馬鵬程

摘要:廠礦企業(yè)、變電站和各類(lèi)發(fā)電廠用于配電、照明和提供動(dòng)力的在低壓配電系統(tǒng)中的成套設(shè)備即為配電設(shè)備。高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器屬于高壓配電設(shè)備。用電單位應(yīng)該從自身的經(jīng)濟(jì)和發(fā)展角度出發(fā),考慮用電單位的遠(yuǎn)景規(guī)劃、供電線路的回路數(shù)等因素,對(duì)高壓配電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化、自動(dòng)化的改進(jìn)以期增強(qiáng)配電性能。

關(guān)鍵詞:隔離開(kāi)關(guān)高壓熔斷器自動(dòng)化進(jìn)程

中圖分類(lèi)號(hào):TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(c)-0063-01

1 高壓配電設(shè)備運(yùn)行條件

1.1 高壓核心設(shè)備

在重要工程的高壓配電過(guò)程中,應(yīng)該采用雙母線分段運(yùn)行,以手動(dòng)聯(lián)絡(luò)的方式控制兩路電源。對(duì)變壓器回路的保護(hù)措施應(yīng)當(dāng)采用SF6絕緣固定式針孔斷路器和三工位負(fù)荷開(kāi)關(guān)同時(shí)進(jìn)行。對(duì)電器、架構(gòu)、導(dǎo)體的選擇喝配電裝置的布置方式應(yīng)該能夠使高壓配電設(shè)備在短路、過(guò)電壓和檢修等情況下能夠正常運(yùn)行。對(duì)硬導(dǎo)體噴涂相同顏色的標(biāo)志或是油漆以進(jìn)行區(qū)分,應(yīng)該采用一致的方式相序排列配電裝置各回路。當(dāng)出現(xiàn)如下情況中的任意一種:即因故障而需要切斷電源;較多的出線回路;自動(dòng)裝置或斷電保護(hù)發(fā)出斷電要求以及切換電源時(shí)帶有負(fù)荷—— 才應(yīng)將斷路器裝設(shè)進(jìn)去。在滿足保護(hù)選擇性能配合和斷流容量的前提下,可以選用熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)對(duì)不太重要的的負(fù)荷供電引線進(jìn)行控制。必須用可靠的電器將接地裝置和電器設(shè)備外露部分的導(dǎo)電區(qū)段進(jìn)行連接。在雷雨季節(jié)到來(lái)前要對(duì)避雷器進(jìn)行試驗(yàn)和檢查,將隔離開(kāi)關(guān)在母線停電時(shí)拉開(kāi),便可以將避雷器取下進(jìn)行相關(guān)的檢修工作,所以不需要將單獨(dú)的隔離開(kāi)關(guān)裝設(shè)到避雷器上。在市面上普遍常見(jiàn)的運(yùn)行單位和產(chǎn)品基本都是采用同一組隔離開(kāi)關(guān)對(duì)電壓互感器和母線上的避雷器進(jìn)行連接。在單獨(dú)的高壓配電室內(nèi)比較適宜裝設(shè)含帶了可燃性油的高壓配電裝置。同一房間內(nèi)低壓配電柜適宜與不超過(guò)6臺(tái)的高壓配電柜一起設(shè)置;在同一房間內(nèi),非油侵的電力變壓器、低壓配電裝置和不帶可燃性油的高壓配電裝置可以設(shè)置在一起。

配電所應(yīng)設(shè)立單獨(dú)的值班室供值班人員使用。若值班室和低壓配電室兼作一室時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加低壓配電室(值班室)的面積;高壓配電室不可作為值班室,應(yīng)該用經(jīng)過(guò)的通道或者直通通道將高壓配電室和值班室進(jìn)行聯(lián)通。必須設(shè)有直通向走道或戶外的門(mén)設(shè)置在值班室內(nèi)。單層布置為變電所的最佳布置方式。若采取雙層布置,則應(yīng)將底層設(shè)為變壓器的布置室。配電室應(yīng)設(shè)在二層并設(shè)有孔洞、平臺(tái)和通道。應(yīng)在高、低壓配電室內(nèi)將數(shù)量適當(dāng)?shù)膫溆梦恢昧艚o配電裝置。若以裸母線對(duì)高壓配電裝置的柜頂進(jìn)行分段時(shí),應(yīng)將高度超過(guò)0.3m的絕緣隔板裝設(shè)在兩段母線的分段處。當(dāng)一級(jí)負(fù)荷用電由同一配電所供給時(shí),應(yīng)將有門(mén)洞的隔墻或防火隔板裝設(shè)在母線分段處。在同一電纜溝內(nèi)不應(yīng)通過(guò)兩路供給一級(jí)負(fù)荷用電的電纜,并且應(yīng)該在電纜溝兩側(cè)的支架上敷設(shè)阻燃性電纜用以防止當(dāng)兩路電纜無(wú)法分開(kāi)時(shí)發(fā)生事故。所以檢修和運(yùn)行提出的要求通過(guò)一般的隔離觸頭或隔離開(kāi)關(guān)就能夠得到滿足。

1.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)

戶內(nèi)式和戶外式是高壓隔離開(kāi)關(guān)較為常見(jiàn)的兩種模式。雨雪、大風(fēng)和灰塵天氣等較差的工作環(huán)境中一般選用戶外式高壓隔離開(kāi)關(guān),因此戶外式高壓隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具備較高的機(jī)械強(qiáng)度和防冰能力才能夠符合要求。

