DLT690-1999交流高壓斷路器合成試驗技術(shù)條件

頁碼，1/45中華人民共和國電力行業(yè)標準實施中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會發(fā)布1.IEC在技術(shù)問題上的正式?jīng)Q議或協(xié)議，是由各技術(shù)委員會代表了對這些問題特別關(guān)切的所有國家委員會提出的，它們盡可能地表達出對所涉及的問題在國際上的一致意見。2.這些決議或協(xié)議以推薦標準的形式供國際上使用，并在此意義上為各國家委員會所接受。3.為了促進國際上的統(tǒng)一，IEC希望所有國家委員會在其本國條件許可范圍內(nèi)，采用IEC推薦標準的內(nèi)容作為他們的國家規(guī)則。IEC推薦標準和相應(yīng)的國家規(guī)則之間的任何分歧，應(yīng)盡可能地在國家規(guī)則中明確序本標準由IEC17(開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備)技術(shù)委員會下設(shè)的17A(高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備)分委員會起本文為IEC427出版物的第二版，它取代了1973年以報告的形式出版的第一版。本標準的內(nèi)容是以下列文件為基礎(chǔ)的：六個月法表決報告表決贊成本標準的全部資料可在上表指出的表決報告中找到。為了簡化有關(guān)要求的標記，采用與IEC56出版物中各條款同樣的編號，附錄及其插圖命名為AA、BB等按照起草及提出國際標準(IEC/ISO)的新規(guī)定，在英文版中以逗號作為小數(shù)點符號。本標準是根據(jù)電力工業(yè)部1995年電力行業(yè)標準計劃項目(技綜[1995]15號文)的安排制定的。鑒于IEC標準已對交流高壓斷路器合成試驗作了明確規(guī)定，為了盡可能采用國際上的通用準則，本標準等效采用IEC427:1989“交流高壓斷路器的合成試驗”及其第1號(1992)和第2號(1995)修訂。凡需要按國情補充者一律加注“采用說明”。DL/T690—1999頁碼，2/45過去幾十年中，已在合成試驗技術(shù)和方法方面取得了經(jīng)驗。已經(jīng)證明，合成試驗是一種能按DL/T402的要求來試驗交流高壓斷路器在技術(shù)上正確且經(jīng)濟的手段，為此決定將合成試驗法作為直接試驗法的等效方法歸入標準中。近年來，國內(nèi)對“燃弧時差”進行了大量的科研工作，并取得了有益的成果。新修訂的國標GB/T4473中已經(jīng)有所反映。但是該標準中有關(guān)燃弧時差試驗和要求的解釋尚不夠完整，本標準是國標GB/T4473的補充。這樣，本標準既充分引用了國際上的一般規(guī)定，也反映了本國的研究水平。本標準由電力行業(yè)高壓開關(guān)設(shè)備標準化技術(shù)委員會提出并歸口。本標準主要起草單位：華東電力試驗研究院，中國電力科學(xué)研究院。本標準參加起草單位：清華大學(xué)、華北電管局、華東電管局、東北電管局、西北電管局、華中電管局、廣東省電力局。本標準主要起草人：楊凌輝、盛勇、孫旦、顧霓鴻、曹榮江。本標準委托電力行業(yè)高壓開關(guān)設(shè)備標準化技術(shù)委員會秘書處負責(zé)解釋。IEC前言1范圍2引用標準3定義第一篇合成試驗技術(shù)和方法4短路開斷試驗5短路關(guān)合試驗與開斷性能合成試驗的特定要求6.102.10短燃弧時間斷路器，燃弧時差6.106基本短路試驗方式6.111容性電流開合的合成法附錄A(標準的附錄)電流的畸變附錄B(標準的附錄)電流引入法附錄C(標準的附錄)電壓引入法附錄D(標準的附錄)雙聯(lián)電路(變壓器電路或Skeats電路)附錄E(標準的附錄)合成試驗應(yīng)提供的資料和記錄的數(shù)據(jù)附錄F(標準的附錄)試驗帶并聯(lián)分閘電阻的斷路器的特定程序附錄G(標準的附錄)容性電流開合試驗的合成法附錄H(標準的附錄)延弧方法附錄J(提示的附錄)燃弧時差頁碼，3/45交流高壓斷路器合成試驗技術(shù)條件Synthetictestingofhigh-voltagealternatingcurrent1范圍本標準所述的內(nèi)容均為普遍使用的方法和技術(shù)。本標準的目的是為合成試驗和正確評價試驗結(jié)果制定準則。該準則能確定試驗方法的有效性，但試驗電路的改進不受限制。本標準適用于在DL/T402范圍內(nèi)的交流高壓斷路器，它提供總的規(guī)則，以便用合成法在DL/T402—1999中6.102～6.111所述的試驗方式范圍內(nèi)試驗斷路器的關(guān)合和開斷能力。注：DL/T402—1999中6.111試驗方式所用的試驗電路尚未標準化，但在附錄G中提供了現(xiàn)行的方法。2引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文，本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。GB1984—89交流高壓斷路器DL/T402—1999交流高壓斷路器訂貨技術(shù)條件IEC1633(1995)高壓交流斷路器——金屬封閉和罐式斷路器短路和開合試驗程序的導(dǎo)則3定義本標準采用DL/T402的諸定義和下述定義：一種短路試驗，其外施電壓、電流、瞬態(tài)和工頻恢復(fù)電壓均由一個單電源回路提供，該電源可能是電力系統(tǒng)或是短路試驗站的專用發(fā)電機，或是二者的組合，也可以是其他形式的電源，如振蕩回路1]。1]根據(jù)本國情況增加最后一句。一種短路試驗，其大部或全部電流由一個電源(電流回路)提供，而外施電壓和(或)恢復(fù)電壓(瞬態(tài)和工頻)則全部或部分地由一個或幾個獨立的電源(電壓回路)提供。3.4輔助斷路器auxiliarycircuit—breaker(s)是一臺或幾臺斷路器，構(gòu)成合成試驗電路的一部分，用來使被試斷路器按要求與各種回路發(fā)生聯(lián)系。合成試驗電路的組成部分，工頻電流的大部或全部由它提供。合成試驗電路的組成部分，試驗電壓的大部或全部由它提供。3.7(回路的、就斷路器而言的)預(yù)期電流prospectivecurrent(ofcircuitandwithrespecttoacircuit—breaker)以阻抗極小的導(dǎo)體代替被試和輔助斷路器的每個極的回路電流。流過被試斷路器的電流(被試和輔助斷路器的電弧電壓改變了預(yù)期電流)。頁碼，4/45是一個計算的電流，等于預(yù)期電流和實際電流之差。3.10弧后電流post—arccurrent在電流和電弧電壓已經(jīng)降至零，瞬態(tài)恢復(fù)電壓已開始上升之后，緊接著流經(jīng)斷路器弧隙的電流。是一種合成試驗法，其中，電壓回路在工頻電流零點前接至被試斷路器。當電流引入電路的電壓回路接至試驗中的斷路器時它所供給的電流。3.13電壓引入法voltage—injectionmethod是一種合成試驗法，其中，電壓回路在工頻電流零點后接至被試斷路器。3.14基準系統(tǒng)條件referencesystemconditions所具參數(shù)能導(dǎo)出DL/T402額定值和試驗值的電力系統(tǒng)的條件。斷路器在開斷某一短路故障時，有一個確定的能可靠滅弧的最短燃弧時間。也有一個最長的、能可靠滅弧的燃弧時間。二者之差即為燃弧時差。