0 引言

電力系統(tǒng)中斷路器起著切斷故障電流和關(guān)合正常電流的作用，其回路電阻包括導(dǎo)電材料本身的電阻，固定連接電阻以及動、靜觸頭間的接觸電阻，其中，接觸電阻占主要部分?；芈冯娮柚苯佑绊憯嗦菲魍ㄝd額定工作電流時的溫升以及短路狀態(tài)下的動、熱穩(wěn)定性，關(guān)系到斷路器分合閘的可靠性和安全性。通過對斷路器回路電阻的測試，可以估計觸頭的磨損程度和回路的接觸狀況?；芈冯娮璧臏y試在斷路器的出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)中均屬于必檢項目。1臺良好的斷路器，其回路電阻非常小，（不同廠家要求其回路電阻值不同，但多數(shù)規(guī)定為幾十μΩ）。如果動靜觸頭接觸**，回路電阻會非常大，當(dāng)開關(guān)運(yùn)行時，由于負(fù)荷很大，會產(chǎn)**熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時將導(dǎo)致動靜觸頭燒損甚至斷路器爆炸。為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，準(zhǔn)確測量斷路器的回路電阻非常重要[1-2]。

烏蘭察布地區(qū)電網(wǎng)管轄變電站80余座，共維護(hù)3600多臺斷路器，斷路器回路電阻測量工作量較大[3]，

再者目前各廠商生產(chǎn)的回路電阻測試儀連接線均粗而笨重，且接線鉗數(shù)量多，嚴(yán)重影響測試效率，有時需要多次重復(fù)測試。本文基于電路分析，利用軟件仿真、現(xiàn)場實(shí)際測量等方法對回路電阻測試儀測試接線進(jìn)行了改進(jìn)，極大提高了**測試成功率。

1 回路電阻測試效率低的原因

1.1 測試儀接線鉗數(shù)量多

現(xiàn)場操作時需儀器測試接線鉗數(shù)量多（4 個），易造成接線鉗接觸**、誤碰松動，首測成功率很低，需反復(fù)測試，影響工作效率。

1.2 測試連接線笨重

現(xiàn)有回路電阻測試儀連接線平均質(zhì)量為5.3 kg（僅統(tǒng)計電流連接線），反復(fù)測試時，工作強(qiáng)度較大。

2 回路電阻測試接線改進(jìn)

2.1 減少測試儀接線鉗數(shù)量

測量斷路器回路電阻時，電流和電壓接線鉗為獨(dú)立線鉗，如圖1所示。

采用圖2所示的四端子法測量回路電阻可以避免電流引線和接觸電阻對測試結(jié)果的影響[4]。

只要不在點(diǎn) 1 和點(diǎn) 2 位置選取電壓信號，整個回路的電流線電阻和接觸電阻就不會對測試結(jié)果產(chǎn)生影響?？梢詢H使用2個接線鉗進(jìn)行測試，每個接線鉗的兩邊分別接電流線和電壓線，當(dāng)接線鉗張開時，電流線和電壓線之間絕緣。改進(jìn)后接線鉗連接方式如圖3所示。

2.2 采用輕質(zhì)細(xì)導(dǎo)線

測量回路電阻電路如圖4所示，由于測量回路是純電阻回路，回路時間常數(shù)很小，一般測量時間t<5 s，*長不會超過10 s，所以可以適當(dāng)減小電流線截面積。在測試時間內(nèi)，只要電流線的溫度低于外絕緣皮的耐熱溫度即可[5-6]。

（1） 估算選取電流線的截面積 S，并綜合考慮導(dǎo)線絕緣皮的耐熱等級（使用A級絕緣，其耐熱溫度為105 ℃）。

S = I2tγCρΔT ， （1）

式中 I—流過銅線的電流，100 A；

t—通電時間，30 s；

γ—銅電阻率，0.017 Ωmm2/m；

C—銅的比熱容，0.39×103 J/kg℃；

ρ—銅的密度，8.9×103 kg/m3；

ΔT—銅線溫升，75 ℃。

（2） 根據(jù)估算的銅線截面積 S=4.5 mm2，利用Ansoft Ephysics 軟件建模，對銅線進(jìn)行溫度場仿真分析。銅線溫度分布如圖5，銅線中心處溫度*高，越往外，溫度越低，但銅線中心與邊緣溫度相差很小。

圖6為銅線溫度隨時間變化曲線，在70 s內(nèi)，銅線溫度與時間呈正比例關(guān)系上升。

（3） 利用紅外測溫儀對銅線溫度進(jìn)行測量，結(jié)果見表1所示。

將銅線實(shí)測溫度曲線與仿真值曲線進(jìn)行比較（見圖7），可知仿真值與實(shí)測值相似度較好且變化趨勢一致，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。

現(xiàn)場實(shí)際測量斷路器回路電阻時，測量時間一般小于5 s，*長不超過10 s。由表1可知10 s時銅線的溫度為16.4 ℃，遠(yuǎn)未達(dá)到線絕緣外皮耐熱溫度105℃，在其承受范圍內(nèi)。

3 應(yīng)用效果

利用JYL回路電阻測試儀，采用改進(jìn)后的試驗(yàn)線和接線鉗對220 kV集寧變電站2號主變壓器高壓側(cè)202斷路器、中壓側(cè)152斷路器，以及220 kV高順變電站高卓Ⅰ回159斷路器進(jìn)行回路電阻測試，并與改進(jìn)前測得的回路電阻值進(jìn)行對比，如表2所示。

回路電阻測試線改進(jìn)前后，測得的回路電阻基本無變化，保證了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

斷路器回路電阻測試成功率統(tǒng)計結(jié)果見表 3，明顯看出，采用改進(jìn)后的測試線，**測試成功率明顯提高（由43.4%提高到94.8%），大大提升了工作效率。

4 結(jié)語

本文對斷路器回路電阻測試接線進(jìn)行了改進(jìn)，將傳統(tǒng)的4個接線鉗改為只需2個接線鉗即可準(zhǔn)確測試回路電阻，解決了測試時間長、接線鉗數(shù)量多等問題。采用改進(jìn)后的測試方法，回路電阻**測試成功率大幅提升，提高了工作效率，保證了電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。