探究高壓直流斷路器開斷試驗(yàn)方法

趙新陽 張軍偉 王獻(xiàn)才

摘 要：當(dāng)今人們在進(jìn)行幾乎任何活動時，都很難離開電力。電力已經(jīng)成為了人們生活中的一部分。在進(jìn)行電力利用的過程中，不同工作所用電力不同。在所有種類電力使用過程中，以高壓電的使用風(fēng)險最大。因此在進(jìn)行高壓電力進(jìn)行使用之前需要對高壓電斷路器進(jìn)行開斷試驗(yàn)，確保斷路器的正常運(yùn)行，保障高壓電使用的安全性。本文對高壓斷路器的構(gòu)成進(jìn)行了分析，并提出了在進(jìn)行高壓直流電使用之前對其斷路器進(jìn)行開端試驗(yàn)的方法。關(guān)鍵詞：高壓直流斷路器；開斷試驗(yàn)；技術(shù)試驗(yàn)方法DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1680 前言

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷普及，電力的使用也更加廣泛，在使用電力的過程中，使用的電力種類也各種各樣。當(dāng)今主要使用的電力分為直流電和交流電，在電力使用的過程中，根據(jù)電壓大小還分為高壓電和低壓電，在進(jìn)行電力使用的過程中，雖然能夠給各種工作帶來較大的幫助，但在使用的過程中依舊存在著較多的問題，首先便是在進(jìn)行使用過程中存在的安全問題，高壓電使用過程中，這個問題更加明顯，高壓電使用不當(dāng)導(dǎo)致的事故數(shù)不勝數(shù)，造成了大量的人員傷亡。因此，在使用高壓電的過程中，必須要有確保其安全性的裝置，斷路器便是提高高壓電使用過程中安全性的重要裝置。通過斷路器在出現(xiàn)事故時，能夠有效電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，將損失降至最低。因此，在電力系統(tǒng)使用之前，必須對高壓直流斷路器進(jìn)行試驗(yàn)，確保其能夠正常運(yùn)行。1 高壓直流斷路器的構(gòu)成

高壓直流斷路器是在進(jìn)行高壓電力使用過程中必不可少的一個裝置，其構(gòu)成也相對較為復(fù)雜。當(dāng)今的高壓直流斷路器的種類較多，都能夠?qū)崿F(xiàn)保障電路安全的目的。其中以機(jī)械式高壓直流斷路器最為常見。使用這種斷路器，不僅能夠確保在進(jìn)行電力系統(tǒng)使用的過程中對電力系統(tǒng)進(jìn)行高效的控制，在出現(xiàn)問題時，及時斷開電路，減少損失，在遇到一些非工作事故時，也能對其進(jìn)行及時處理。其中以其避雷能力最為高效。機(jī)械式高壓直流斷路器主要的構(gòu)成成分分為三部分。首先是進(jìn)行控制的開關(guān)，其次是供電流進(jìn)行流通的支路，以及具有能量吸收作用的支路。這三個部分在電路中并聯(lián)存在。在高壓電路進(jìn)行工作的過程中，機(jī)械開關(guān)往往是閉合的，電流通過機(jī)械開關(guān)通過，在進(jìn)行使用的過程中，電力的損耗會小得多，能夠提高電力系統(tǒng)中電力的利用率。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，機(jī)械開關(guān)會自動斷開，電力會在其他支路進(jìn)行流動，電力會通過電流轉(zhuǎn)移支路，然后與能量吸收支路共同構(gòu)成一個閉合回路。能量吸收支路上具有電容器，當(dāng)電力通過電流轉(zhuǎn)移支路與其構(gòu)成閉合回路的時候，電力會存儲在電容器中，不會造成電力浪費(fèi)的現(xiàn)象。也不會出現(xiàn)在電壓過高的情況下短路導(dǎo)致電力系統(tǒng)中出現(xiàn)設(shè)備燒毀的現(xiàn)象，能夠有效提高其工作的安全性，避免不必要的損失 。高壓直流斷路器的另一中較為常見的裝置是混合式高壓直流斷路器。在混合式高壓直流斷路器中，所采用的開關(guān)與機(jī)械式高壓直流斷路器不同，為固態(tài)開關(guān)，電路依舊由三部分組成，分別為載流轉(zhuǎn)移支路、固態(tài)開關(guān)所在的支路以及能量吸收支路。在進(jìn)行工作的過程中 ，與機(jī)械式高壓直流斷路器中機(jī)械開關(guān)不同的是，固態(tài)開關(guān)在進(jìn)行工作沒有閉合，電力時通過載流轉(zhuǎn)移支路流動的，部分電流被能量吸收支路吸收。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的過程中，為了避免系統(tǒng)中存在有較大的電力，對人員造成傷害，會對固態(tài)開關(guān)進(jìn)行閉合，轉(zhuǎn)移電流流動的途徑。電流會從固態(tài)開關(guān)上進(jìn)行流動，不會再經(jīng)過載流轉(zhuǎn)移支路，對該支路上的設(shè)備造成損壞。同時，電力系統(tǒng)中大部分能量也能夠通過固態(tài)開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，在相應(yīng)的地方進(jìn)行釋放。減少電力系統(tǒng)的壓力，提高其安全性能。2 高壓直流斷路器開斷試驗(yàn)方法2.1 采用短路發(fā)電機(jī)試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)