3.16短燃弧時間斷路器2]circuit—breakerwithshortarcingtime對于首開極的最短燃弧時間(對于帶并聯(lián)電阻的斷路器為主電弧熄滅時間)不大于一個頻率周期的斷路1]、2]根據(jù)國內(nèi)要求增加第一篇合成試驗技術(shù)和方法4短路開斷試驗4.1合成開斷試驗法的基本原理和一般要求試驗時選擇的任何特定的合成法應(yīng)對被試斷路器施加合適的負荷。通常，當該試驗方法滿足下述各條所規(guī)定的要求時，所施加的負荷就足夠了。合成試驗包含幾個基本階段。斷路器有合閘位置和分閘位置兩個基本位置。在合閘位置，斷路器流過全部電流，觸頭兩端的電壓降可以忽略。在分閘位置，流過的電流可以忽略，但觸頭兩端加有全電壓。這就確定了兩個主要負荷，即電流負荷和電壓負荷，但這兩個負荷不是同時出現(xiàn)的。開斷過程(見圖1)的電壓和電流負荷，可以劃分出三個主要階段：——大電流階段：從觸頭分離到電弧電壓開始顯著變化這一時段為大電流階段，大電流階段在相互作用和高電壓階段之前。——相互作用階段：從電流零前電弧電壓開始顯著變化起到電流(包括可能有的弧后電流)停止流過被試斷路器時為止這一時段為相互作用階段(見附錄B中B2)。——高電壓階段：從電流(包括可能有的弧后電流)停止流過被試斷路器瞬時到試驗結(jié)束這一時段為高電壓頁碼，5/45ipA一弧后電流；—觸頭分開瞬間；t?一電弧電壓t?—弧后電流終止瞬間；t?~tz—大電流階段；t?~t?一相互作用階段；t?之后一高電壓階段圖1開斷過程：基本階段4.1.1大電流階段在這一階段中，試驗回路加于被試斷路器的負荷，應(yīng)使得相互作用階段的起始條件在規(guī)定的容差內(nèi)與在基準系統(tǒng)條件下的相同。在合成試驗電路中，電流回路工頻電壓與電弧電壓之比，較在基準系統(tǒng)條件下試驗時低，這是因為：——電流回路電壓大大低于系統(tǒng)電壓；——被試斷路器的電弧電壓與輔助斷路器的電弧電壓相加。因此，電流半波持續(xù)時間和電流峰值將減少。附錄A中概述了電流的這種畸變。對在被試斷路器中釋出的電弧能量進行了多種考慮后得出，用電流形狀的兩個特性值即電流峰值和半波持續(xù)時間的容差來表示允許的最大影響(見附錄A)。流經(jīng)被試斷路器的實際電流不應(yīng)超過DL/T402中6.103.2及6.104.3給定的關(guān)于預(yù)期開斷電流的幅值和電源頻率的容差。因此應(yīng)滿足下列條件：——最后半波被試斷路器中實際電流的幅值應(yīng)當符合DL/T402中6.104.3關(guān)于預(yù)期電流的要求，在單相試驗電路中實際試驗電流最后半波的幅值不應(yīng)小于規(guī)定值的90%;——實際工頻試驗電流最后半波的持續(xù)時間不應(yīng)小于由額定頻率確定的半波持續(xù)時間的90%,在規(guī)定有直流分量的場合還應(yīng)考慮它的影響；——某些斷路器的弧壓特性會顯著改變運行中的電流，當對其進行合成試驗時，在考慮上述容差時可以從中扣除弧壓對電流幅值和半波持續(xù)時間的這一影響。附錄A給出了估算這些修正的詳細程序以及確定各容差的算例。為了把試驗電流保持在容差以內(nèi)，可用下述辦法來增大電流：提高電流回路電壓或減小其阻抗，或者施加一具有加大了直流分量的電流或一降低了頻率的電流。為此，征得制造廠同意，可以超過規(guī)定的直流分量和電源頻率容差。在相互作用階段，由短路電流負荷轉(zhuǎn)入高電壓負荷，且斷路器性能會顯著影響回路中的電流和電壓。隨著電流趨零，弧壓可能上升，對并聯(lián)電容充電并使流經(jīng)電弧的電流畸變。在電流零點以后，弧后電導(dǎo)會對瞬態(tài)恢復(fù)電壓產(chǎn)生附加的阻尼，從而影響斷路器兩端的電壓以及輸入游離的觸頭間隙的能量。在緊挨電流零點前后(即相互作用階段)斷路器與回路間的這種相互作用，對開斷過程是極為重要的。DL/T690—1999頁碼，6/45在相互作用階段，計及因斷路器與回路間的相互作用而使電流和電壓偏離預(yù)期值，合成試驗的電流和對于出現(xiàn)熱復(fù)燃的斷路器，相互作用階段尤為重要。因此，預(yù)期瞬態(tài)恢復(fù)電壓(TRV)的形狀和數(shù)值要與有關(guān)試驗方式的預(yù)期電流所對應(yīng)的TRV的形狀和數(shù)值相當。以上所述意味著對試驗電路的嚴格要求。4.2.1及4.2.2分別示出對電流引入法和電壓引入法的各種要求。4.1.3高電壓階段預(yù)期TRV應(yīng)與DL/T402中的4.102、4.105、4.106及6.104.5的要求相符?？蓮腄L/T402附錄G中選用合適的方法來確定合成試驗電路中的預(yù)期TRV。電壓回路的阻抗應(yīng)足夠低，如發(fā)生擊穿，能給出明確的證據(jù)。1如果被試斷路器裝設(shè)有低值并聯(lián)電阻，則可能需要一種專設(shè)的程序(見附錄F);2如果TRV由不止一個電源獲得，則總的波形不應(yīng)顯出可覺察到的不連續(xù)。原則上，各基本短路試驗方式的工頻恢復(fù)電壓應(yīng)與DL/T402的6.104.7的要求相等。合成試驗時，恢復(fù)電壓由電壓回路直接提供，或者與電流回路串聯(lián)后提供；產(chǎn)生的是直流電壓，或是交流和直流電壓的組合，或是交流電壓。在大多數(shù)情況下，此電壓因電壓源能量有限而呈衰減，因此，或許不可能像DL/T402的6.104.7中規(guī)定的那樣，恢復(fù)電壓至少維持0.1s。如果滿足下可接受的：——不論是使用按指數(shù)衰減的直流恢復(fù)電壓，還是交流恢復(fù)電壓或者是交流和直流恢復(fù)電壓的組合，且在任何情況下，在0.1s內(nèi)不應(yīng)低于0.5√2U/√3(見圖2)。1—在合成試驗中，斷路器兩端的指數(shù)衰減恢復(fù)電壓；2—在等值直接試驗中，首開極的工頻恢復(fù)電壓；3—在等值的直接試驗中，三相電流都開斷后的工頻恢復(fù)電Tp—工頻周期圖2恢復(fù)電壓的例——如果按指數(shù)衰減的直流恢復(fù)電壓或由交流和直流組合起來的恢復(fù)電壓，與由基準系統(tǒng)條件規(guī)定的交流恢復(fù)電壓不相當?？筛鶕?jù)DL/T402中6.104.7和上述限制，使用更合適的回路。DL/T690—1999頁碼，7/454.2用于開斷試驗的合成試驗電路和有關(guān)特殊要求這些方法可用下述通用原則加以描述(見附錄B):——電壓源的電流在相互作用階段之前疊加到被試斷路器中的電流上?！o助斷路器在相互作用階段之前將電流回路的電流開斷。在相互作用階段，被試斷路器受電壓回路電壓的作用，電壓回路的阻抗代表了基準的系統(tǒng)條件。這點說明了電流引入法的有效性。電流引入法有好幾種，下面僅列出大多數(shù)試驗室使用的并聯(lián)電流引入法。該法應(yīng)滿足下述條件：a)TRV波形形成回路。1)預(yù)期TRV的波形和數(shù)值應(yīng)符合規(guī)定值。2)在相互作用階段，等值波阻抗Z?(見圖3)理論上應(yīng)等于(d,/d)/(d;/d)。d,/d,是規(guī)定的瞬態(tài)恢復(fù)電3)雜散電容與集中電容之綜合值Can與Z,并聯(lián)，產(chǎn)生時延(a=Z?Can。Cin—電壓回路的時延電容：QF—被試斷路器圖3電流引入電路的電壓回路中等值波阻抗b)電壓回路電感。電壓回路的電感值應(yīng)在由等效工頻電壓與預(yù)期電流之比算得電感的1.0～1.5倍之間。