33、短路测试：原理、方法与挑战

短路测试：原理、方法与挑战

1. 引言

断路器作为整个电力系统的最后一道防线，其性能的可靠性至关重要。要对断路器的性能有高度信心，要么依靠多年的运行经验，要么通过在模拟实际应用场景的条件下进行广泛测试。短路测试，无论是针对单个灭弧室还是完整的断路器，都是开发过程中最为关键和复杂的任务之一。

从技术工程设计的角度来看，短路测试也具有重要意义。尽管我们对电路中断有了很多了解，并且如今具备对这一过程进行建模的能力，但建模在很大程度上仍基于实验结果。因此，测试成为了开发断路器的基本工具。

短路测试一直面临着挑战。一方面，需要复制机械装置（断路器）与电力系统之间的相互作用，而开关条件会因系统配置的不同而有很大差异，测试需要模拟这些不同的条件。另一方面，开发合适的测试方法以克服测试设施可能缺乏足够可用功率的问题也是一项挑战。测试实验室理论上应能提供与被测断路器设计所针对的系统相同的短路容量，但这并非总是可行，尤其是对于高功率等级的断路器。

目前，能够对最高 145 kV、最大对称电流为 31.5 kA 的三相断路器进行测试。超过这些水平的断路器通常需要进行单相测试，除非直接在电网中进行测试，但这种情况非常少见。

在行业早期，几乎所有测试都在现场利用实际电网提供所需功率进行。即使在今天，某些情况下仍会进行直接现场测试，但大多数测试是在世界各地许多国家的专用测试站进行的。这些测试站大多使用专门为短路测试设计的发电机。

以下是一些世界上重要的测试站及其三相容量：
| 测试站名称 | 所在国家/地区 | 三相容量（MVA） |
| — | — | — |
| N. V. KEMA | 荷兰 | 8400 | <