在高壓電路投入使用前，必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，避免在高壓電路系統(tǒng)投入使用的過程中造成重大的事故，進(jìn)而造成較為嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。在高壓電力系統(tǒng)投入使用之前對其進(jìn)行試驗(yàn)是必不可少的一個環(huán)節(jié)。在進(jìn)行電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)工作之前，應(yīng)事先做好充分準(zhǔn)備，只有做好充分準(zhǔn)備，事先預(yù)料到可能發(fā)生的情況，在出現(xiàn)突發(fā)問題時，才能夠確保對問題進(jìn)行有序的處理，盡量避免和減少損失，保障工作人員的生命安全。準(zhǔn)備工作是后續(xù)工作的基礎(chǔ)，因此在進(jìn)行準(zhǔn)備工作時應(yīng)考慮到多個方面，以確保后續(xù)工作能夠順利進(jìn)行。在進(jìn)行準(zhǔn)備工作時，首先要確保進(jìn)行試驗(yàn)的儀器合格，能夠滿足試驗(yàn)的需求。在安全的電壓環(huán)境下對儀器進(jìn)行試驗(yàn)，觀察儀器的工作狀態(tài)，能夠在保證工作人員的生命安全的條件下，對儀器進(jìn)行檢測，出現(xiàn)問題的儀器因及時進(jìn)行維修或進(jìn)行更換，避免在日后工作中使用損壞的儀器，造成不必要的損失。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，對各個儀器進(jìn)行檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)其重要程度來制定，要在確保高壓電力系統(tǒng)安全性的同時，盡可能減少進(jìn)行試驗(yàn)的難度以及工作壓力。完成高壓試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作之后，便可以開始進(jìn)行高壓直流斷路器的試驗(yàn)工作，高壓試驗(yàn)工作分為許多方面的試驗(yàn)，在進(jìn)行試驗(yàn)時首先應(yīng)對電氣設(shè)備進(jìn)行較為重要的耐壓試驗(yàn)，耐壓是儀器質(zhì)量較為重要的一個判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果高壓直流斷路器的耐壓程度不足，便無法在電壓較高的電路中充分發(fā)揮作用。確保高壓直流斷路器能夠滿足基礎(chǔ)的工作需求之后，便需要進(jìn)行實(shí)踐操作對其真實(shí)的運(yùn)行情況進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行試驗(yàn)時可以采用短路發(fā)電機(jī)法進(jìn)行試驗(yàn)，在利用短路發(fā)電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，能夠有效避免高壓直流電幾乎沒有動態(tài)變化的特點(diǎn)，在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中采用的是低壓的交流電。采用低壓交流電進(jìn)行試驗(yàn)，是對電路進(jìn)行檢驗(yàn)最為有效的方法。采用這種方法，需要有一個低壓交流電發(fā)電機(jī)，在進(jìn)行運(yùn)行的過程中，電壓較低，相對而言，試驗(yàn)的安全性便會較高。在進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，需要用到電磁感應(yīng)的原理，在試驗(yàn)的過程中，在含有電源的部分，設(shè)置一個滑動變阻器，以及開關(guān)，然后閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電路中的電流會根據(jù)滑動變阻器的阻值發(fā)生變化，而另一部分感應(yīng)線圈中，含有高壓直流斷路器，該線圈中的電流來自與電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流。當(dāng)原線圈的電流發(fā)生變化時，該線圈也會發(fā)生變化。當(dāng)原線圈中阻值達(dá)到最小時，高壓直流斷路器所在的線圈中，電流大小會迅速上升，進(jìn)而通過觀察高壓直流斷路器的工作情況，便能夠了解斷路器的工作情況。2.2 利用交流單頻振蕩法進(jìn)行試驗(yàn)

交流單頻振蕩法是當(dāng)今進(jìn)行高壓直流斷路器進(jìn)行檢驗(yàn)過程中較為主流的方法。在進(jìn)行檢驗(yàn)時，需要采用電容器裝置，電容器的儲存電能的能力受到其自身結(jié)構(gòu)的影響，既受其材料影響，也受其結(jié)構(gòu)的影響。在進(jìn)行高壓直流斷路器檢驗(yàn)的過程中，主要思想便是利用低壓設(shè)備進(jìn)行高壓檢測，在確保安全的情況下進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行交流單頻振蕩法試驗(yàn)時，能夠滿足這個需求，提高電容器的儲電能力，然后用低壓交流電為其進(jìn)行充電，當(dāng)電量達(dá)到一定程度時，以電容器為電源，釋放高壓電力。進(jìn)而檢驗(yàn)高壓直流斷路器在高壓工作狀態(tài)下的工作情況。2.3 利用合成試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)

合成試驗(yàn)法是將多種試驗(yàn)方法進(jìn)行混合，在進(jìn)行該試驗(yàn)時，線路中既有電容器，也有其他的電氣裝置，進(jìn)行合成試驗(yàn)法試驗(yàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是減少試驗(yàn)成本，無需利用規(guī)格和造價較高的電容等設(shè)備，便可以進(jìn)行高壓直流斷路器的檢驗(yàn)，具有較大的發(fā)展空間。3 結(jié)語

高壓直流斷路器是高壓電力系統(tǒng)中不可或缺的裝置，是當(dāng)今提高電力系統(tǒng)安全性最為有效的裝置，在使用前應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行試驗(yàn)，確保其質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)安全性。參考文獻(xiàn)：[1]陳名，黎小林，許樹楷，張祖安，李巖，饒宏，何俊佳，李艷林.機(jī)械式高壓直流斷路器工程應(yīng)用研究[J].全球能源互聯(lián)網(wǎng)，2018（04）.[2]張祖安，黎小林，陳名，黃瑩，許樹楷，趙曉斌.應(yīng)用于南澳多端柔性直流工程中的高壓直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017（08）.