c)引入電流的頻率和引入時刻選擇。引入電流頻率最好是500Hz左右，下限為250Hz,上限為1000Hz。引入電流開始流動的時刻應(yīng)這樣選定，使得被試斷路器單獨由引入電流供電的時間不大于引入電流頻率的1/4周期，且不超過500μs,為了防止過分影響工頻電流波形，引入電流頻率的下限為250Hz。引入電流的最高頻率由電弧電壓顯著變化時段確定，該時段應(yīng)小于電弧單獨由引入電流供電的時間。為此，引入頻率的周期至少是電弧電壓顯著變化時段的4倍(見附錄B)。注1:如被試斷路器單獨由引入電流供電的時間小于200μs,則應(yīng)注意，斷路器承受的負荷可能會過d)引入電流波形。引入電流的預(yù)期下降率(di/dr)應(yīng)與預(yù)期工頻電流的下降率相當。在電流零點前不小于100μs的時間內(nèi)，引入電流實際上不應(yīng)疊加有振蕩。已知有多種電壓引入法，但這里僅概括地描述串聯(lián)電壓引入法，介紹如下(見附錄C):——電壓回路的電壓在相互作用階段之后加到被試斷路器上?！媒佑胁⒙?lián)電容的輔助斷路器將恢復(fù)電壓加到被試斷路器上?！诖箅娏骱拖嗷プ饔秒A段，被試斷路器僅受電流回路的作用。如用電壓引入法來檢驗有熱復(fù)燃特性的斷路器，即在帶有起始瞬態(tài)恢復(fù)電壓(ITRV)的出線端故障條件下或在近區(qū)故障條件下進行試驗，則需確認試驗電路對相互作用階段的有效性。這應(yīng)由制造廠、試驗站和用戶商定。當用來進行斷路器弧后介電特性有關(guān)的試驗時，應(yīng)滿足下列條件：——輔助斷路器的電弧電壓應(yīng)低于或等于被試斷路器的電弧電壓。如兩斷路器的熄弧尖峰大致相等，頁碼，8/45——電壓回路阻抗應(yīng)足夠低，以不影響可能發(fā)生的復(fù)燃或重擊穿。因此，輔助斷路器兩端的電容量至少為10nF,并注意避免工頻電流零點前電流的過分畸變。——電流回路和電壓回路接合時不應(yīng)產(chǎn)生停頓。注2:對近區(qū)故障試驗，除了提供電源側(cè)TRV的電壓引入電路外，可用一電流引入電路來提供線路側(cè)瞬態(tài)電壓，該電路4.2.3雙聯(lián)電路法(變壓器電路或Skeats電路)本法可用下述通用原則加以描述(也見附錄D):——電流和電壓由同一電源提供?！涣骰謴?fù)電壓由升壓變壓器提供，該變壓器的原邊接到電流回路。——恢復(fù)電壓經(jīng)過一阻抗(通常為電阻)加到被試斷路器上。輔助斷路器比被試斷路器早一小段時間(通常約10μs)切斷電流。在該小段時間中，被試斷路器中的d,/因此，當注意力放在有熱復(fù)燃的被試斷路器時，此試驗電路無效。本試驗電路適于檢驗斷路器的介電特性。本試驗電路可用于關(guān)合試驗。本試驗電路易于改成在兩次(或更多次)操作中提供全電壓，例如在CO操作中的合和分時刻，在O—t—CO操作中的兩個分時刻，甚至在一次分操作中相繼的幾個電流零點上(見附錄D)。為了試驗具有特殊特性的斷路器或試驗?zāi)骋粩嗦菲鞯奶囟ㄐ阅埽渌椒赡鼙蛔C明是正確和有利的。即使這些方法并未包括在本標準中，只要熟悉它們的運用，并經(jīng)制造廠和用戶同意，仍可采用。三相短路開斷試驗的合成方法在IEC1635中闡述。適用于試驗帶有并聯(lián)電阻斷路器的方法在附錄F“試驗帶并聯(lián)分閘電阻的斷路器的特殊程序”中并闡5短路關(guān)合試驗5.1合成關(guān)合試驗法的基本原理和通用要求在關(guān)合短路操作中，斷路器的觸頭間隙承受外施電壓的作用，可能出現(xiàn)預(yù)擊穿。外施電壓等于額定電壓除以√3。該瞬時之后，斷路器承受由它的最大幅值(見圖4)表示的關(guān)合電流的作用(見DL/T402的頁碼，9/450~?一高電壓階段；t?~4一預(yù)燃弧階段；~-2—扣鎖階段；t?以后一完全閉合位置(a)對稱關(guān)合電流；(b)非對稱關(guān)合電流圖4關(guān)合過程：基本的時間階段在合成試驗電路中，外施電壓由一獨立的電壓源提供，短路電流則由降低電壓的電流回路提供。在觸頭間隙擊穿后，借助快速關(guān)合裝置，例如觸發(fā)火花間隙將電流回路立刻接到斷路器上。任何為試驗選定的特定的合成試驗法，應(yīng)對被試斷路器施加合適的負荷。通常，當該試驗法滿足以下各條所述要求時，就算滿足要求了。幾個基本階段關(guān)合前，斷路器承受加于它兩端的額定相電壓；關(guān)合期間，斷路器承載額定短路電流。關(guān)合試驗的電壓和電流(見圖4),可劃分出三個主要階段：——高電壓階段：斷路器處于分閘位置的情況下，從觸頭施加電壓起始到觸頭運動間隙擊穿瞬間為止這一段時間為高電壓階段。——預(yù)燃弧階段：在斷路器合閘行程中，從觸頭間隙擊穿瞬間到觸頭接觸為止的這一段時間為預(yù)燃弧——扣鎖階段：在斷路器合閘行程中，從觸頭接觸到觸頭到達完全閉合(鎖定)位置的瞬間為止的這一段時間為扣鎖階段。在這一階段，試驗電路加于斷路器的負荷，應(yīng)使在規(guī)定的容差內(nèi)預(yù)燃弧階段的起始條件與在基準系統(tǒng)頁碼，10/45條件下的相同。因此應(yīng)滿足下列條件：——外施電壓應(yīng)遵照DL/T402的6.104.1。——外施電壓與短路電流間的相位差，在DL/T402的6.103.1給定的容差內(nèi)，應(yīng)相應(yīng)于試驗電路的額定功率因數(shù)。但在有高合閘速度從而預(yù)燃弧時間很短的斷路器上進行合成試驗時，只要按5.3確定的最長預(yù)燃弧時間不超過1/os(對50Hz為3.2ms)(見圖5),則可使用降低的外施電壓。圖5降低電壓下有效的關(guān)合試驗的最大允許預(yù)燃弧時間在預(yù)燃弧階段，斷路器受到由電流產(chǎn)生的電動力和電弧能量產(chǎn)生的燒損效應(yīng)的作用。通常，電流由三——起始瞬態(tài)關(guān)合電流ITMC(見圖6)。頁碼，11/45i一被試斷路器中的電流；t—關(guān)合裝置時延；QF—被試斷路器圖6合成關(guān)合電路及波形——短路電流的直流分量和交流分量。根據(jù)接通瞬間和斷路器設(shè)計，可能出現(xiàn)兩種典型的情況：——擊穿發(fā)生在外施電壓峰值附近，產(chǎn)生幾乎是對稱的電流，預(yù)燃弧能量和ITMC比較大?！獡舸┌l(fā)生在外施電壓零點附近，產(chǎn)生直流分量電流，除了在多斷口斷路器的一極的非同期合閘的情況外，預(yù)燃弧能量和ITMC可予忽略。注：在DL/T402的4.103中并未規(guī)定ITMC,其值足以維持預(yù)燃弧就夠了。在這個階段，斷路器必須在有電流產(chǎn)生的電動力和觸頭磨擦力的情況下關(guān)合，因此，此階段的關(guān)合電5.2用于關(guān)合試驗的合成試驗電路和有關(guān)特殊要求試驗電路由兩個電源組成，即如圖6所示的電流回路和電壓回路?！妷夯芈?，主要由小功率變壓器構(gòu)成，它提供在高電壓階段的外施電壓；在預(yù)燃弧階段，由ITMC回路放電而產(chǎn)生的ITMC?！娏骰芈?，在預(yù)燃弧和扣鎖階段由它提供關(guān)合電流。進行合成關(guān)合試驗時，外施電壓與短路電流間的相位關(guān)系取決于下列參數(shù)：——電流源電壓u?和電壓源電壓u?間的相位差。——關(guān)合間隙的時延?！P(guān)合間隙的最小放電電壓。外施電壓與短路電流間的相位差應(yīng)為(90°±27°)。電壓回路提供的注入電流保證快速關(guān)合間隙接通前斷路器的預(yù)燃弧。