高压开关改造与增益

高压开关改造与增益

郭葆箐

郭葆箐（山西省大同市同煤集团煤峪口矿）

摘要：高压开关是变电站重要的设备之一，它担负着切断供电线路负荷电流的作用，当某一线路需要停电或送电时，需要用开关来切断负荷电流，并且要求在开关断开或接通的瞬间有效地熄灭电弧，因此，开关是变电站接通和切断负荷电流最有效的设备。本文对变电所的旧开关设备存在的问题进行分析，并提出改造方案。

关键词：变电所高压开关改造

0引言

高压开关设备主要用于关合及开断高压正常电力线路，以输送及倒换电力负荷；从电力系统中退出故障设备及故障线段，保证电力系统安全、正常运行；将两段电力线路以至电力系统的两部分隔开；将已退出运行的设备或线路进行可靠接地，以保证电力线路、设备和运行维修人员的安全。进入21世纪，国内开关行业向超高压技术的深度与广度发展，并正在向特高压交直流输电技术与设备挑战，整个行业进入了全面快速提升技术水平的新时代。通过多年来的高压、超高压设备的技术引进、合作生产，大型民营企业的迅速掘起，国外合资、独资企业的注入，大大加快了国内高压开关设备技术进步，高压、超高压设备技术提升尤为显著，SF6灭弧技术从压气式、旋弧式发展为智能型自能灭弧。GIS设备已向智能化、小型化、大容量、高可靠性方向发展。国产550kV超高压国产设备技术性能达到了国际同类产品水平，为特高压输电装备提供了较好的技术研发基础。特高压直流输电技术研究是高压开关设备制造业一项新的重大技术开发领域。发展特高压开关设备既是开关制造业面临世界技术顶峰的挑战，更是开关行业技术提升的大好机遇。

1旧开关设备存在的问题

1.1旧开关柜不具有“五防”等机械闭锁功能，事故隐患多多历史上曾出现过带负荷拉隔离开关、带负荷装设接地线等事故，对安全生产带来不利。

1.2少油式断路器的通病是渗漏油问题拐臂、放油螺钉、油标等处是止渗难点，最难处理的是绝缘筒与上下出线座结合部的渗油，采用环氧树脂封堵，用耐油漆、密封胶涂敷都无济于事，拆又拆不开，结果是年年处理年年渗，既污染了运行环境，又留下安全隐患。综合我站开关柜油断路器存在的问题，曾更换过几台漏油严重的短路器。

1.3少油断路器的分断性能不理想在过去的工作中曾经出现过动、静触头粘连而没能起到分断短路电流的现象，并且有时才经过两三次的速段保护断路器内的油就炭化不能继续使用，就要对短路器进行放油、冲洗、换油，有的甚至要解体对触头进行维护，费时费力。

2改造方案通过对改造费用、改造工作量、以后的维护和运行，特别是改造对安全生产带来的积极作用方面考虑，6KV所有开关设备(包括断路器)进行更新。所选开关柜为KYN28A-12型户内金属铠装抽出式开关设备，并配套选用VD4型真空断路器。

3所选设备特点

3.1KYN28A-12型户内金属铠装抽出式开关设备KYN28A-12型户内金属铠装抽出式开关设备(以下简称开关设备)，系3~10千伏、三相交流、50Hz单母线及单母线分段系统的成套配电装置，主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电所的受电，送电及大型高压电动机起动等，实行控制、保护、监测之用。具有“5防”：防止带负荷推拉断路器手车，防止识分合断路器，防止接地开关处在闭合位置时合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能，既可配用VS1真空断路器，也可配用ABB公司的VD4真空断路器。

3.2VD4型真空断路器VD4真空断路器是以空气为绝缘的户内式开关设备元件。在正常使用条件下，只要在断路器的技术参数范围内，就能保证安全可靠地运行于相应电压等级的电网中。VD4真空断路器可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流；机械寿命可高达30000次满容量短路电流开断次数可高达100次。VD4真空断路器适于重合闸操作并有极高的操作可靠性与使用寿命。

4高压开关设备改造的实施

变电所6KV分两段母线是双回路供电，所以改造工程分成两阶段进行，在改造一段时，二段继续用老设备进行供电。每一阶段又分成:旧设备拆除、基础预制、设备安装，设备调试，设备实验几个具体步骤来实施。设备安装调试合格，即可投入正常运行。正常运行的真空断路器虽然稳定可靠，但每年仍应定期进行必要的维护检查或试验，项目如下:①进行外观全面清扫，给传动部件加润滑油；②检查本体及操动机构各部位螺钉有无松动；③检查合闸回路及操作回路，调整试验准确；④机械特性测量:接触行程、触头开距、同期性、分合闸速度、分合闸时间；⑤测量导电回路直流电阻；⑥测量一次和二次回路绝缘电阻；⑦进行工频交流耐压试验，以检验真空灭弧室的真空度；⑧整组分、合闸操作试验。

5结束语

针对我国特高压线路距离长、输送容量大等特点，采用在线路上接高压并联电抗器，并在中性点连接小电抗器的方式接线。高压并联电抗器起补偿线路容性无功和降低线路上的工频过电压的作用，而中性点小电抗使单相接地时的潜供电流幅值降低而易于熄灭，提高单相重合闸的成功率，从而提高了系统的稳定性和供电的可靠性；对于在断路器上安装合闸电阻适合限制较短线路的操作过电压，目前超高压和特高压断路器上都有安装。本次技术改造由于论证充分，工作细致，准备全面，改造效果明显。开关柜改造后新设备运行安全可靠，极大地提高了供电可靠性和运行人员的安全性，杜绝了人为误操作，减轻了检修人员工作量，设备环境也大为改观。

另外，因为现代传感器技术、数字控制技术及微处理技术在开关及开关柜的应用，使其二次技术现代化和智能化成为可能。大大提高设备的可靠性，增加了功能；有利于维修，变“定期维修”为“状态维修”，可及早发现故障苗头，防患于未然；二次回路可不使用常规的电磁元件，简化结构，缩小开关柜体积，同时省去了大量的接线工作量，降低成本，减少接线失误。

参考文献：

[1]工业企业供电[M].北京:冶金工业出版社.1990.

[2]KYN28A-12型户内金属铠装抽出式开关设备说明书.