在整个分接开关上所进行的试验分接开关的型式试验应在例行试验合格的产品上进行12分接开关干燥后的功能试验分接开关在按相应的变压器干燥工艺处理后应进行下述功能试验12.1油室密封试验试验方法和要求见第9章和GB10230第8.7条。12.2转动力矩的测量见第6章12.3触头动作顺序的测量见第7章124触头压力测量见第4章13绝缘试验分接开关的型式试验用以全面考核分接开关在各种不同电压作用下的绝缘强度是否达到有关技术文件规定要求,试验前分接开关的干燥处理按有关规定进行,如果干燥后的功能试验周期较长,分接开关干燥后可先进行绝缘试验。试验中分接开关的组装、布置、试验电压的施加部位和变压器油的绝绿强度均与第10章要求相同13.1工频一分钟耐压试验,试验方法与第10章相同。13.2雷电冲击电压试验试验分为雷电冲击全波试验和雷电冲击截波试验。试验电压的波形,试验电压的产生,测量应符合GB311的有关规定,但对截波波形电压过零系数允许小于025试验时应用规定的电压耐受值,在正极性和负极性电压波形下各试3次。JBT8314-199613.3操作冲击试验对处于30kV及以上的变压器绕组中性点以外任何位置上的分接开关,在分接开关带电部份和接地部份之间应进行操作冲击试验。试验电压的产生参考GB311有关规定,试验电压的波形、试验顺序及记录、判断准则应符合GB1094.1规定l3.4局部放电的测量局部放电的测量其检测回路推荐采用对防止电源和试品高压侧的噪声比较有效的电桥平衡电路。为确保试验的准确性,试验电路中所有元件和接线不应有影响测量精度的放电现象发生,必要时还须对部份电路采取适当有效的屏蔽措施以防止外来干扰局部放电测量的要求和试验方法应按GB10230第86.9条和GB7354进行14机械试验机械试验用来考核分接开关的结构形式,零部件性能是否达到了设计要求的电性能以外的其他技术指标,它包括机械寿命试验、低温操作试验、触头动作顺序试验、密封性能试验等项目14.1机械寿命试验机械寿命试验考核分接开关的机械结构能否达到规定要求的杋械操作次数试验应相当于正常使用情况下的空载操作,试验时可以不安装油枕和开关的保护线路。分接开关的干燥处理、充油和安装可参考第8章要求进行试验应在整个分接范围内进行,在某些情况下一部份试验可在以转换选择器操作位置为中心的小范围内进行,以达到对转换选择器操作次数的要求。试验中应有一半的操作在不低于75℃的油中进行,另一半操作在较低油温下进行。例如:加热和冷却过程中,每日温度循环变化是允许的。为使试验能够自动进行须专门制作一个试验装置,试验装置应具有一定的保护和监视功能。机械寿命试验可以连续操作试验前后分接开关应进行触头动作顺序试验和油室密封试验,试验方法与例行试验相同,但如需用油柱静压法试漏时变压器油温度应为80~85℃试验前后应分别摄取10张以上反映分接开关触头切换程序的直流示波图,试验过程中也要定期拍摄定数量的直流示波图或用其他记录装置监测分接开关的动作顺序,示波图或监测记录应能反映出动作过程中各触头的开断和闭合时间。对所有这些示波图或监测记录的分析应能表明分接开关的切换特性没有发生危及分接开关操作的变化。试验过程中除已明确的易损件之外其它零件不允许更换。但允许按规定要求对分接开关进行定期的正常维修,在每次维修时应对分接开关的功能和运动部件的磨损情况进行检查。试验后的分接开关所有机械零件无过份的磨损,触头接触电阻无明显变化,油室密封性能、触头动作顺序符合有关技术文件要求,试验为合格。14.2低温操作试验试验时分接开关应注入符合规定要求的变压器油,置于不高于-25±3℃的环境之中,并在分接开关储能机构和切换开关触头机构附近用热电偶测量每次空载切换时的油温,对每次分接变换操作均应拍摄反映切换程序的示波图。