黃道文
(廣東電網(wǎng)茂名供電局,廣東 茂名525000)
斷路器是電網(wǎng)中用于關(guān)合、承載、開(kāi)斷運(yùn)行回路正常電流,并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)關(guān)合、承載及開(kāi)斷規(guī)定的過(guò)載負(fù)荷電流(包括斷路電流)的開(kāi)關(guān)設(shè)備?;芈冯娮栌糜跍y(cè)試斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)回路的電阻,以保證斷路器在通過(guò)正常電流和過(guò)負(fù)荷電流下不發(fā)生接觸面過(guò)熱所導(dǎo)致的各種故障和事故。
在回路電阻測(cè)試中,按相關(guān)規(guī)定要求試驗(yàn)接線應(yīng)遵循以下原則:(1)電流線在外,電壓線在內(nèi),測(cè)量的回路電阻值為電壓線兩端的電阻值;(2)電壓線要與被測(cè)設(shè)備接觸良好。通過(guò)對(duì)各種接線方法進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)對(duì)比,筆者對(duì)傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法進(jìn)行了修正和完善,設(shè)計(jì)了新的回路電阻試驗(yàn)接線方法。
回路電阻測(cè)試原理如圖1所示,在開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)下,開(kāi)關(guān)回路兩端施加100 A的電流,測(cè)量回路兩端電壓,根據(jù)R=U/I,可以測(cè)量出回路的導(dǎo)通電阻。從而判斷開(kāi)關(guān)回路導(dǎo)通是否良好。
在過(guò)去的回路電阻試驗(yàn)方法中規(guī)定電流線夾在開(kāi)關(guān)回路外側(cè),電壓線夾在開(kāi)關(guān)回路內(nèi)側(cè),其理由是外側(cè)的接線板之間的接觸電阻造成的壓降不會(huì)影響回路電壓的測(cè)量,外部接線板之間的接觸電阻不會(huì)引入測(cè)量回路內(nèi)。
圖1 回路電阻測(cè)試原理圖
在實(shí)際測(cè)試中,電壓線、電流線與測(cè)試回路之間有接觸電阻,電壓線和電流線之間的接線板存在接觸電阻,電壓表存在內(nèi)阻。因此外電流,內(nèi)電壓法原理圖如圖2所示,電流I由回路外側(cè)ab引入,回路內(nèi)側(cè)cd取電壓U。ra、rv分別為電流線、電壓線與測(cè)量回路的接觸電阻,R0為連接斷路器的外部接線板之間的接觸電阻。假設(shè)電壓表內(nèi)阻為Rv。電壓表回路將會(huì)對(duì)測(cè)量電流進(jìn)行分流,則回路R流過(guò)的電流為:IR=I(Rv+2rv)/(R+Rv+2rv);U=Rv(IRR)/(Rv+2rv);測(cè)得的電阻值為:U/I=RRv/(R+Rv+2rv)。
圖2 傳統(tǒng)外電流,內(nèi)電壓法原理圖
開(kāi)關(guān)回路外側(cè)加電壓,內(nèi)側(cè)加電流,即外電壓、內(nèi)電流法原理圖如圖3所示。電流I由回路cd引入,外側(cè)ab取電壓U。
圖3 外電壓,內(nèi)電流法原理圖
電壓表回路將會(huì)對(duì)測(cè)量電流進(jìn)行分流,回路R流過(guò)的電流為:IR=I(Rv+2rv+2R0)/(R+Rv+2rv+2R0);U=Rv(IRR)/(Rv+2rv+2R0);測(cè)得的電阻值為:U/I=RRv/(R+Rv+2rv+2R0)。
開(kāi)關(guān)回路一側(cè)電流線在開(kāi)關(guān)回路外側(cè),一側(cè)電流線在開(kāi)關(guān)回路內(nèi)側(cè),電流I由回路ad引入,cb取電壓U,原理圖如圖4所示。
圖4 一側(cè)電流線在外側(cè),一側(cè)電流線在內(nèi)側(cè)法原理圖
回路R流過(guò)的電流為:IR=I(Rv+2rv+R0)/(R+Rv+2rv+R0);U=Rv(IRR)/(Rv+2rv+R0);測(cè)得的電阻值為:U/I=RRv/(R+Rv+2rv+R0)。
三種接線方法的測(cè)量結(jié)果如表1所示,由于電壓表的分流,測(cè)量結(jié)果較真實(shí)值R偏小。
表1 不同接線方法的理論結(jié)果
對(duì)比上述三種方法可以看出,回路電阻測(cè)量中傳統(tǒng)外電流、內(nèi)電壓法更接近實(shí)測(cè)回路電阻值。
在實(shí)際測(cè)量中,Rv的電阻高達(dá)幾百kΩ,Rv?rv,Rv?R0。因此三種測(cè)量方法理論誤差在儀表允許誤差范圍內(nèi)。
本試驗(yàn)選用的試驗(yàn)對(duì)象為標(biāo)準(zhǔn)電阻,標(biāo)稱值為750μΩ,采用上述三種接線方法進(jìn)行試驗(yàn)。
(1)第一種接線方式為電流線在外側(cè),電壓線在內(nèi)側(cè)進(jìn)行測(cè)量,電壓電流線之間用100 mΩ的電阻值模擬接線板接觸電阻R0。
(2)第二種接線方式為電壓線在外側(cè),電流線在內(nèi)側(cè)進(jìn)行測(cè)量。
(3)第三種接線方式為一端電流在內(nèi)側(cè),一端電流在外側(cè)進(jìn)行測(cè)量。
測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 采用不同接線方法的測(cè)試結(jié)果
通過(guò)上述試驗(yàn)可以看出,三種測(cè)量方法測(cè)量結(jié)果差異在儀表允許范圍之內(nèi),試驗(yàn)時(shí)無(wú)論何種接線均可以測(cè)出準(zhǔn)確的回路電阻值。
回路電阻測(cè)量中電壓表內(nèi)阻比較大,電壓線、電流線接觸電阻和回路外側(cè)接線板接觸電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響可忽略;回路電阻測(cè)量值取決于回路兩側(cè)最靠近測(cè)量回路的電壓線或電流線的位置,電流線電壓線相對(duì)位置不影響測(cè)量結(jié)果。
[1] 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程.Q/CSG114002-2011[Z].2011:20-25.
[2] 廣東電網(wǎng)公司.35 kV-220 kV SF6斷路器預(yù)防性試驗(yàn)(電氣部分)作業(yè)指導(dǎo)書(shū).Q/GD1151.55-2009[Z].2009.