矸煤電廠真空斷路器的實踐應用

由于我集團一自備選煤發(fā)電廠自建廠所設計的對外供電高壓開關柜內(nèi)所用的的斷路器不論是10KV還是35KV配電室都為SN10型少油斷路器，肩負著為本集團所屬的3對礦井供電的重大任務，對供電的質(zhì)量和要求相當高，對于少油斷路器的運行性能遠遠不能滿足我們的要求。因此這些開關柜必須進行技術改造才能保證對礦井供電要求。其改造方案可分為兩類;一是開關柜的整體更新;二是保留開關柜的柜體，僅對內(nèi)部的少油斷路器進行更換。第一種方案其投資大、停電時間長，改造工作量大、影響生產(chǎn)的時間較長，就目前的狀況不太可行，而第二種方案具有改造工作量小、投資少、停電時間短等優(yōu)點而被廣泛采用。經(jīng)集團公司研究決定采用第二種方案，下面就改造過程中的一些工作情況介紹如下：

1  斷路器的選擇

現(xiàn)在市面的主流斷路器有真空的，SF6的斷路器，因SF6斷路器價格較貴，而真空斷路器價格較便宜一些，其使用性能完全可以滿足使用條件且具有可頻繁操作、使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、開斷能力強、維護工作量少等優(yōu)點，因此真空斷路器成了我們的首選。

于是，35KV、10KV配電室內(nèi)的少油斷路器選用相應等級的真空斷路器進行替換即可。 

2  真空斷路器的特點 

真空斷路器具有下列特點：

（1）維護工作量小，能防火、防爆，操作噪聲小。 

（2）結(jié)構(gòu)輕巧、觸頭開距小、操作輕便、動作迅速、體積小、重量輕。

（3）燃弧時間極短，處于真空中的觸頭基本上不發(fā)生電弧或產(chǎn)生極小的電弧且在極短的時間內(nèi)就能熄滅。

（4）使用壽命長。

（5）斷路器觸頭密封在真空中，不會因灰塵、有害氣體、受潮污染等因素的影響而降低其技術性能。 

（6）少油斷路器在切斷故障電流后需要對滅弧室內(nèi)的油進行更換等檢修工作，而真空斷路器則無需檢修，可直接再次運行。 

綜合上述等特點，真空斷路器不論是從電氣性能還是運維情況等方法都大大優(yōu)越于少油斷路器，性價比極高，因此具有較強競爭力。

3  真空斷路器的選型

3.1  廠原開關柜的介紹

    廠原有的開關柜分35KV和10KV 配電室內(nèi)2種型號具體介紹見下表：

項目 35KV室 10KV室

開關柜型號 GBC-35 GG-1A(F)

斷路器型號 SN10-35 SN10-10

操作機構(gòu) CD10-Ⅳ CD10-Ⅱ

生產(chǎn)廠家 四川電器有限公司 四川電器有限公司

這兩種開關都容易發(fā)生故障，操作機構(gòu)也可能發(fā)生誤動或拒作，所以需進行更換。

3.2  真空斷路器的選型

由于我廠35KV室的開關柜的生產(chǎn)、設計單位為四川電器有限公司，為了改造方便、不該改變柜體本身以及控制回路的改造中能過不做過多的變動，經(jīng)研究決定繼續(xù)選用四川電器有限公生產(chǎn)、設計的斷路器。其斷路器手車型號為：ZN12-40.5(REV11)/T2500-31.5 所有的安裝尺寸原來的手車不變。

對于我廠10KV室內(nèi)的開關柜不變，出于性價比的考慮真空斷路器則選用西電陜西陜開電器集團有限公司生產(chǎn)的型號為ZN63A(VS1)-12的斷路器.

3.3  新選用的真空斷路器特點簡介

型號（廠家） 特    點

ZN12-40.5(REV11)/T2500-31.5

（四川電器有限公司） 1.適用范圍廣，可滿足全工況條件的要求

2.機構(gòu)簡單，開斷能力強，壽命長，操作功能齊全，無爆炸危險

3.爬電比距大于20mm/kV，電氣間隙大于360mm

4.其非對稱開斷的直流分量為32%

ZN63A(VS1)-12（西電陜西陜開電器集團有限公司） 1、絕緣件安全性、可靠性極高。 

2、既固定安裝使用也可手車式使用。 

3、滅弧室與操動機構(gòu)前后布置組成統(tǒng)一整體， 

4、操動機構(gòu)機械壽命達到M2級要求，10000次機械操作免維護。 

5、柜內(nèi)互換性好

4  斷路器改造具體實施

4.1  35KV室內(nèi)開關柜內(nèi)斷路器的改造

因為35KV的開關柜在改造前后都是選用的四川電器有限公司的同類型產(chǎn)品，斷路器手車可以直接互換，只需將二次回路根據(jù)具體情況做少許改動和手車推進開關柜內(nèi)的觸頭位置、咬合情況比對和調(diào)整好就可以了。再對斷路器做工頻耐壓試驗合格便可以投入使用了。