试验中对分接开关的处理、布置和示波图的拍摄要求均与第14.1条相同分接开关在低温下的操作,允许其切换时间有所增长,但试验结果应表明,在规定的低温下分接开关能够可靠地完成分接变换操作,试验为合格。15切换试验切换试验包括工作负载下的切换试验和开断容量试验,两个试验的目的是不同的,但两者均须模拟JBT8314-1996分接开关在设计定额下所产生的最严重条件。分接开关最严重的负载条件与其结构形式有关,不同形式电阻过渡的分接开关触头最繁重的切换任务详见GB10230附录A表A1和表A2。试验中所用过渡电阻器阻值和热容量应与实际运行中使用的电阻器相同,并按实际运行要求装配。如果由于分接开关结构或试验线路的需要,电阻器可以放在设备外边,并允许有比产品电阻器较大的热容量,也可以采取冷却揹施。试验电路可以采用本标准所推荐的试验线路,也可以采用其他经验证过的模拟试验线路,不管采用哪种试验线路都必须使被试分接开关触头上的开断屯流、恢复电压及其乘积与该分接开关在相当的通过电流和相关额定级电压下按相应的切换循环(见GB1023附录A表A1所计算出来的数值相比,变化范围在-5%到+10%以内,为此可以适当调整级电压和过渡电阻阻值。切换试验以在整机上进行为宜,三相结构对称的分接开关可以只试其中一相的触头。切换试验可以在切换开关或选择开关上独立进行,但须证明独立试验不影响触头的操作条件。如果切换开关或选择开关有几个触头组按确定的程序动作,则不允许每个触头组与其他触头组分开来进行试验,除非能证明任一组触头的切换操作条件不受其他触头组切换操作的影响。分接开关的组装布置与机械试验相同,但应按运行状态安装保护继电器和油枕15.1工作负载切换试验工作负载切换试验用以证明分接开关在设计定额允许的负载下所进行的分接变换操作能够达到有关规定要求的操作次数。它主要决定于分接开关触头的结构和性能,因此工作负载切换试验过程中不允许更换触头零件。但可以按运行中的有关规定进行正常的维护和修理。工作负载切换试验后的分接开关仍具备应有的切换特性。触头烧损量不超过允许极限,则认为试验通过。工作货载切换试验可按实际需要选择下述方法之一进行。15.1.1额定级电压下的工作负载切换试验分接开关的触头可以在不小于最大额定通过电流和相关级电压下进行试验。对于额定负载曲线,存在两个拐点的分接开关还应在不小于最大额定级电压和相关额定通过电流下进行试验。比如有一台分接开关负载曲线如图18所示,两个拐点分别为400V/625A和2500V/1000A。各试验点上的切换次数应大致平均分配40003000200010002004006008001001200A图18分接开关额定负载范围为使试验过程尽量接近实际运行情况,选择开关的工作负载切换试验应在不多于8个分接位置(不包括尽头位置)上进行。如果分接开关带有转换选择器,这些分接位置应以转换选择器所在位置为中心进行布置。至今为止的模拟试验线路中,试验电压的极性与实际运行情况仍有差别,试验中总有一侧的触头或者总是触头的一侧烧损比较严重,为获得与实际运行情况一致的较为均匀的烧损结果,工作负载切换试JBT8314-1996验中应每隔一定的操作次数变换一次试验电压的极性。在试验的初始阶段应拍摄20张示波图,以后每隔一定切换次数后再拍摄一定张数的示波图,直到试验结東再折摄一定数量的示波图,总共拍摄的示波图不应少于10张,以供分析对比整个试验过程中分接开关的切换特征如果有条件最好对每次切换操作都进行监测和记录。示波图应能反映出分接开关在试验过程中总电压、总电流及各触头上出现的恢复电压和电流的波形。根据这些示波图应能判断出各触头的动作顺序、燃弧时间、电流和电压的数值,并具有足够的准确度。