摘要：斷路器合閘電阻是通過輔助觸頭接入到斷路器斷口間的電阻，目的是為了通過限制斷路器合閘操作過電壓，保護(hù)電氣設(shè)備不受過電壓沖擊。斷路器合閘電阻的投入和斷開需要與主觸頭配合，才能更好地發(fā)揮抑制過電壓的作用，投入時(shí)間偏大或偏小均會(huì)影響到其限制合閘過電壓的能力，斷路器合閘電阻接入時(shí)間的測(cè)量時(shí)檢查斷路器功能的一個(gè)重要指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：雙斷口斷路器;例行試驗(yàn);合閘電阻;測(cè)量誤差

1、引 言

為了限制斷路器操作過電壓，在某些帶有容性負(fù)荷的負(fù)載上通常采用帶有合閘電阻的斷路器，合閘時(shí)，合閘電阻輔助觸頭比斷路器主觸頭提前閉合，合閘電阻可有效吸收回路中振蕩能量，減弱主觸頭間的恢復(fù)電壓，在主觸頭閉合之后輔助觸頭自動(dòng)切除。輔助觸頭比主觸頭提前閉合這一時(shí)間就稱之為合閘電阻接入時(shí)間，它是考核斷路器性能的一個(gè)重要指標(biāo)，該值通常為（ 10±2）ms，規(guī)程規(guī)定，帶合閘電阻的斷路器在例行試驗(yàn)等工作中，需測(cè)量其合閘電阻接入時(shí)間符合要求。

2、帶合閘電阻斷路器工作原理及測(cè)試儀測(cè)試端口的特點(diǎn)

以某公司生產(chǎn)的斷路器為例，并聯(lián)電阻后，斷路器斷口內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。在斷路器合閘過程中，Kf 先合上，把Rf 接入系統(tǒng)中， 過了約l0ms左右，Kz再合上，再過約幾十毫秒，Kf 斷開，把Rf 退出系統(tǒng)。這樣就完成了一次合閘的全部操作。

開關(guān)測(cè)試儀一般包含6～12 個(gè)相同測(cè)試端口和分合閘控制電路，如圖2所示。

虛線內(nèi)部為開關(guān)測(cè)試儀，其中有若干個(gè)測(cè)試端口，J為開關(guān)測(cè)試儀內(nèi)部觸點(diǎn)，用來接通合閘控制回路，S為開關(guān)測(cè)試儀內(nèi)計(jì)時(shí)開始觸發(fā)部分，HQ和DL分別為斷路器的合閘線圈和常閉輔助觸點(diǎn)，Kz為斷路器主斷口。

每一個(gè)測(cè)試端口的內(nèi)部如圖3所示，r為測(cè)試端口的內(nèi)阻，S為時(shí)間記錄部分。

當(dāng)起動(dòng)開關(guān)測(cè)試儀上的合閘按鈕時(shí)，J 閉合，合閘控制回路接通，J、S、HQ、DL均有電流通過，斷路器開始合閘，同時(shí)S使開關(guān)測(cè)試儀開始計(jì)時(shí)。當(dāng)斷路器Kz閉合時(shí)，接通測(cè)試端口1，測(cè)試端口1有電流通過，判斷出斷路器主斷口Kz，已閉合，S記下此時(shí)時(shí)間。該時(shí)間就是測(cè)得斷路器合閘時(shí)間。S記下一次時(shí)間后就不再記時(shí)，必須等到下一次測(cè)試時(shí)S重新觸發(fā)使開關(guān)測(cè)試儀重新開始計(jì)時(shí)，S才能記時(shí)。

3、斷路器合閘電阻接入時(shí)間測(cè)量誤差分析

假如在測(cè)試端口外臨時(shí)串聯(lián)一個(gè)電阻Rt，如圖5所示，此時(shí)Kf 即使閉合，測(cè)試端口通過的電流未必大于Ⅰ0。只有在Rt小于一定值時(shí)，才能使測(cè)試端口通過的電流大于Ⅰ0，從而使S觸發(fā)記時(shí)。稱該電阻為臨界電阻Rt0。臨界電流Ⅰ0：觸發(fā)S記時(shí)的電流。