因此，ITMC回路的時間常數(shù)應(yīng)比關(guān)合間隙的時延長。注：電壓源μ,可能是交流電源或是直流電源。5.3最長預(yù)燃弧時間的求取為了確定關(guān)合試驗是否可用降低的外施電壓，必須確定斷路器的最長預(yù)燃弧時間(見5.1.1)。用預(yù)備性直接試驗來確定最長預(yù)燃弧時間。試驗在全電壓和可得到的最大短路電流下進行。為保證做到這點，預(yù)燃弧應(yīng)當在電壓波的峰值時起始。預(yù)擊穿期間的電流應(yīng)確保觸頭間穩(wěn)定擊穿。在額定操作順序時，關(guān)合操作前有開斷操作，例如O—t—CO—t'—CO或CO—t"—CO。因此，應(yīng)進行下述試驗：其中：t=3min(對不用于快速自動重合閘的斷路器);t=0.3s(對用于快速自動重合閘的斷路器);t'=3min?；駽O—t"—CO與開斷性能合成試驗的特定要求DL/T402中6.102～6.111也適用于合成試驗，但在某些情況下需要特殊技術(shù)。這些情況將在本章中提及。條目的編號與DL/T402相符。..頁碼，13/45第5欄的數(shù)值選取。在3次有效開斷操作中，至少應(yīng)有1次的燃弧時間為最長燃弧時間。注：考慮到控制設(shè)備的誤差，開斷操作分閘脈沖雖按表1中第5欄的數(shù)值調(diào)節(jié)，但在實際試驗中得到的燃弧時間可能短于表1中條5欄的值，為了試驗上的方便，這一時間必須大于第3欄和第5欄中間偏大的值可以認為試驗有效。但第三次開斷操作的燃弧時間不得再低于表1中第5欄的值。表1試驗方式1、2、3、4的燃弧時差系統(tǒng)中性點首開極條件后開極條件后開極代12345直接接地燃弧時差(ms9±0.燃弧時間(mslamin+5.5±0.5lamin+9.7±0.5/amin+9=電壓因數(shù)電流零點時的變率相對值di/dt11注：表中電壓因數(shù)是開斷后工頻恢復(fù)電壓瞬時值與最高相電壓幅值之比。電流零點時的變率相對值以三路電流零點的di/dt為基準。實際試驗的燃弧時間可超過表中第3、4、5欄規(guī)定的上限，但不得低于其下限。三次單個開斷操作按下述順序進行：第一次開斷操作在小半波之末熄弧，并由此確定最短燃弧時間tamin;第二次和第三次開斷操作均在大半波之末熄弧，分別取首開極和后開極條件下要求的數(shù)值，后開極亦可用代用條件，其燃弧時間等參數(shù)見表2。表2試驗方式5的燃弧時差系統(tǒng)中性點首開極條件后開極條件后開極代F12345直接接地燃弧時差(ms)4.1±0.58.7±0.58.2±0燃弧時間(ms)/amin+4.1±0.5tamin+8.7±0.5'amin+8.2電壓因數(shù)電流零點時的變率相對值di/dtKK注：表中K為見DL/T402中6.106.5。實際試驗的烯弧時間可超過表中第一3、4、5、上限，但不得低于其下限。在兩次開斷操作中得到的燃弧時差不小于(5.5±0.5)ms。6.106基本短路試驗方式試驗方式1、2、3、4和5的操作順序示于表3。表中Cs表示合成電路中具有規(guī)定參數(shù)的關(guān)合操作；Os表示合成電路中具有規(guī)定參數(shù)的開斷操作；Cp表示僅有降低的電流源外施電壓但有規(guī)定的關(guān)合電流的關(guān)合操作；Op表示僅有降低的電流源瞬態(tài)和工頻恢復(fù)電壓但有規(guī)定的開斷電流的開斷操作。表3試驗方式1、2、3、4和5的合成試驗程序試驗方式合成試驗方式額定操作順序GB19847.15O—t—CO—t'—CO2開斷操作[1]Os—t—Os—t'—OsOp—t—Os—t'—Os頁碼，14/4534完整的額定操作順序4代用法1Op—t—CsOs—t'—CsOs5代用法2Cs—t’Cs—t’一-sD—t—CdOs—t′—6代用法32g—t—CpOs—t’75開斷操作[3]t=0.3s或180s;t=180s。[1]在試驗1、2、3和5中，為了試驗上的方便，允許在任何“O”操作前進行“C”操作。[2]Cp二次操作達不到規(guī)定要求值，應(yīng)再單獨補試Cp。[3]僅對短燃弧時間而言1由于合成試驗的特點，要遵照額定操作順序規(guī)定的時間間隔可能有困難，見DL/T402中6.105.1。2為了遵守所有的試驗要求所需的試驗次數(shù)可能多于額定操作順序規(guī)定的次數(shù)，此時，在額定操作順序規(guī)定的操作次數(shù)之后，可以檢修斷路器。對試驗方式1只規(guī)定開斷試驗，燃弧時間條件同6.102.10.1。對試驗方式2只規(guī)定開斷試驗，燃弧時間條件同6.102.10.1。對試驗方式3只規(guī)定開斷試驗，燃弧時間條件同6.102.10.1。以合成法進行試驗的操作順序見表3。如果由于試驗站的限制，不可能應(yīng)用這些順序時，則可用以下代a)代用法1。時間t=0.3s之前的第一次開斷操作可采用Op操作。外加的單分試驗Os的目的是：——為符合在規(guī)定值下有3次開斷操作的要求?！獮樵陔S后的操作順序中分閘脈沖控制的設(shè)定提供必要的資料。該兩部試驗的條件是：——開斷操作Op應(yīng)在與規(guī)定值下進行直接試驗時相同的燃弧時間條件下進行。為此，通常需用延弧方——當沒有點火延弧措施時，將最短燃弧時間tamin的范圍分為以下兩類J:①ramin大于10ms(例如11、12、13ms)。建議控制起弧相位在其電流波第一過零點之前1、2、3ms,這時因為觸頭間隙還不大，未DL/T690—1999頁碼，15/45能形成滅弧條件，即使在電流源的低壓下也能得到“大于10ms”的燃弧時間。同時由于弧區(qū)能量與燃應(yīng)盡可能讓它代表首開極的最長燃弧時間，并將起弧相位控制在適當?shù)南辔簧希沟玫降娜蓟r間處在10ms上下。1]根據(jù)我國的情況。分開進行。只有當滿足5.1.1的要求時，合閘操作的外施電壓值才允許低于DL/T402的6.104.1給出的值。c)代用法3(a)和3(b)。如果不可能進行在規(guī)定的外施電壓下按代用法2(a)、2(b)進行關(guān)合操作，可在一定如果對具有時間間隔t=0.3s的斷路器不可能按代用法3(a)進行試驗，則可用代用法3(b),其第一次開斷操作Op和燃弧時間條件應(yīng)符合代用法1的規(guī)定。對短燃弧時間斷路器，不論何種額定操作順序，均應(yīng)進行3次開斷操作。燃弧時間條件同6.102.10.由于直流分量的原因，非對稱電流試驗時di/dt和TRV均有變化。在合成試驗中，這些改變需按以下各a)控制電流中的直流分量。用選相的辦法來改變短路起始瞬間以控制直流分量。按下述公式來確定降低的充電電壓：(大半波用“+”;小半波用“一”)Uns——對應(yīng)的對稱試驗的充電電壓；p——電流零點時直流分量的相對值；r—DL/T402規(guī)定的時間常數(shù)(45ms)。1)簡化法。對t2不超過500μs的TRV來說，可以采用簡化法。該法假定，TRV(uy,t?4t?)的修正量正比于di/dr的修正量。這意味著按b)降低了di/dt后，TRV的校正就自動滿足了。表4開斷非對稱電流后的TRV頻率電壓時間坐標頁碼，16/45在大半波后，電流零點處的非對稱度%“c“c“c“c“c“cu電壓053在小半波后，電流零點處的非對稱度05 注：首開相因數(shù)1.3,直流分量的衰減時間常數(shù)45ms。注：首開極因數(shù)為1.5的TRV值，在表5中給出門。當時間常數(shù)不等于表中所給數(shù)值時的TRV值，可用線性內(nèi)插和外推求得，且足夠精確。采用說明：1]根據(jù)我國情況更改。