所有这些示波图的分析结果应能证明分接开关在整个试验过程中未发生危及分接开关操作的明显变化,分接开关能够在设计定额可靠地完成规定次数的分接变换操作试验过程中,当按运行规定进行检查和维修时,应同时检查记录触头参数、烧损情况、烧损量和过渡电阻情况,必要进拍摄照片以备分析研究15.1.2在降低额定级电压下的工作负载切换试验当受试验条件限制无法按上述要求的方法进行工作负载切换试验时,可以在降低级电压下进行工作负载切换试验,为使触头烧损与按第15.1.1条进行的试验相当,试验的要求和方法如下:首先对被试分接开关按上节试验要求进行不少于100次的分接变换操作,操作次数在各试验点上应致平均分配,对每次切换操作均拍摄示波图,示波图要求与第15.1.1条相同。然后分析上述示波记录,如果在这些切换操作中,所有触头燃弧时间均没超过1.2/2秒(为试验电源频率),那么,在降低额定级电压下所进行的工作负载切换试验其操作次数可与在额定级电压下所进行的工作负载切换试验次数相同。如果上述示波记录显示触头的燃弧时间出现了超过1.2/2f秒的情况,则降低额定级电压下的工作负载切换试验。操作次数应按比例增加2S倍。(S为示波记录中出现燃弧时间超过1.1/f秒的操作次数占操作总次数的百分比)。经过这样的折算可以认为在降低额定级电压下的工作负载切换试验能够与按第15.1.1条要求所进行的试验相当。进行降低额定级电压下的工作负载切换试验时,试验电流不应小于最大额定通过电流,降低了的级电压应能保证被试触头上的切换电流不小于在额定级电压下操作所出现的电流,而且不允许出现截流现象,为此过渡电阻阻值可以与在额定级电压下的试验有所不同。试验开始阶段和试验过程中同样需要拍摄一定数量的示波图以证明试验电压和试验电流是否达到上述要求试验中的维修与检验要求与第15.1.1条相同降低级电压下的工作负载切换试验达到要求的操作次数之后,被试分接开关还应和试验前一样,在额定级电压下再进行100次切换操作,并拍摄示波图。把这些示波图与试验前所拍示波图进行分析比较,分接开关应未发生危及设备操作的明显特性变化。15.1.3选择开关工作负载切换试验对于变换操作为旗循环的选择开关来说,其工作负载切换试验与切换开关的试验没有什么区别,可以按第15.1.1条或15.1.2条介绍的方法进行试验。对于按非对称尖旗循环切换设计的选择开关,由于触头系统结构上的不对称,在与变压器分接绕组连接时必须注意电压的极性,要保证选择开关主通断触头始终处于变压器主绕组一侧。在这种情况下过渡弧触美的切换任务与负载电流的大小和方向无关。而主通断触头的切换任务在一个操作方向上只与负载电流的大小有关,负载电流大时切换任务重。在另一个方向操作时与负载电流的大小相位均有关系;负载电流数值最大且功率因数为零时触头切换任务最重。不过功率因数为零的情况在实际运行中是极少出现的,大多数变压器也不是经常满载运行。基于上述原因推荐下面的两种试验方案一种是:半数的工作负载切换试验在满载下进行,另一半的试验在空载下进行。这是与实际运行情况最为接近的一种试验方法JBT8314-1996另一种是:全部试验均在最大额定通过电流且功率因数不大于0.6的负载下进行。这一试验比前种试验还要严格一些。上述两种试验方案均应在相关额定级电压下进行。为了保证非对称尖旗循环的选择开关试验对电压极性的要求,试验电路中应增加一个倒相电路,以保证每一次切换操作的电压极性均符合要求。有关本试验其他方面的要求,见15.1.1条或第15.1.2条152开断容量试验开断容量试验用以验证分接开关的过载切换性能。试验应在二倍最大额定通过电流和相关级电压下开开断容量试验的操作次数不应少于有关规定的次数,其中在触头任务重的切换方向上进行的试验次数不少于规定次数的一半开断容量试验和工作负载切换试验应在同一相的触头上进行,可以安排在工作负载切换试验之后进行开断容量试验的每一次切换操作均应拍摄示波图进行记录,示波图的拍摄同前所述。试验中允许摄头燃弧时问有所增长,但不应达到危及开关操作的程度。