一种500kV断路器高压电气试验接线装置及其使用方法

技术领域

本发明属于断路器高压电气试验接线设备技术领域，涉及一种500kV断路器高压电气试验接线装置及其使用方法。

背景技术

500kV断路器为三相分相双断口、每相断口并联一只均压电容,且设备安装间距大、高度高、感应电强。目前我们在对500kV断路器进行试验时，按照预试规程要求需进行断口均压电容器介质损耗和电容量、断路器时间参量等试验。试验过程中存在以下问题现状：

1、在进行500kV断路器断口均压电容器介质损耗和电容量试验时，需要使用高空作业车进行高处接线作业，由于500kV断路器每相为双断口，每个断口并联一个均压电容器(C1和C2)，需要逐相逐个频繁的进行接线和试验，操作步骤多，如图1所示。根据试验现场统计，完成三相C1和C2均压电容的介质损耗试验，需要进行3相共6次试验，其中涉及地刀配合操作12次，使用高空作业车升降拆接线12次。频繁进行升降作业风险性高。(统计情况见：附表1)

附表1：现有介损试验方法工作统计表

2、在进行断路器时间参量试验时，要先将断口均压电容器上的试验接线拆下，再重新换上断路器时间参量的试验接线。完成三相的时间参量试验，需要进行3相共3次试验，其中涉及地刀配合操作6次，使用高空作业车升降拆接线6次。频繁进行升降作业风险性高。

3、根据试验要求，在进行断口均压电容器介质损耗和电容量、断路器时间参量等试验过程中，需要运行值班人员全程配合进行接地刀闸的分合，全过程需要2名运行人员长时间的等待配合，对人力资源要求高；还存在不确定性等待时间，如运行人员工作较多人员不足时等待时间较长。还存在不可预见的操作故障，如多次频繁分合接地刀闸过程中会存在操作卡涩等情况，需等待检修人员进行消缺后才能进行工作。

4、500kV开关场感应电较大，在进行试验接线前，需要将断路器两侧接地刀闸合上，如未合上接地刀闸就进行试验线的装拆工作，过大的感应电放电会对测试仪器和作业人员造成损伤。

综上所述，频繁变换试验接线、浪费时间、浪费人力、疲劳、存在登高作业风险。是现有500kV断路器高压试验需要解决的问题。为克服现有试验接线方法的不足，因此，十分有必要对现有试验接线进行优化，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种500kV断路器高压电气试验接线装置及其使用方法，以解决试验过程中频繁更换试验接线、作业劳动强度大、试验工作时间长，同时需要运行人员频繁操作接地刀闸导致浪费人力及时间等问题，以达到可靠、快速测试的目的。

本发明采取的技术方案为：一种500kV断路器高压电气试验接线装置，包括切换装置，切换装置通过测试线接到被试断路器和测试仪，切换装置包括外壳和安装在外壳上的切换回路、测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口，测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口连接到切换回路。

优选的，上述切换回路包括切换开关S1、切换开关S2和切换开关S3，切换开关S1和切换开关S3为单档位开关，切换开关S2为双档位开关，切换开关S1、切换开关S2和切换开关S3与相应的测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口通过连接线进行连接。

优选的，上述切换开关S1和切换开关S3的输入端并联后连接到接地端口，输出端分别连接到特性输入端口的T1接口和T3接口，T1接口和T3接口还分别串接到测试输出端口的Cx1接口和Cx2接口，切换开关S2的输入端连接到介损测试输入端口的Cx接口，输出端分别连接到T1接口和T3接口，介损测试输入端口的HV接口依次串接到特性输入端口的T2接口和测试输出端口的HV接口。

优选的，上述一种500kV断路器高压电气试验接线装置的使用方法，该方法为：按照断路器试验项目的测试顺序，先进行断口均压电容器介质损耗和电容量的试验，再进行断路器时间参量特性试验，根据测试顺序，利用切换装置进行测试的切换，测试前，断路器处于分闸位置，断路器的断口D1和D2断开，断路器两侧的接地刀闸G1和G2闭合并接地，先将测试线L1～L3与切换装置的测试输出端口的CX1接口、HV接口、CX2接口分别进行连接，再将测试线L1～L3的另一端分别连接至断路器串接的均压电容C1与均压电容C2两端的a、c位置和中部b位置，将切换装置上的接地端口接地。