4.2  10KV室內(nèi)開關柜內(nèi)真空短路器的改造

對于10KV配電室原有是GG-1A（F）型高壓開關柜，因該開關柜的外形尺寸為：1200mm×1200mm×2280mm,其采用的油斷路器為SN10-10系列。改造中我們不更換開關柜，因此在安裝斷路器時就需對開關柜進行改進。針對我們新選用ZN63A(VS1)-12型斷路器和原來SN10-10少油斷路器的外形尺寸和安裝尺寸存在差異，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，最終決定焊兩根63mm×63mm×5mm角鋼在原柜體內(nèi)，距柜底1050mm，作為安裝支架。

在真空斷路器安裝前，對斷路器整體及各部件做電氣實驗、真空滅弧室作工頻耐壓試驗等，真空度及斷路器的電氣性能皆試驗合格后，再將斷路器通過螺栓固定在新焊接的角鋼上。 

由于原斷路器和新安裝真空斷路器的尺寸有所變化，連接到母排接線位置也發(fā)生較大變化，故需重新制作斷路器主方至柜頂母線的母排。同時還由于二次線接線端子位置不一樣且有所變化，對二次回路的線也全部進行重新布置和接入系統(tǒng)。完成后，先手動緩慢分合閘幾次檢驗斷路器機構(gòu)是否有卡澀現(xiàn)象，若無卡滯，即可用電動機構(gòu)分合閘及調(diào)試二次回路接線等是否正常。

安裝完畢后進行全面檢查無問題后方可投入使用。

經(jīng)過現(xiàn)場安裝總結(jié)更換一臺斷路器到投入運行所需要的時間不超過8個小時，因此改造時間極短，完全不影響生產(chǎn)。

5  真空斷路器的日常維護

5.1  定期測量斷路器的超行程

超行程是斷路器觸頭彈簧由于動靜觸頭相接觸而受到壓縮的距離，行程與開距的差值即為超行程，超行程必須要求在合格的范圍內(nèi)，方能滿足觸頭之間的壓力，以保證觸頭接觸良好，不產(chǎn)生發(fā)熱等現(xiàn)象，保證斷路器的使用性能的要求。

5.2  定期檢測滅弧室的真空度

真空度是真空斷路器的一個重要指標，真空斷路器滅弧室的真空度直接影響到斷路器的開斷能力。真空斷路器真空度的檢測方法較多，但是根據(jù)我們單位現(xiàn)場的情況及經(jīng)驗總結(jié)，交流耐壓法是比較實用的方法。該方法比較簡便，其方法是：額定電壓40.5KV斷路器在兩觸頭間以不加工頻電壓至95KV，額定電壓12KV斷路器在兩觸頭間以不大于12kV/s的速率升加工頻電壓至42KV，如果真空滅弧室內(nèi)無擊穿及連續(xù)放電等現(xiàn)象，則表明真空度還符合要求，可以使用。

5.3  滅弧室的更換條件

對于使用過程中有異常的滅弧室，到不到相應使用要求的，保證不了安全可高的使用性能是，需對滅弧室進行更換，一般更換條件如下： 

（1）真空斷路器的觸頭磨損嚴重，達到或超出規(guī)定值不能繼續(xù)使用的。 

（2）滅弧室真空度已經(jīng)不能滿足要求，性能達不到使用標準。

（3）同時應嚴格執(zhí)行制造廠家的設計標準和相關的使用要求。

6  改造結(jié)論 

采用真空斷路器替換原有的少油斷路器的改造方式，其改造方法簡單可高靠，并具有投資少、改造期間停電時間短、見效快，在改造后的一年的運行情況來，運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)過拒動、誤動、分合閘失靈等情況，檢修量極少同時配電室達到了無油化，防火防爆，大大的減少了我廠的運維成本，對于還在使用少油斷路器的單位此方法完全值得推廣。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://12-baidu.cn/w/qk/21223.html