开断容量试验应按实际运行要求配置过渡电阻器,否则对运行中使用的过渡电阻器必须按第16章介绍的过渡电阻器试验方法和要求单独进行附加试验,所不同的是附加试验要用二倍最大额定通过电流只进行一次切换操作,并测量过渡电阻器温升,不应超过柏应规定值15.3切换试验的评定15.3.I燃弧时间分接开关弧触头的燃弧时间是一个重要指标,对切换过程有很大影响,燃弧时间不允许出现危及开关操作的现象触头燃弧时间通过拍摄触头上通过电流和断口恢复电压的示波图来测量,如图19所示开断燃弧时间燃弧时图19切换试验示波图l—触头切换电流UU2触头断口复电压15.3.2触头电气寿命触头电气寿命可以通过切换试验的结果进行评估。可按下面公式近似求出分接开关在最大额定负载下切换所能达到的操作次数N=()()N+(2)N式中;I1——工作负载切换试验中触头开断电流;I2—开断容量试验中触头开断电流;IN——触头最大额定通过电流;N——一触头允许烧损量;JBT8314-1996V1——工作负载切换试验时触头最大烧损量;N1—一工作负载切换试验操作次数;N2开断容量试验操作次数。α——-触头烧损指数,与触头材质有关,触头为电工铜时a=2,为铜钨合金时a=1。15.33触头表面烧损程度经过切换试验的触头除了要检查烧损量之外,还应对触头烧损状况、烧损是否均匀、有无开裂、拉脱和不正常的飞弧现象,进行认真的检查和分析,从而进一步判断触头工作的可靠性15.4试验线路进行切换试验的线路应接近分接开关的实际工作条件。出现在分接开关弧触头上的电流和恢复电压不仅与负载电流的大小和功率因数有关,还与切换过程中循环电流的大小和方向有关。试验线路要在所有方面模拟实际运行条件是很困难的,这里介绍几个常用的试验线路以供选择。15.4.1电阻法模拟试验线路试验线路见GB10230附录C中图C2及有关说明。15.4.2变压器法模拟试验线路试验线路见GB10230附录C中图C1及有关说明如果没有专门的开关试验变压器时,可以使用参数合适的一般试验变压器按Y、d方式进行联接,如图20所示。当此图中电压UUa和UDa分别等于GB10230附录C图C1中电压UE、UE和Ub时,两试验电路等效B人人切开关图20Y/D试验线路试验变压器L—可调电抗器15.4.3补偿法模拟试验线路补偿法是利用电容电流与电抗电流相位相反的原理,降低试验时流过变压器的无功电流幅度,从而提高了变压器的试验能力,降低了试验电源的无功功耗。试验线路见图21所示,这一试验线路实际上是对变压器法的改进15.44谐振法模拟试验线路谐振法模拟试验线路也是对变压器法的一种改进。如图22所示,试验时采用两台分接开关,一台为被试开关,一台为陪试开关,或者采用一台开关的两相,同时并联切换。由负载电抗和补偿电容所组成的等值电路如图23所示,流过电抗器L的电流I2应为试验负载电流I,u确定后,L=u/I给定,变JBT8314-1996负载电流即总电流1∞1u,当C=时1=0,调整电容C值可以使值很小,1的相位与电压u点总是垂直的。采用这种试验线路,变压器负载电流较小,只是切换过程中短暂的循环决流比一个开关试验时大倍,由于Us侧对一次侧距数比较小,对一次侧的电流影响不大四种模拟试验线路的比较。CIRIRWbx bz切换开关I图21补偿法切换试验的模拟试验线路Z-主通断触头;X、Y—过渡触头R—过渡电阻器;C—补偿电容器;L—可调电抗器。JBT8314-1996BQS21QFQS22RIQS24RoUQS25变压器ilC分接开类图22谐振法切换试验的模拟试验线路Qs21、QS22、QS23、QS24、QS25、QS26—隔离开关;QF—断路器;R1、R2阻尼电阻器;Fu—熔斷器;R3防止线路开路的保护电阻器;C—补偿电容器;L—负载电抗器。