表5開斷非對稱電流后的TRV頁碼，17/45頻率電壓時間坐標t4在大半波后，電流零點處的非對稱度%“c“c“c“c“cu電壓0544432在小半波后，電流零點處的非對稱度05 注：首開相因數(shù)1.5,直流分量的衰減時間常數(shù)45ms。d)修正恢復(fù)電壓。如果所進行的試驗是在大半波末開斷，降低了的直流恢復(fù)電壓足夠覆蓋一個等值直DL/T690—1999頁碼，18/45接試驗恢復(fù)電壓的前1/4半波。若在電流小半波末開斷，降低了的直流恢復(fù)電壓不能覆蓋基準的系統(tǒng)條件，因為在TRV開始后系統(tǒng)的工頻恢復(fù)電壓是繼續(xù)上升的。經(jīng)試驗站、制造廠和用戶同意，可把它和對稱試驗方式一起加以考慮，可認為驗證斷路器性能的證據(jù)已經(jīng)充分。在小半波熄弧且di/dr已降低，因此，TRV也已降低的非對稱試驗，其苛刻度可認為低于相應(yīng)的對稱試驗。但是如需充分證明這一試驗條件，則有三種可能性：1)試驗按非對稱電流條件和電壓源充電電壓等于對稱試驗時的電壓來進行。必須認識到，由于di/dt和TRV均高于等值的直接試驗的值，故苛刻度明顯提高。2)與di/dt成反比地增大引入回路電感，其他同1)。此時di/dr值是正確的，但TRV偏高。3)用具有交流恢復(fù)電壓的回路進行試驗。6.109近區(qū)故障試驗對近區(qū)故障合成試驗，短線電路的參數(shù)應(yīng)是DL/T402中4.105中給定的參數(shù)，在整個相互作用階段，線路應(yīng)接在載流回路中。近區(qū)故障線路存在于電壓回路中會引起振蕩，疊加到引入電流波上，應(yīng)阻尼掉這些振蕩(以滿足4.2.1d的要求),以免影響電弧電壓顯著變化階段或電流零點前至少100μs期間的電流?？膳cTRV波形調(diào)節(jié)回路串接一電阻。在大多數(shù)情況下，選作調(diào)節(jié)恢復(fù)電壓起始上升率的電阻足以提供注：近區(qū)故障試驗時，如將線路與電壓回路阻抗接在被試斷路器的同一側(cè)，則應(yīng)特別注意預(yù)期TRV的電壓分布和測量。6.111容性電流開合的合成法附錄Al](標準的附錄)2]計果，改正其明顯錯誤之處。A1電流在臨過零前的畸變相互作用階段始于因電流趨零使電弧電壓開始顯著變化的時刻。在此階段內(nèi)，電弧電壓的變化影響電流臨過零前的波形和變化率?；冸娏魇箤嶋H電流偏離預(yù)期電流，畸變電流主要流過實際回路所有參數(shù)中具有低時間常數(shù)的阻抗。電流趨零時特有的波形決定了電流零點時斷路器弧觸頭間的基本狀態(tài)。特別是存在于弧觸頭間介質(zhì)的狀態(tài)。回路與斷路器間的主要相互作用是由電弧電壓引起的，它對電容充放電，并影響近零前的di/dr。在代表系統(tǒng)短路或直接試驗的簡化電路中，如圖Al(a),電壓u供給電弧電流i,相應(yīng)的電弧電壓為ug,與電弧并聯(lián)有一電容C。電壓u、電壓的頻率和電流起始瞬間決定的。以及DL/T690—1999頁碼，19/45i=ip-ià注：實際上，用計算機進行數(shù)字計算可能更合適，此時可輸入各種電弧電壓波形。(b)(e)u—直接試驗電路的電源電壓；u,—斷路器的電弧電壓；L—全容量直接試驗圖A1直接試驗電路圖A2大電流階段的電流的畸變與預(yù)期電流相比，總合的電弧電流在四個物理參數(shù)方面呈現(xiàn)畸變，即電流幅值、半波持續(xù)時間、電弧能量及di/dt。實際上，在評價電弧電壓的影響時只考慮電流幅值和半波持續(xù)時間就夠了。作為初步近似?？煽紤]兩種不同的電弧電壓特性，即：——電弧電壓為恒值，u?=Ua。地DL/T690—1999地頁碼，20/45⑤)fc)690—1999頁碼，21/45—a(a)?*=8÷n*(b) △t=Tp-T?DL/T690—1999頁碼，22/45A2.2在普遍情況下的畸變在對稱和非對稱電流兩種情況下，以及燃弧時間超過一個半波時，畸變電流由下述公式獲得。該式適用于電弧電壓為恒值及線性增長這兩種情況。計算按圖A2(a)所示的電路進行，L/R是電源阻抗的時間常數(shù)。預(yù)期電流的相對值由下式給出：式中t——由電流起點計起的時間坐標；t?——電壓正半波起始點與電流始點間的時間間隔其中畸變電流的相對值是：i?/1,-c對于第一個燃弧半波；對于第二個燃弧半波；對于第三個燃弧半波。其中C、D、E、F和G由下述式?jīng)Q定：a)電弧電壓為恒值時：式中：M——電弧電壓與工頻電壓峰值之比to,to——各半波電流的終止時刻。b)電弧電壓線性增長時：DL/T頁碼，23/45性增長時，其結(jié)果作為比率的函數(shù)，由圖A3(b)給出。對于非對稱電流的情況，由圖A3(c)和頁碼，24/45a)①—燃弧1個半波；②—燃弧2個半波；③—燃弧2.5個半波線性增長的電弧電壓的情況下圖A3最后燃弧半波的電流幅值和持續(xù)時間的減少(二)對于燃弧時間來說，考慮了三種典型情況：1個、2個及2.5個半波。在非對稱電流的情況下，觸頭分離電弧電壓所造成的影響不但取決于電弧電壓，而且取決于燃弧時間和電流的非對稱度，所以，對每個注：為了能夠?qū)煞N燃弧形式的有關(guān)曲線進行比較，適當?shù)剡x擇了電弧電壓值，即電弧電壓線性上升時，在最后的電流零點的值等于恒值電弧電壓情況下U,的2倍。DL/T690—1999頁碼，25/45A3確定受畸變電流參數(shù)的例子下面以123kV斷路器的單極試驗為例來說明如何利用前面A1和A2所給的方法計算受畸變的電流。在合成試驗的例子中，假定被試斷路器和輔助斷路器的電弧電壓、觸頭分離時刻相同。A3.1對稱電流試驗A3.1.1恒值電弧電壓直接試驗：額定電壓U=123(kV)單極試驗電壓恒值電弧電壓平均值(最后半波)U?=1(kV)因此可得由圖A3(a),按燃弧一個半波計算(見A2.1)合成試驗：電流回路電壓U?=31(kV)恒值電弧電壓(被試斷路器和輔助斷路器，最后半波)平均值Uas=2Ua=2(kV)因此可得由圖A3(a)可知，一個燃弧半波A3.1.2線性增長的電弧電壓直接試驗：單極試驗電壓U?=92(kV)線性增長的電弧電壓因此由圖A3(b)可知，一個燃弧半波合成試驗電流回路電壓U?=31(kV)線性增長的電弧電壓(被試斷路器及輔助斷路器)因此可得由圖A3(b)可知，一個燃弧半波DL/T690—1999頁碼，26/45在A3.1.1中，按4.1的規(guī)定，工頻電流半波幅值和持續(xù)時間的容差在實際的合成試驗中都不會超過。當然這要取決于電流交流分量的衰減可以忽略不計。在A3.1.2中，半波持續(xù)時間已超過容差，雖然電流幅值在表面上沒有超差，但當預(yù)期電流的交流分量有些衰減時，實際上就可能超差。因此，應(yīng)該提高電流回路電壓，或采取4.1所述的其他措施。A3.2非對稱電流試驗如果電弧電壓近似于恒定或線性增長，圖A3(c)和圖A3(d)的曲線可以使用。計算方法與對稱情況的相似。以恒值電弧電壓的情況為例：直接試驗：單極試驗電壓(kV)因此可得觸頭在電流起點后約1.5周波分離，由圖A3(c)可知燃弧一個半波合成試驗：因此可得由圖A3(c)可知，觸頭分離時刻及燃弧半波數(shù)實際的電弧電壓可能不遵從這兩個簡化特性，這時可由實際的示波圖測得合成試驗中的電流縮減，或用計算法計算。確定合成試驗的驅(qū)動電壓需要知道直接試驗的實際電流，此電流僅能由計算得出?；冏饔茫虼?，認為規(guī)定的預(yù)期電流等于基準電流。注：如果輔助斷路器比被試斷路器晚分，或使用電弧電壓較低的輔助斷路器，則它對開斷電流的影響比被試斷路器的小。