断口均压电容器C1介质损耗和电容量的试验方法为：用测试线将介质损耗测试仪与切换装置上的介损测试输入端口的CX接口和HV接口进行连接，将切换装置上的切换开关S1断开，将切换开关S2接通Cx1接口，将切换开关S3接通，完成断路器断口均压电容器C1介质损耗和电容量的试验接线，准备试验前，将断路器两侧的接地刀闸G1和G2操作至断开位置，对断路器进行断口均压电容器C1介质损耗和电容量的试验。

断口均压电容器C2介质损耗和电容量的试验方法为：闭合切换开关S1，将切换开关S2接通Cx2接口，断开切换开关S3，完成断路器断口均压电容器C2介质损耗和电容量的试验接线，对断路器进行断口均压电容器C2介质损耗和电容量的试验。

断路器时间参量特性试验方法为：将切换装置上的切换开关S1闭合，将切换开关S3闭合，断开切换开关S2，取下介质损耗测试仪与切换装置上的介损测试输入端口的CX接口和HV接口之间的试验连接线，再用测试线将机械特性测试仪与切换装置上的特性测试输入端口的T1接口、T2接口、T3接口进行连接，将特性测试输入端口的T2接口接地；将切换装置上的切换开关S1断开，将切换开关S3断开，完成断路器时间参量特性试验的试验接线，对断路器进行时间参量特性的试验。

完成断路器时间参量特性试验后，将切换装置上的切换开关S1闭合，将切换开关S3闭合，然后取下机械特性测试仪与切换装置上的特性测试输入端口之间的试验连接线和特性测试输入端口T2接口接地线，将断路器两侧的接地刀闸G1和G2闭合并接地，再取下连接至断路器均压电容上的a、b、c位置的测试线L1～L3。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过切换装置，一次性将测试线接到被试断路器上，通过切换装置的切换，快速完成对断路器断口均压电容器介质损耗和电容量、断路器时间参量等试验的接线和接地。无需频繁登高换接线，防止感应电伤害，缩短测试时间，提高试验效率。

附图说明

图1是现有的断路器高压电气试验测试接线结构示意图；

图2是本发明的切换装置连接结构示意图；

图3是切换装置切换回路图；

图4是切换装置测试端口接线图；

图5是切换装置与断路器连接图；

图6是断口均压电容器C1介质损耗和电容量试验切换接线图；

图7是断口均压电容器C2介质损耗和电容量试验切换接线图；

图8是断路器时间参量试验的切换试验前接线图；

图9是断路器时间参量试验的切换试验时接线图；

图10是测试结束后的切换接线图；

图11是切换装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图2-图11所示，一种500kV断路器高压电气试验接线装置，包括切换装置，切换装置通过测试线接到被试断路器和测试仪，切换装置包括外壳和安装在外壳上的切换回路、测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口，可满足断口均压电容器介质损耗和电容量、断路器时间参量等试验的试验接线切换，测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口连接到切换回路。

优选的，上述切换回路包括切换开关S1、切换开关S2和切换开关S3，切换开关S1和切换开关S3为单档位开关，切换开关S2为双档位开关，切换开关S1、切换开关S2和切换开关S3与相应的测试输出端口、特性测试输入端口、介损测试输入端口通过连接线进行连接，具体为：切换开关S1和切换开关S3的输入端并联后连接到接地端口，输出端分别连接到特性输入端口的T1接口和T3接口，T1接口和T3接口还分别串接到测试输出端口的Cx1接口和Cx2接口，切换开关S2的输入端连接到介损测试输入端口的Cx接口，输出端分别连接到T1接口和T3接口，介损测试输入端口的HV接口依次串接到特性输入端口的T2接口和测试输出端口的HV接口，如图3所示。

测试端口包含测试输出端口、特性测试输入端口和介损测试输入端口。测试输出端口由(CX1、HV、CX2)三个接线端组成，特性测试输入端口由(T1、T2、T3)三个接线端组成，介损测试输入端口由(CX、HV)两个接线端组成。其中测试输出端口(CX1、HV、CX2)用于连接断路器断口均压电容器介质损耗和电容量试验的接线端；特性测试输入端口(T1、T2、T3)用于连接机械特性测试仪进行断路器时间参量等试验的接线端；介损测试输入端口(CX、HV)用于连接介质损耗测试仪进行断路器断口均压电容器介质损耗和电容量试验的输入接线端，如图4所示。