L(a)等值电路b)电流电压短路图23L一C谐振试验等值电路a)等价性从模拟分接开关实际运行条件上考虑,前面两种试验线路优于后两种试验线路。值得一提的是LC谐振法在额定电流小于1500A时,其线路等价性较好,试验结果能符合GB10230的规定。但额定电流大于1500A时,如果过渡触头满足切换任务要求则主通断触头切换任务大大超出要求,为避免试验时主通断触头的考核过于严格,对试验线路加以改进如图24所示,限流电阻Rz的串入或短接由两个晶闸管控制要求在主通断触头接通时串入电路而在过渡触头接通时短接,提高试验线路的等价性。JBT8314-1996电源变压器一次侧变压器二次侧品闸管控制装置电动机构TATATATARB(U相)TA(V相)被试开关陪试开关C图24改进后的谐振模拟切换试验线路装置TA—电流互感器:TV——电压互感器;Rz—限流电阻器:L—负载电抗器;C——一补偿电容器。b)经济性试验线路的经济性要综合考虑各种因素,如设备的一次性投资,一次试验费用,设备利用率等。如果只考虑试验时所需供电容量一个方面,依次为LC谐振法(最省)、补偿法、变压器法、电阻法(最次)。以额定通过电流为1500A的开断容量试验为例,所需供电量电阻法为30000kVA,变压器法为22500JBT8314-1996kVA,补偿法为5759kVA,谐振法仅为1550kVA,为电阻法的5%改进后的LC谐振法试验线路不仅有较好的等价性,也有较好的经济性,是值得推广的一种试验线路16过渡电阻器的试验过渡电阻器仅在切换开关或选择开关切换操作的瞬间承受循环电流和负载电流,在分接开关允许的器的任何操作中,过渡电阻器的温升不应超过规定限值,而且该温升不影响邻近组件的性能。过渡电阻器试验以变压器允许的过载条件下进行半个循环的连续分接变换。操作为考核基础。试验可采取下述方法之16.1连续切换操作下的过渡电阻试验分接开关上所配用的过渡电阻必须按实际使用情况安装在分接开关中,并按规定注入变压器油,在规定倍数的最大额定通过电流和相关级电压下,按电动机构的实际操作速度不间断地进行半个循环的切换操作,过渡电阻器的温升不应超过规定值分接开关的工作位置数和过渡电阻器的规格应具有典型性和代表性。过渡电阻器温升的测量方法参照触头温升试验,电阻器温升测量点应选择在发热较严重的部位,油介质温度测量点应选择在电阻元件下低于25mm处。试验可以采用切换试验中介绍的试验线路,也可以采用图25所示试验线路。在连续半个循环的操作试验中,对切换开关而言应保证被试过渡电阻器通过的电流一次为重载切换电流,一次为轻载切换电流。对选择开关而言,应保证有一侧的过渡电阻每次都通过重载切换电流。35TAS1BTRRR2图25模拟试验过渡电阻器温升的试验线路S1用于控制负载时间的切换开关;S—用于R2的接通和断开的切换开关R1、R2—调节负载电流的电阻器:R一被试电阻器;TA——电流互感器:BT—热电偶JBT8314-199616.2利用功率脉冲电流进行的过渡电阻器试验可以按GB10230附录B中介绍的方法进行试验,温度测量方法与第16.1条相同。17短路电流试验分接开关应允许变压器的短路电流在短时间内通过而不发生破坏性故障,短路电流用以考核分接开关对短路电流产生的电动力和热效应的承受能力,习惯上叫动稳定和热稳定试验。试验应在触头接触电阻最大的回路或进行了切换试验的触头回路中进行。试验时的接线不应影响触头接触压力,试验时两次施加短路电流的时间应有一定间隔,以消除前一次试验的热积累试验线路可如图26所示。试验方法和要求应符合GB10230第8.3条规定。④APAT图26电阻式开关温升及短路电流试验图(试验一相)TA电流互感器;T1—大电流变压器L一可调电抗器;PA——电流表18触头温升试验对结构对称的三相分接开关可以仅在触头接触电阻较大的一相上进行触头温升试验,对具有并联接点的单相分接开关,要考虑实际运行中电流分配不均所产生的影响。