附錄B(標準的附錄)電流引入法B1電流引入在電流引入合成試驗電路中，電流的疊加發(fā)生在工頻短路電流零點稍前。由電壓回路來的幅值較小，但頻率較高的電流，疊加到被試斷路器或輔助斷路器上。用一按電流控制的控制回路來選擇引入電流接入的瞬間，使得在電弧電壓顯著變化階段，被試斷路器中的合電流波形特性與規(guī)定的開斷電流在電流零前的特性相符。這樣，被試斷路器在輔助斷路器開斷電流以后自動地接入電壓回路，因此，在電流負荷與施加電壓負荷之間不會出現(xiàn)延誤。B1.1電壓回路與被試斷路器并聯(lián)的電流引入電路(并聯(lián)電路)頁碼，27/45QF?—輔助斷路器；Zn—電壓回路的等值波阻抗；Can—電壓回路的時延電容；圖B1電壓回路與被試斷路器并聯(lián)的典型電流引入電路圖B1示出電壓回路與被試斷路器并聯(lián)的電流引入電路的簡化線路圖。電壓回路在工頻短路電流零點稍前、相互作用階段尚未開始時接入，這時高頻振蕩電流ih疊回到同極性的工頻短路電流i上，構(gòu)成被試斷路在輔助斷路器將工頻短路電流i開斷后，被試斷路器僅與電壓回路相連，僅有ih流過。電壓回路還在電流開斷后為被試斷路器提供恢復(fù)電壓。圖B2示出的是引入時刻選擇的例子。波形的特征是有兩個曲折點，分別指明被試斷路器中電流引入的起始以及輔助斷路器中工頻短路電流的開斷。改變Zh和Cdh(圖B1)就可調(diào)節(jié)瞬態(tài)恢復(fù)電壓的波形，以符合弧供電的時間圖B2電流引入電路的引入時刻選擇B1.2電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的電流引入電路(串聯(lián)電路)圖B3示出電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的電流引入電路的簡化線路圖。電壓回路在工頻短路電流零點稍前接入，之后，高頻振蕩電流i,以相反的極性疊加到輔助斷路器中的工頻短路電流i上。在輔助斷路器中的合電流被開斷以后，振蕩電流就轉(zhuǎn)移到被試斷路器和電流回路。此時，被試斷路器是電流回路和電壓回路串聯(lián)組成的電路的一部分，被試斷路器中合電流被熄滅后，由電壓回路和電流回路共同提供瞬態(tài)恢復(fù)電壓。頁碼，28/45AP—延弧回路；i—電流回路的電流；QF2—輔Ca?—電壓回路的時延電容；Zn—電壓回路的等值波阻抗；SLF—近區(qū)故障電路(進行該試驗時);Cam—電壓回路的時延電容圖B3電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的典型電流引入電路圖B4示出引入時刻選擇的例子，電流波形上有一個曲折點，它與輔助斷路器中電流的開斷相應(yīng)。改變Z?、Can以及Z?和Ca?(見圖B3)能調(diào)節(jié)恢復(fù)電壓的波形，使其符合DL/T402的要求(見4.1.3)。i—輔助斷路器中的電流；ip—被試斷路器中的電流；z一引入電流；π一僅由引入電流向電弧供電的時間圖B4電流引入電路的引入時刻選擇B2電弧電壓顯著變化階段的確定為了確定在臨近電流零前發(fā)生的電弧電壓顯著變化階段，可以采用以下的方法。作法視具體的電弧電壓特性而定。斷路器的電弧電壓的總的形狀變化很大。在很多情況下，電弧電壓不穩(wěn)定，沿一平均值波動。為了辨認顯著變化處，在其波峰與波谷間畫一平滑曲線，以便求平均值(見圖B5)。平均電弧電壓特性的波形也可能很不相同。i—電流；ua—電弧電壓；p—電弧電壓顯著變化階段(a)變化的電弧電壓；(b)上升的u?圖B5由示波圖確定電弧電壓顯著變化階段的例子頁碼，29/45大多數(shù)斷路器的電弧電壓在電流半波內(nèi)表現(xiàn)為近似恒值或穩(wěn)定增長，臨近電流零點時顯著增加。在這種情況下不難由示波圖確定顯著變化的起點。為此，所采用的示波器最好能給出有較大偏轉(zhuǎn)的電弧電壓，而且有足夠快的時間尺度，以便能精確地測量電弧電壓顯著變化階段。有時，確定電弧電壓顯著變化階段有困難，因為：1)在電流半波內(nèi)幾乎一直到電流零點，電弧電壓近似保持恒值或穩(wěn)定增長；2)在電流零前很早時電弧電壓就發(fā)生變化。在這些情況下，在考慮4.2.1要求的同時，應(yīng)使用盡可能低的引入電流頻率。附錄C(標準的附錄)電壓引入法在使用電壓引入的合成試驗電路中，電流回路為被試斷路器提供全部短路電流，且在電流過零后提供瞬態(tài)恢復(fù)電壓的前一部分。適當?shù)剡x擇電流回路的電壓和自振頻率，就能得到正確的功率因數(shù)、電流值以在電流回路瞬態(tài)恢復(fù)電壓的第一個峰值附近，用一個按電壓控制的控制回路來投入電壓回路，使規(guī)定的瞬態(tài)恢復(fù)電壓得以繼續(xù)，因此在電流負荷和電壓負荷之間沒有延誤。C1電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的電壓引入電路(串聯(lián)電路)圖C1示出電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的電壓引入電路的簡化電路圖。電流回路提供全部的短路電流負荷。與輔助斷路器并聯(lián)一個適當數(shù)值的電容器，在工頻短路電流的零點之后，這個電容器將電流回路的全部瞬態(tài)恢復(fù)電壓傳送給被試斷路器，并傳遞弧后電流所需的能量。L?一起調(diào)節(jié)TRV的大部分；C?一電流回路電容，與Ln一起調(diào)節(jié)TRV的前一部分；Ln—電壓回路圖C1電壓回路與輔助斷路器并聯(lián)的典型電流引入電路(簡化圖)在該瞬態(tài)電壓的第一個峰值附近接入電壓回路，此后，兩個回路的瞬態(tài)恢復(fù)電壓相加，形成被試斷路器兩端的瞬態(tài)恢復(fù)電壓。圖C2示出被試斷路器中的電流和輔助斷路器、被試斷路器兩端的電壓波形。輔助斷路器僅承受電壓回路電壓的作用。被試斷路器端子上的兩個電壓分量相疊加，以產(chǎn)生瞬態(tài)恢復(fù)電壓。改變G?、C?以及C;未示出的其他元件的數(shù)值，可調(diào)整它的波形，使符合于DL/T402的要求(4.1.3)。頁碼，30/45u?—電流回路提供的TRV;—電壓引入瞬態(tài)；聯(lián)的電壓引入電路的TRV波形C2電壓回路與被試斷路器并聯(lián)的電壓引入電路這個電壓引入電路與上述的相似，但是電壓回路與被試斷路器并聯(lián)，不是與輔助斷路器并聯(lián)，通常不D1方法的原理在雙聯(lián)試驗電路中，電流回路為串聯(lián)的輔助斷路器和被試斷路器提供電流。由變壓器(或自耦變壓器)經(jīng)電阻將高電壓加在被試斷路器上，變壓器的原邊接在電流回路上，跨接在輔助斷路器和被試斷路器兩DL/T690—1999圖D1變壓器或Skeats電路假定電弧電壓近似恒定，則被試斷路器中的電流將在輔助斷路器開斷后經(jīng)過時間△t到達零點?！鱰近似由下Ual`Wat——分別為QF1和QF2的電弧電壓；選擇足夠大的電阻R,可使△t很小，但是太大的R值將增加對TRV的阻尼。對有弧后電流的斷路器，R值還要進一步受到限制。常用的R值約數(shù)千歐，產(chǎn)生的At≤10μs。這種試驗電路不適于進行斷路器的熱重燃模式試驗，因為：——在相互作用階段電源阻抗與網(wǎng)絡(luò)(或直接試驗電路)條件不一致；——在電流零點前的短時間內(nèi)di/dt偏離預(yù)期值。這種試驗電路可用于試驗斷路器的介電恢復(fù)特性，也可以進一步用于關(guān)合試驗，并且可以用于施加幾次全電壓的場合。