实施例2：一种500kV断路器高压电气试验接线装置的使用方法为：按照断路器试验项目的测试顺序，先进行断口均压电容器介质损耗和电容量的试验，再进行断路器时间参量特性试验。以下是根据这一测试顺序，利用切换装置进行测试的切换说明：测试前，断路器处于分闸位置，断口D1和D2断开，断路器两侧的接地刀闸G1和G2闭合并接地。先将测试线L1～L3与切换装置的测试输出端口(CX1、HV、CX2)分别进行连接，再将测试线L1～L3的另一端分别连接至断路器均压电容(C1、C2)上的a、b、c位置，将切换装置上的“接地”端口接地，如图5所示。

①断口均压电容器(C1)介质损耗和电容量的试验

进行断路器断口均压电容器(C1)介质损耗和电容量试验时，用测试线将介质损耗测试仪与切换装置上的介损测试输入端口(CX、HV)进行连接。将切换装置上的切换开关S1的1和2接点断开。将切换开关S2的3和4接点接通、4和5接点断开。将切换开关S3的6和7接点接通。此时试验回路为：介质损耗测试仪—CX—S2的3和4接点—T1—CX1—a—C1—b—HV—T2—HV—介质损耗测试仪。这样就完成了断路器断口均压电容器(C1)介质损耗和电容量的试验接线。准备试验前，将断路器两侧的接地刀闸G1和G2操作至断开位置。就可以对断路器进行断口均压电容器(C1)介质损耗和电容量的试验，如图6所示。

②断口均压电容器(C2)介质损耗和电容量的试验

进行断路器断口均压电容器(C2)介质损耗和电容量试验时。所有测试连接线均不需要改变，只需将切换装置上的切换开关S1的1和2接点闭合。将切换开关S2的4和5接点接通、3和4接点断开。将切换开关S3的6和7接点断开。此时试验回路为：介质损耗测试仪—CX—S2的4和5接点—T3—CX2—c—C2—b—HV—T2—HV--介质损耗测试仪。这样就完成了断路器断口均压电容器(C2)介质损耗和电容量的试验接线。就可以对断路器进行断口均压电容器(C2)介质损耗和电容量的试验，如图7所示。

③断路器时间参量的试验

进行断路器时间参量等试验前，为防止感应电伤害，先将切换装置上的切换开关S1的1和2接点闭合。将切换开关S3的6和7接点闭合，使断路器两侧处于保护接地状态。将切换开关S2的3和4接点断开、4和5接点断开。然后取下介质损耗测试仪与切换装置上的介损测试输入端口(CX、HV)之间的试验连接线。再用测试线将机械特性测试仪与切换装置上的特性测试输入端口(T1、T2、T3)进行连接。将特性测试输入端口T2接地，如图8所示。

将切换装置上的切换开关S1的1和2接点断开。将切换开关S3的6和7接点断开，使断路器两侧处于未接地状态。此时试验回路为：机械特性测试仪—T1—CX1—a；机械特性测试仪—T2—HV—b；机械特性测试仪—T3—CX2—c。这样就完成了断路器时间参量等试验的试验接线。就可以对断路器进行时间参量的试验，如图9所示。

测试结束后的操作说明：

完成断路器时间参量等试验后，将切换装置上的切换开关S1的1和2接点闭合，将切换开关S3的6和7接点闭合，使断路器两侧处于保护接地状态，防止感应电伤害。然后取下机械特性测试仪与切换装置上的特性测试输入端口(T1、T2、T3)之间的试验连接线和特性测试输入端口T2接地线。将断路器两侧的接地刀闸G1和G2闭合并接地。再取下连接至断路器均压电容(C1、C2)上的a、b、c位置的测试线L1～L3。至此，试验工作结束，如图10所示。测试情况对比说明：

通过本发明的方案：500kV断路器高压电气试验接线优化及切换装置及其使用方法，与之前的测试接线方式相比，可以解决原测试方式下频繁变换试验接线、浪费时间、浪费人力、存在登高作业风险等问题。实现可靠、快速测试的目的。提升试验的效率。并总结以下优点：

(1)改进介质损耗测试接线方式，实现测试导线一次装拆即可完成对500kV断路器断口均压电容器C1、C2的介质损耗和电容量测试；

(2)设备测试导线多次利用，一次接线能够完成电容器介质损耗和电容量、断路器时间参量等试验的接线和接地；

(3)测试导线接地由试验人员自行控制，接地功能即能满足使断路器两侧处于保护接地状态，防止感应电伤害，又能满足测试过程中设备对环境要求；

(4)能够根据试验项目要求进行不同测试时，不需要运行人员分合接地刀闸配合进行仪器切换工作，减少运行人员分合接地刀闸的操作次数。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。