不同電壓等級(jí)的高壓隔離開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)著不同電壓等級(jí)的系統(tǒng)以滿足后者所需的要求,超過(guò)35kV(包括35kV)電壓等級(jí)的系統(tǒng)均采用三相聯(lián)動(dòng)型高壓隔離開(kāi)關(guān),可采用液壓操作、壓縮空氣操作、電動(dòng)操作和手動(dòng)操作等操作方式。(1)當(dāng)接開(kāi)關(guān)、斷路器與高壓隔離開(kāi)關(guān)配合使用時(shí),或接開(kāi)關(guān)用高壓隔離開(kāi)關(guān)替代時(shí),操作程序應(yīng)有電氣聯(lián)鎖或機(jī)械聯(lián)鎖來(lái)保證其正確。(2)在將隔離開(kāi)關(guān)閉合之前應(yīng)對(duì)分閘位置上是否有斷路器等開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行確認(rèn),為避免發(fā)生沖擊不宜在合閘動(dòng)作快結(jié)束時(shí)太過(guò)用力。在合閘時(shí)應(yīng)后合單極隔離開(kāi)關(guān)的中相,先合兩邊相;與之相反的是在分閘時(shí)兩邊相后拉,中間相先拉,必須用絕緣棒進(jìn)行操作。(3)分閘時(shí)的操作過(guò)程應(yīng)盡量緩慢并對(duì)分閘位置上時(shí)候有斷路器等開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行確認(rèn),靜觸點(diǎn)與主刀開(kāi)關(guān)的拉開(kāi)過(guò)程應(yīng)迅速。操作機(jī)構(gòu)在操作完畢后應(yīng)為鎖牢狀態(tài)且隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)保證處于斷開(kāi)狀態(tài)。(4)對(duì)小負(fù)荷電流、環(huán)路電流電纜充電電流、架空線路和變壓器空載電流采用高野隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行切斷時(shí),分閘的操作必須快速進(jìn)行,從而使滅弧效果有效快速。(5)負(fù)荷側(cè)隔離開(kāi)關(guān)在送電時(shí)應(yīng)后合,電源側(cè)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)先合;采用相反的順序斷電。

1.3 高壓熔斷器

戶外式和戶內(nèi)式是高壓熔斷器的兩種形式。10kV的電力線路和電力變壓器多用跌落式熔斷器(即戶外式熔斷器)進(jìn)行保護(hù)。戶外式高壓熔斷器的組成部分有熔體、活動(dòng)熔管以及固定支持部分。其中固定支持部分為合成絕緣體或瓷,觸頭在下端和上端都有,導(dǎo)電回路通過(guò)上下觸頭間在熔管呈合閘狀態(tài)時(shí)完全形成;上端帶電觸頭通過(guò)與熔管在其跌落時(shí)產(chǎn)生分離而起到隔離作用。跌落式熔斷器具有無(wú)限流作用—— 因?yàn)槿蓟r(shí)間在分?jǐn)嘈‰娏鲿r(shí)較長(zhǎng),且分?jǐn)嗳萘坎淮?、熄滅電弧能力不?qiáng);會(huì)有截流現(xiàn)象在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)出現(xiàn);隔離作用是通過(guò)熔管在熔斷器熔體熔斷后自動(dòng)跌落產(chǎn)生的。

戶內(nèi)式高壓熔斷器是將密封管式的熔斷器內(nèi)填充石英砂料,熔體會(huì)在熔斷器短路電流或過(guò)載電流時(shí)熔斷,石英砂之間的空隙中會(huì)充滿因受到高壓高溫作用而噴入的燃弧后游離氣體和金屬蒸汽,石英砂的作用就是讓這部分氣體通過(guò)與自身的表面接觸從而受冷凝固,進(jìn)而使金屬蒸汽和游離氣體在熔體熔斷后留在狹溝中的總量減少,電弧因?yàn)殡娏鞯淖匀贿^(guò)零而被迫熄滅。彈簧管內(nèi)的熔斷器彈簧拉線也在熔體熔斷的同時(shí)拉斷繼而彈出彈簧管。分?jǐn)嗳萘看?、能產(chǎn)生截流過(guò)電壓、無(wú)游離氣體在分?jǐn)嚯娐窌r(shí)排出以及熄弧能力強(qiáng)等是RN型高壓管式熔斷器所有的特點(diǎn)。熔體的熔斷能夠在短路電流的沖擊值到達(dá)之前便可完成,因而具備了限流作用。

2 高壓配電開(kāi)關(guān)柜的自動(dòng)化改造

高壓開(kāi)關(guān)柜是高壓配電設(shè)備中比較常見(jiàn)和常用的一種,但部分設(shè)備由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致靈敏度不夠,老化的互感器和落后的操作機(jī)構(gòu)都嚴(yán)重威脅到了正常的安全供電。通過(guò)對(duì)新礦集團(tuán)河北配電所內(nèi)的高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化供電系統(tǒng)的成功運(yùn)行。在經(jīng)過(guò)了對(duì)設(shè)備的認(rèn)真核實(shí)和檢查后,用真空斷路器替換掉了6臺(tái)少油斷路器;將銹蝕老化了的電流互感器和彈簧操作機(jī)構(gòu)以及微機(jī)保護(hù)單元進(jìn)行徹底更換;增加了一套微機(jī)綜合保護(hù)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)柜微機(jī)的五防保護(hù)裝置。同時(shí)搭載了UTSCADA集控自動(dòng)化/調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),能夠顯示、監(jiān)測(cè)并對(duì)設(shè)備整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題和故障進(jìn)行報(bào)警,極大地提高了配電所內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)柜及相關(guān)高壓配電設(shè)備的可靠性和安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高壓配電設(shè)備的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行深入的研究和分析,采取切實(shí)可行、科學(xué)合理、行之有效的改造方法實(shí)現(xiàn)高壓配電設(shè)備的自動(dòng)化,能夠極大地提高高壓配電設(shè)備的工作效率和安全性、穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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