六氟化硫断路器金属短接时间与固有金属短接时间关系

赵江

【摘 要】高压SF6断路器的金属短接时间是影响断路器开断能力的关键参量，直接影响断路器的关合和开断性能。合理控制金属短接时间对于保证断路器的开断能力以及整个电网的安全都有着重要的意义。通过对高压SF6断路器固有金属短接时间、型式试验的金属短接时间的概念解释以及应用高压开关特性测试仪的测试调整试验数据，进一步阐明二者之间存在的相互关系说明。

【关键词】断路器;固有金属短接时间;型式试验的金属短接时间;二者关系说明

中图分类号： TM561文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）20-0068-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.030

0 前言

高压SF6断路器是输配电领域中重要的电气保护元件，金属短接时间对高压断路器重合闸操作第二“分”的开断能力影响很大。高压SF6断路器尽管种类广、型号多，分闸时间不同，但对金属短接时间要求，都是根据电力行业标准DL/T755-2001《电力系统安全稳定导则》要求设计。

固有金属短接时间：在重合闸操作中，不增加任何延时时间，合分命令同时发出，触头闭合到第二次触头分开所需用的时间，为固有金属短接时间。固有金属短接时间只具有参考意义。

型式试验的金属短接时间：在重合闸操作中，二分命令经过一段延时时间发出，触头闭合到第二次触头分开所需用的时间，为型式试验的金属短接时间。型式试验的金属短接时间是具有二分短路开断能力意义上的金属短接时间，具有十分重要的作用。

利用高压开关特性测试仪的测试试验数据，进一步阐明固有金属短接时间和型式试验的金属短接时间的意义和二者之间的相互关系。

1 现场测试的金属短接时间

在各变电站高压断路器交接试验和年度例行检修试验期间，机械特性试验中经常测试出金属短接时间普遍偏小，小于技术标准（型式试验的金属短接时间）。

在现场测试高压断路器金属短接时间，一般试验台上不加延迟时间，测出来的金属短接时间普遍接近于固有金属短接时间。对于电力系统，运行时的金属短接時间是通过系统保护继电器来进行调整。继电器的动作时间通常为10～15ms，断路器固有分闸时间通常为20～30ms，合计约为30～45ms。所以在现场测试高压断路器金属短接时间时，应在试验台上增加延时时间，以测试出技术标准（型式试验）规定的金属短接时间。

2 测试调整情况

为了对固有金属短接时间、技术标准（型式试验）规定的金属短接时间进行测试试验方法及意义上的说明。针对灵宝背靠背换流站LW25-363断路器（技术标准：金属短接时间35ms～45ms），现场随机抽取5相断路器进行机械特性试验。

2.1 分、合闸时间参数定义

合闸时间：合闸过程中，合闸线圈带电为起始时刻（时间坐标、行程坐标），动触头运动到刚合点为终止时刻（时间坐标、行程坐标），两时刻之间的差值为合闸时间;

分闸时间：分闸过程中，分闸线圈带电为起始时刻（时间坐标、行程坐标），动触头运动到刚分点为终止时刻（时间坐标、行程坐标），两时刻之间的差值为分闸时间;

2.2 机械特性试验情况

运行编号3632开关（出厂编号09006）

3 对测试高压断路器金属短接时间的说明

对断路器通过试验测试设备上合分控制时间的设置调整（加延时时间），即能分别调整出固有金属短接时间、技术标准（型式试验）规定的金属短接时间以及超出技术标准上限范围的金属短接时间。若试验设备不具有调整（加延时时间）功能，则测试出的合分时间小于技术标准上限值即符合技术要求，断路器可安全投入运行。

LW25-363断路器，型式试验（技术标准）的合分时间为：35～45ms。对现场断路器的金属短接时间试验，技术要求标准为：≤45ms。

4 结束

断路器金属短接时间，若无继电器延时，仅为机械上的时间，称为固有金属短接时间。欧洲开关制造公司及试验站包括KEMA及CESI，对机械上的合分时间是不做考虑的，认为是没有实用意义的。型式试验时这个时间靠继电器延迟时间进行试验，原因如下：第一，短路开断试验中的方式1，2，3，4，直流分量要求小于20%，当这个时间太短时，直流分量不可能衰减到20%以下;第二，正常继电保护中，重合闸启动后，当合上短路时，要靠继电保护检测回路测量，再发出分闸命令让产品分闸，总是要有一定时间间隔，就是继电保护判断、跳闸继电器启动的时间。所以合分时间不可能只有机械上的固有合分时间，还要加上继电保护判断、跳闸继电器启动时间。通过继电器保证合分时间的，叫技术标准（型式试验）规定的金属短接时间，也称“金短时间”。

以上对固有金属短接时间、技术标准（型式试验）规定的金属短接时间、超出技术标准上限范围的金属短接时间的说明及调整示例，更加加强了对高压SF6断路器的金属短接时间的意义理解。

【参考文献】

[1]李仲夫.测量断路器合分时间的必要性高压电器，2002.8，38（4）.

[2]熊敏攀.断路器合分时间测试改进电子技术与软件工程，2016（16）.

[3]解超，马一丁.对控制SF6断路器合分时间的分析，黑龙江科学，2014.2（2）.