王 偉 王 祥 唐華東

（中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司貴陽局）

0 引言

高壓斷路器作為電力系統重要的電氣設備，對電網安全起著舉足輕重的作用，高壓斷路器導電回路電阻是控制斷路器質量和運行狀況的一項重要技術指標，在相關的國家標準、行業(yè)標準中均有明確的規(guī)定。定期開展回路電阻測試是檢測斷路器質量和設備狀態(tài)的一個重要手段。在其型式試驗、出廠試驗、交接試驗和預防試驗回路電阻的測試中均屬于必檢項目［1－2］?？煽俊蚀_的斷路器回路電阻測試值才能為制定科學、合理的風險防控措施提供依據。

1 斷路器測試原理

現場通常采用直流壓降法 （如圖1），直流施加在斷路器待測回路電阻兩端，并持續(xù)一段時間，擊穿開關表面的氧化膜，準確測量出開關的回路電阻。GB763、DL405等電力標準中明確要求對回路電阻測試采用不小于100A的直流壓降法［3］，且其最大變化不超過工作電流的允許誤差。根據歐姆定律計算出電阻值 R＝U／I。

2 高壓斷路器回路電阻現場測試方法

500kV高壓斷路器通常由底部操作機構、支柱絕緣子、頂部的滅弧單元組成。每個滅弧單元包括兩個滅弧室瓷套和帶觸頭系統的上、下電流通道。并且通過傳動系統帶動斷路器的動觸頭來完成分合閘操作。我國電網中變電站在用的高壓斷路器，其導電回路電阻為μΩ級，大多數型號開關的導電回路電阻在100μΩ以下。

圖1 直流壓降法測回路電阻原理圖

2.1 常規(guī)的直流壓降法

直流壓降法是目前最普遍、最精密的回路電阻測試方法。其原理就是在被測接觸設備兩端通大于100A的直流電流并持續(xù)一段時間，則會在被測設備接觸部位產生電壓降U，測量出該直流電流和被測回路上的電壓降，通過歐姆定律計算出設備的直流回路電阻R＝U／I［4］。常規(guī)直流壓降法測回路電阻接線圖見圖2。

圖2 常規(guī)直流壓降法測回路電阻接線圖

圖2所示500kV斷路器由兩個斷口R1和R2組成，在進行測量時需要拉開斷路器兩側接地刀閘，將電壓測試線利用絕緣桿掛接在斷路器兩側滅弧室法蘭處，將電流測試線用絕緣桿掛接在電壓測試線外側。該測試接線存在以下幾個缺點：1.兩側接地刀閘拉開，滅弧室法蘭感應電大，現場測量顯示不同安裝位置的斷路器滅弧室法蘭位置的感應電在幾百伏不等，對試驗人員的人生安全造成極大威脅，此外感應電過大對試驗儀器本身也是一種考驗；2.由于500kV斷路器滅弧室位置較高，測試電流較大，因此電流線線徑粗，重量大，利用絕緣桿掛接電流線相對困難，且周圍設備均帶電，風險較大。

2.2 兩端接地測量法

兩端接地測量法是指不拉開斷路器兩側接地刀閘，保持接地刀閘接地，讓斷路器保持在檢修狀態(tài)。其原理也是基于直流壓降法，只是改變了接線和測量方式，通過兩次測量，計算出斷路器回路電阻。兩端接地測量回路電阻接線圖見圖3。

圖3 兩端接地測量回路電阻接線圖

圖3所示，采用兩端接地法測量回路電阻，電壓測試線用絕緣桿掛接在斷路器滅弧室法蘭處，電流線可以利用接地刀閘作為回路，無需將電流線舉高懸掛，感應電壓幾乎為0，克服了常規(guī)直流壓降法測回路電阻的缺點。但是該接線方式并入了接地刀閘及接地網的回路電阻Rd，由于Rd電阻值大小不確定，需要單獨測試。測試方法將斷路器斷開，利用回路電阻測試儀接地刀閘及接地網的回路電阻Rd，在將斷路器合上測得斷路器回路電阻RX和接地網的回路電阻Rd的并聯電阻R。利用公式 RX＝RRd／RdR求得斷路器真實回路電阻。

由于回路電阻儀的測量范圍為1～1999μΩ，對于接地電阻Rd的測量，當Rd小于2000μΩ時可以利用回路電阻測得。由于斷路器的回路電阻值RX通常小于100μΩ，當 Rd大于2000μΩ時，RX?Rd完全可以忽略接地網電阻當Rd對斷路器回路電阻RX的影響。

3 一端接地測量法

一端接地測量法是指拉開斷路器一側接地刀閘（通常拉開遠離母線側接地刀閘），另一側接地刀閘保持接地狀態(tài)，一次測量既可得到斷路器回路電阻值。一端接地測量回路電阻接線圖見圖4。

圖4 一端接地測量回路電阻接線圖

圖4所示，將斷路器一側接地刀閘拉開，另一側接地刀閘保持接地狀態(tài)，將電壓線用絕緣桿掛接在滅弧室法蘭處，電流線一側利用接地刀閘作為電流回路導通，另一側將電流線用絕緣桿掛接在電壓測試線外側。該測試接線克服感應電對試驗人員和測試儀器的安全威脅，同時減少了掛接電流測試線的數量，降低了掛接電流測試線的風險，并且測試數據準確、可靠。

3.1 現場測試數據分析

利用停電預試，分別采用常規(guī)的直流壓降法、兩端接地測量法、一端接地測量法對兩組500kV不同型號的斷路器開展了現場測試，測試數據如表1。

表1 三種測試方法試驗結果對比

將表1數據進行統計分析比較見圖5和圖6。采用相同的試驗儀器，在一次預試中采用三種不同的接線方式開展斷路器回路電阻測試，三種測試方法測試結果都在規(guī)程規(guī)定的范圍內，最大偏差也都小于5%，滿足現場測試要求。

兩端接地測量法測試結果較其他兩種試驗方法接線結果偏低，主要是因為在測試回路中并聯了接地網回路電阻，雖然測試結果在規(guī)程標準范圍之內，但是不能保證設備的真實數據也在標準范圍內，可能造成誤判斷。

一端接地測量法，該方法測量結果與常規(guī)直流壓降法相比，測試數據無明顯變化，數據真實可靠，且該方法克服了現場感應電對試驗人員的潛在危害，同時現場掛接線簡單，能夠滿足現場試驗需求。

圖5 5012／GL317斷路器回路電阻測試結果

圖6 5052／HPL550B2斷路器回路電阻測試結果

4 結束語

現場開展斷路器回路電阻測試，現場試驗接線很重要。通過對斷路器回路電阻現場試驗接線方法的比較和理論分析，得出采用一端接地測量法，在現場開展斷路器回路電阻測試，接線簡單，試驗人員的作業(yè)風險低，試驗數據準確可靠。