如果试验是在新的分接开关上进行,试验前分接开关宜先进行5个以上操作循环的空载操作。试验电流可以由大电流变压器和可调电抗器提供,试验回路中必须包括分接开关所有不同类型连续承载电流的触头,可以把这些触头串联连接。如图26所示。触头温度测量点应尽量靠近触头发热最严重的部位,对同一类型的触头,动、定触头两侧至少要各布置一个测量点有关触头温升试验的其他要求见GB10230第8.1条19电动机构的试验分接开关配用的电动机构,其型式试验可以单独进行,也可以与分接开关相应试验项目一起进行19.1机械寿命试验JBT8314-1996试验时电动机构应带上设计要求允许的阻力矩最大的分接开关或者相应的模拟负载进行跨越全分接范围的分接变换操作。在规定要求的总操作次数当中,应该至少各有10000次的分接变换操作是在规定的最大和最小电源电压下完成。还应有至少100次的操作试验是在-25±3℃温度下完成。试睑中电动机构的加热电路可以切断,并允许电动机有外加的冷却措施。试验中电动机构允许按正常的检修周期进行检修,检修时应按出厂试验中规定进行电动机构的各项功能检查,这些检查应能说明电动机构的零部件未发生危及运行安全的故障。试验后的电动机构零部件无过份磨损,试验即可通过19.2超越试验为保证运行安全,在电动机构电气限位出现故障的情况下,对电动机构进行电动操作时应不发生电气和机构的损坏。试验时可人为制造限位开关故障,如把限位开关短路。试验应在两个极限位置至少各进行三次。19.3电动机构箱体防护等级试验防护等级按GB10230规定,试验方法按GB4942.2规定。第三篇特殊试验特殊试验是指为了稳定、改进和提高分接开关的性能,研制新产品或进一步了解产品性能而进行的研究性试验,也包括用户对产品提出的特殊要求所进行的考核性试验,对于这些试验,除特殊要求之外,其余部分的试验方法可以参照以上介绍的相应试验内容,下面介绍几项常见的特殊试验油室的试验20.1超压保护试验分接开关上通常都装有爆破盖作为安全保护装置,其爆破压力随材料质量变化较大,为了控制在定范围之内,常常要进行一些破坏性试验。为进行本项试验需要制作一个简单装置,该装置应特别考虑安全措施,避免发生人身和设备事故20.2机械强度试验分接开关油室的机械强度应大于压力释放装置的整定值要求试验时给油室充油后,逐渐增加压力直至油室发生破坏,记录破坏时的压力值和破坏情况。21分接开关机械堵转试验为防止分接开关发生机械堵转时产生较大的机械损坏,有的分接开关上设置了一个薄弱环节,分接开关堵转时,薄弱环节首先断裂,使分接开关与电动机构脱离。可以对薄弱环节单独进行试验,记录断裂时的破坏力矩和断裂情况。也可以在分接开关上进行试验不单验证了薄弱环节的破坏力矩,也验证了分接开关在堵转力矩作用下传动件的承受能力。试验装置可参考第6章。噪声测试电动机构操作时的噪声不仅影响工作环境,在某种程度上也影响其本身的工作可靠性,按GB6404测定电动机构噪声等级JBT8314-1996附加说明:本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口本标准由遵义长征电器一厂、沈阳变压器厂、沈阳变压器研究所负责起草本标准主要起草人:闫东升、张德明、王述伦、张质飞、武海。閂中华人民共和国机械行业标准有载分接开关试验导则B/T8314-1996机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编开本880×12301/16印张X/X字数XXX,XXXXX年XX月第X版19XX年XX月第X印刷印数1XXX定价 XXXXX元编号 XX. XXX机械工业标准服务网:htp:/www.jb.ac.cn