D2電路的實際布置電路的實際布置如圖D2所示。它可利用依次分開輔助斷路器QF1、QF2和QF3的方法在一次分閘操作中連續(xù)的三個電流零點加全恢復(fù)電壓。如果被試斷路器在第一個和第二個電流零點未能開斷，則點火間隙G1和G2分別被觸發(fā)，使電流得以繼續(xù)流通。RQW2QF1QF4圖D2受觸發(fā)的變壓器或Skeats電路在合分操作中它也可以在合和分之后都施加全電壓負荷。被試斷路器QF4在全電壓下關(guān)合(QF1在分閘狀態(tài)),當預(yù)擊穿時，一個點火間隙(如G2)點火，接通電流回路(QF3處在合閘狀態(tài))。被試斷路器分之前QF1處在合閘狀態(tài)，在第一個電流零點被用作輔助斷路器。如果需要，可用G1和QF2對第二個電流零點進行試驗。利用同樣的方法，在一次自動重合閘的兩次分閘操作中也可以都作全電壓試驗。DL/T690—1999頁碼，32/45附錄E(標準的附錄)合成試驗應(yīng)提供的資料和記錄的數(shù)據(jù)除了DL/T402附錄C所規(guī)定的要求外，合成試驗報告應(yīng)給出下列資料。E1輔助斷路器a)型號及主要技術(shù)數(shù)據(jù)。b)說明每極的單元數(shù)及滅弧介質(zhì)等情況，如有均壓電容也要說明。a)電壓回路的回路參數(shù)。b)被試斷路器預(yù)定的燃弧時間的整定，包括使用延弧回路。E3要記錄的量所記錄信號的偏轉(zhuǎn)和時間分度的分辨力應(yīng)使所需的數(shù)據(jù)能足夠準確地計算出來。E3.1電壓a)電流回路的電壓。b)被試斷路器兩端的電壓。c)輔助斷路器兩端的電壓。d)被試斷路器的電弧電壓。a)通過被試斷路器的電流。b)電壓回路的電流。注1某些量可能需要有幾個偏轉(zhuǎn)和(或)時間標度不同的記錄，在進行E3.1b和E3.2a的測量時即系此種情2為獲得試驗或設(shè)計數(shù)據(jù)，可增加其他信息和記錄。附錄F(標準的附錄)試驗帶并聯(lián)分閘電阻的斷路器的特定程序F1引言當用合成試驗法試驗裝有并聯(lián)分閘電阻的斷路器時，每種方案均應(yīng)根據(jù)它的利弊加以考慮，其主導(dǎo)原則是，合成試驗電路應(yīng)具有DL/T402所規(guī)定的預(yù)期瞬態(tài)恢復(fù)電壓，應(yīng)將本標準4.1.3規(guī)定的恢復(fù)電壓加到斷路器上。對于那些用并聯(lián)電阻來改變瞬態(tài)恢復(fù)電壓形狀的斷路器，合成試驗電路應(yīng)使瞬態(tài)恢復(fù)電壓的形狀盡量與已被并聯(lián)電阻改變了的規(guī)定的瞬態(tài)恢復(fù)電壓的波形相同。如果并聯(lián)電阻的阻值很低，由于電壓源的能量有限，合成試驗時的實際TRV峰值或許不可能達到上述值。在這種情況下，應(yīng)選擇改進了的試驗方法，使DL/T690—1999頁碼，33/45實際的TVR峰值的相對減小保持在一個可忽略的最小值(小于5%)。然而或許仍不能滿足4.1.3關(guān)于恢復(fù)電壓的要求。采取一定的預(yù)防措施，例如用下列方法中的一個，可進行有效的試驗：——調(diào)整電壓回路參數(shù)，以提供為電阻吸收所需的附加能量；——轉(zhuǎn)接到一個能維持電阻兩端電壓的附加交流電壓源上；——斷開被試斷路器的并聯(lián)電阻，而將一個電阻接到試驗電路中合適的位置(例如電壓回路電感的兩端),以便在被試斷路器的兩端得到等值的瞬態(tài)恢復(fù)電壓波形。當使用這個方法時，應(yīng)注意保證在電流零區(qū)該電阻的影響與電阻接在斷路器兩端時的影響足夠接近。這些方法的選擇和認可，需要非常仔細的考慮，且應(yīng)由試驗站、制造廠及用戶協(xié)商。如果采用的試驗方法不能使電阻承受全部熱負荷，或者不能使電阻電流的開斷裝置承受全開斷負荷，則應(yīng)進行附加試驗(見F3.3和F3.4)。F2條件應(yīng)該滿足對基本合成試驗電路的要求(見4.1),當斷路器的電阻低到不能使用僅由電容器構(gòu)成的電壓源時，在高電壓階段必須滿足如下的附加要求。加在斷路器上的正確的瞬態(tài)恢復(fù)電壓應(yīng)是考慮了斷路器并聯(lián)電阻及電弧電壓影響的恢復(fù)電壓，在瞬態(tài)恢復(fù)電壓波形上應(yīng)無不連續(xù)處。F2.2工頻恢復(fù)電壓階段應(yīng)該提供與DL/T402規(guī)定的數(shù)值相同的工頻恢復(fù)電壓。注2:容許使用幅值正確而相位與電網(wǎng)中的不同的工頻恢復(fù)電壓，相位移的方向應(yīng)使合成試驗的恢復(fù)電壓滯后于網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)電壓。結(jié)果是使恢復(fù)電壓的第一個半波加長，只要相位移不超過20°左右就是容許這是一種代用法，是用一組共4個單獨的試驗程序來確認被試斷路器滿足完整的試驗。為了達到這個目的。斷路器的電阻必須能斷開。這些試驗的目的是確定主斷口在相互作用階段不發(fā)生復(fù)燃。將電阻裝在斷路器的規(guī)定位置上進行合成試驗。在比相互作用階段長的時間內(nèi)，此試驗處于正常要求的條件。當采用電壓回路與被試斷路器并聯(lián)的電流引入法時，如果在帶有斷路器并聯(lián)分閘電阻的情況下電壓回路的放電時間常數(shù)至少高于相互作用階段持續(xù)時間的5倍，則電壓回路的能量一般是足夠的。F3.2主斷口的介電擊穿模式試驗首先斷開斷路器的電阻，然后進行合成試驗，其瞬態(tài)恢復(fù)電壓是僅受電阻影響而改變了的正確的預(yù)期瞬態(tài)恢復(fù)電壓。這個試驗覆蓋了介電階段，在F3.1中所述的熱復(fù)燃試驗中這個階段未被覆蓋。1允許采用一個簡便方法，即如果愿意的話，在相互作用階段剛開始前可在外電路中接入替代電阻。雖然這可能使決定熱重燃判據(jù)的條件發(fā)生變化，但在F3.1的試驗中這些條件已滿足了。2當在數(shù)個串聯(lián)斷口上進行F3.2的介電試驗時，可能出現(xiàn)問題，斷開并聯(lián)電阻就意味著除了由電容提供的均壓措施外再無任何這類措施，可能無法提供足夠均勻的電壓分布，使得在某個斷口上有過載的危險。對敞開式斷路器來說，解決問題的一個方法是將一串阻值較高的外電阻接在斷路器上，做到近于均勻頁碼，34/45分壓。當然，在提供正確的瞬態(tài)恢復(fù)電壓波形時要考慮這些電阻的影響。為了證明電阻能滿足斷路器進行操作循環(huán)時所施加的熱和電壓條件，需進行工頻試驗。F3.4電阻開斷裝置的試驗進行試驗的目的是證明電阻開斷裝置具有所要求的性能。F4附加說明值得注意的是，在使用工頻恢復(fù)電壓的電路中，電壓回路合閘開關(guān)的時間控制很重要，試驗程序的正確工作取決于該定時能否處在很小的容差內(nèi)。不遵循這點會使預(yù)期瞬態(tài)恢復(fù)電壓波形有顯著的誤差。如果采用這個代用的多步試驗程序，應(yīng)注意到在F3.2的介電擊穿模式試驗中可能出現(xiàn)問題。在斷路器之外采用替代電阻會將寄生電感和寄生電容引入到含有主斷口的回路中。在介電擊穿模式試驗時會導(dǎo)致熱重燃模式的開斷失敗，這樣的失敗并不構(gòu)成否定斷路器的理由，但需要改變電路再進行介電擊穿模式試附錄Gl](標準的附錄)1]本附錄中的圖和方程式摘自“用合成試驗電路對無并聯(lián)電阻斷路器作容性電流開合試驗要求”(“Requirementsforcapacitivecurrentswitchingtestsemployingsynthetictestcircuitsforcircuitbreaker許可引用，并作了少量修改。