3.1 儀器測(cè)量誤差原因分析：

Ⅰ>Ⅰ0時(shí)，S才能觸發(fā)計(jì)時(shí)，在斷路器合閘過程中，Kf 先合上，把Rf 接入系統(tǒng)中，Kz再合上。當(dāng)Kz合上之后，主回路電阻值非常小，Kf相當(dāng)于被短路。

若測(cè)試儀器臨界電流Ⅰ0閥值較高，當(dāng)輔助開關(guān)Kf 閉合，把合閘電阻Rf 接入系統(tǒng)時(shí)，測(cè)試端口通過的電流I較低，Ⅰ<Ⅰ0，S未能觸發(fā)。當(dāng)Kz合上之后，主回路電阻值非常小，Rf相當(dāng)于被短路。此時(shí)回路整體電阻降低，電流值增大，觸發(fā)S開始計(jì)時(shí)，此時(shí)引入測(cè)量誤差。

3.2 接線方式引入誤差分析：

利用T型斷路器一側(cè)接地刀閘接地與測(cè)試儀器接地構(gòu)成測(cè)試回路，測(cè)量得出斷口Ⅰ和斷口Ⅱ分合閘同期時(shí)間。

測(cè)試回路中的觸發(fā)電流I計(jì)算公式如下：

測(cè)試儀器的觸發(fā)電壓U不變，Rf、r都是固定值，此時(shí)R包括地電阻、接地電阻、Kf的接觸電阻。斷路器并聯(lián)合閘電阻在預(yù)接入的時(shí)候，不會(huì)瞬間合到一起，其中觸點(diǎn)之間存在細(xì)微彈跳。此時(shí)端口間的接觸電阻較大，無法觸發(fā)S進(jìn)行計(jì)時(shí)。

待合閘電阻接入穩(wěn)定后，Kf輔助端口的接觸電阻降低，Ⅰ增大，滿足Ⅰ>Ⅰ0，觸發(fā)S開始計(jì)時(shí)，因此儀器采集到了合閘電阻預(yù)接入時(shí)間，但并非是接入的全部時(shí)間。

采用圖6所示試驗(yàn)接線時(shí)，利用T型斷路器一側(cè)接地刀閘接地與測(cè)試儀器接地構(gòu)成測(cè)試回路，由于變電站的檢修周期一般在3至5年，設(shè)備的停電機(jī)會(huì)較少，這也造成接地刀閘的表面氧化嚴(yán)重，即使接地刀閘處于合位，其接觸電阻仍較大，造成測(cè)試回路觸發(fā)電流I偏小。

在將斷路器兩側(cè)接地刀閘打開后，在T型斷路器兩斷口連接法蘭處采用專用接地線人為設(shè)置接地點(diǎn)與測(cè)試儀器接地構(gòu)成測(cè)試回路，如圖7所示，回路中的接觸電阻降R整體降低，使得輔助開關(guān)Kf 閉合，把合閘電阻Rf 接入系統(tǒng)時(shí)，測(cè)試回路觸發(fā)電流I較大，滿足Ⅰ>Ⅰ0，觸發(fā)S開始計(jì)時(shí)，能夠在第一時(shí)間觸發(fā)計(jì)時(shí)器S，因此可以采集到完整的合閘電阻預(yù)接入時(shí)間。

4、結(jié)論及建議

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量合閘電阻接入時(shí)間，需充分考慮地電阻、接地電阻、輔助開關(guān)的接觸電阻等附加電阻值對(duì)測(cè)試過程的影響。為了確保準(zhǔn)確測(cè)量合閘電阻接入時(shí)間，建議采取以下措施：

4.1 嚴(yán)謹(jǐn)分析試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)異常數(shù)據(jù)，盡可能的采取多種測(cè)量接線，試驗(yàn)儀器，排除可能“誤診”的可能;

4.2合理選擇合閘電阻接入時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方案，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)地電阻、接地電阻、Kf的接觸電阻等附加電阻值的影響因素，選擇正確的測(cè)試方法得出數(shù)據(jù)后，再判斷其接入時(shí)間是否在正常范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：伊國(guó)鑫，男，工程師，（1989-），工學(xué)學(xué)士，從事電氣試驗(yàn)工作。