容性電流開合試驗的合成法G1引言用合成方法進行容性電流開合試驗通常按單相進行。由于斷路器在容性電流關(guān)合操作期間的負荷小(背對背電容器組開合除外),關(guān)合試驗可以單獨進行。復(fù)燃和重擊穿現(xiàn)象引起電源和容性負載之間的相互作用，目前難以用合成試驗電路可靠的模擬。因此，合成法只對無重擊穿操作才有效。復(fù)燃或重擊穿之后合成電路條件不再有意義，可能需要直接試驗?？紤]到關(guān)合操作的預(yù)擊穿可能造成高頻電流的開斷，這種開斷之后可能發(fā)生復(fù)燃。這表明斷路器可能需要進行直接試驗。開合長的空載線路時，可能出現(xiàn)行波現(xiàn)象，以合成電路模擬該行波時采用包絡(luò)線。但是，采用附加的電路(這種電路正在考慮中)可作更精確的模擬。裝有分閘并聯(lián)電阻的斷路器可用兩步合成試驗電路進行試驗。合成試驗電路參數(shù)應(yīng)調(diào)整到使產(chǎn)生的恢復(fù)電壓與直接試驗電路的負荷等效。G2合成開斷試驗要求為了考慮與開斷容性電流有關(guān)的現(xiàn)象，下列項目應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)定：1)工頻試驗電流特別是開斷之前最后一個半波的波形和幅值；2)工頻電源電壓的波形和幅值；4)在模擬電源高阻抗條件下的試驗時，電壓突變過程中瞬態(tài)電壓的幅值、頻率和阻尼；5)斷口兩端和對地的電場結(jié)構(gòu)。DL/T690—1999頁碼，35/45G3合成關(guān)合試驗要求為了考慮與關(guān)合容性電流有關(guān)的現(xiàn)象，下列項目應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)定：2)負載側(cè)殘留電壓值(在通常情況下為零),在有殘壓的情況下合閘必須考慮負載側(cè)的初始條件。并可能需要適當修改合成電路；3)關(guān)合涌流的幅值和波形。由斷路器和試驗電路之間的相互作用產(chǎn)生的截流現(xiàn)象，通常引起負載側(cè)電壓的降低，從而使被試品的在直接試驗電路中，容性試驗電流小時，可能發(fā)生截流。在合成試驗電路中，由于下面的原因這種截——一般地說，試驗電路的主要元件和分散元件的特征參數(shù)是不同的，因而斷路器的截流特性可能要——與被試斷路器串聯(lián)的輔助斷路器的影響；——電弧電壓對工頻電壓比率的增加。因此，進行合成試驗時，很難確定截流是否是斷路器的顯著特點?？刹捎孟旅娴姆椒p少截流：——改變從斷路器兩端看去的電容；——采用最短燃弧時間短和電弧電壓低的專用輔助斷路器。G5.1開斷試驗的基本電路合成試驗電路原則上由兩個回路即電流回路和電壓回路組成。對于容性電流開合，這兩個回路可以都是容性的。只要兩個電源之間的相位作相應(yīng)的改變，則在某些情況下，可以采用感性的或阻性的電流回路作為一種替代的方法。這兩個電源可以是發(fā)電機饋電的變壓器或充電的電容器，或這二者的組合。合成電路要使用輔助斷路器將被試驗斷路器與電流回路隔離。兩個電源與兩個斷路器的聯(lián)接可以是并聯(lián)型的(輔助斷路器上電壓等于兩個電源電壓之差),或串聯(lián)型的(被試斷路器上的電壓等於兩個電源電壓之和)。根據(jù)電壓回路是持久地聯(lián)接，還是在工頻電流零點之前或之后的某一瞬間接入，可區(qū)別是工頻電流迭加電路、電流引入電路或電壓引入電路。在電源高阻抗條件下的試驗，瞬態(tài)的突變電壓最好在斷路器加交流電壓的一端由電流回路或電壓回路產(chǎn)生。斷路器的另一端必須加上緩慢衰減的直流電壓負荷。在某些試驗電路中，兩個電壓迭加在斷路器的一端上，另一端接地。就對地絕緣而言，這種條件更嚴酷。對于金屬封閉式斷路器，可以在箱體上接一附加電源以補償這一效應(yīng)。具有不同特點的試驗電路有多種。圖G1～圖G5中給出了某些例子。頁碼，36/45電壓Uy=Us電流Ie=/(1+1/m)電感oLe<<1/wC。電容C=n(1+1/m)C電容C=C/mI?=負載電流C?=負載電容(a)電路原理圖；(b)電流和電壓的定性波形u一被試斷路器QF1兩端的電壓；n—規(guī)定的試驗電壓U、和電流回路實際電壓U之比；m—規(guī)定的試驗電流I和電壓回路電流之比；“A、“g—A、B等各點圖G1合成試驗電路圖(并聯(lián)型)(電流回路的電壓為U,電容為C?提供的電容電流為Ic。電壓回路提供規(guī)定的試驗電壓U,通過電容C,提供較小的電容電流()DL/T690—1999頁碼，37/45電流回路電壓回路(a)電路原理圖；(b)電流和電壓的定性波形DL/T690—1999頁碼，38/45)電流回路電壓回路u=U?√2DL/T690—1999頁碼，39/45電流回路電壓回路為到引入電流峰值的時間頁碼，40/45電流回路電壓回路電流Ie=UcwCc電流Ie=U,oC、電感oLe<1/wC?電感oL√<<1/oC,iL=負載電流(a)電路原理圖；(b)電流和電壓的定性波形n—規(guī)定的試驗電壓Us和電流回路實際電壓U試驗電流I和電壓回路電流之比；u一被試斷路器QF1兩端的電壓；‘A’“g—A,B…各點對地電壓；un—電壓回路充電電壓；C一負載電容圖G5在被試驗器兩側(cè)施加正常的系統(tǒng)恢復(fù)電壓的合成試驗回路(串聯(lián)型)G5.2關(guān)合試驗的基本合成試驗電路對于容性的合成關(guān)合試驗，在觸頭開始合閘直到介質(zhì)擊穿瞬間由電壓回路提供試驗電壓，接著提供起始瞬態(tài)關(guān)合電流。為此，可能需要某些專門元件。介質(zhì)擊穿之后，電流回路必須立刻接入以提供瞬態(tài)關(guān)合電流和隨后的工頻電流。為此球隙要及早點火以便維持預(yù)擊電流。為了提供所需的瞬態(tài)關(guān)合電流和工頻電流，容性電源是適用的，而感性電流源不適用，因為它不能給出正確的電流波形。關(guān)合電路的例子可見圖G6。頁碼，41/45開斷操作電流回路電壓U?=Us/n電流I?=I?電感L?=Ls/n(a)電路原理圖；(b)電流和電壓的定性波形；n—規(guī)定的試驗電壓U,和電流回路實際電壓U,之比；m—規(guī)定的圖G6合成關(guān)合試驗電路圖(Rs和Cs決定起始瞬態(tài)關(guān)合電流，Ls和C?決定瞬態(tài)關(guān)合電流)注：圖G1～圖G6的公式并不精確，僅給出電路的近似特性。附錄H(標準的附錄)H1“一步一步”法DL/T690—1999頁碼，42/45此法只用一個電源。為了把燃弧延長到欲施加電壓源的那個電流零點，用專門的延弧回路或其它方法人為地使被試斷路器復(fù)燃。與H2的方法相比，“一步一步”法所需的附加設(shè)備較少。然而，為了滿足規(guī)定的燃弧時間，可能需要做較多的試驗。G—閉合延弧回路用的火花間隙；R,—延弧回路電阻圖H1延長燃弧時間的典型電路圖1)單獨的延弧回路法。單獨的延弧回路在電流零前約10μs時提供一個與工頻電流極性相反的、快速上升的電流脈沖。于是，流經(jīng)斷路器的電流迅速反向，弧隙的導(dǎo)電性維持到下一個工頻電流半波。圖H1示出了一個延弧回路的例子。為了把燃弧延長幾個電流半波，可以用幾個這樣的回路。原則上延弧回路能用來給被試斷路器和輔助斷路器二者延弧，然而用適當延遲輔助斷路器觸頭分離的方法通常可免除需對兩個斷2)