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對高壓斷路器測試儀的評述
對高壓斷路器測試儀的評述
1 油斷路器的制造與維修質量不容忽視
對高壓斷路器測試儀的評述,采用無油化斷路器是我國一項重要的裝備政策。預計2000年我國高中壓級斷路器的無油化率可達到70%~80%。
隨著城鄉電網的建設與技術改造,近年來我國無油化斷路器的生產量和裝用量都有較大幅度的增長。1996年無油化斷路器的產量在10 kV級中占79.1%,在35 kV級中占56.2%。無油化斷路器在電力系統中裝用量也在逐年增加。據《1989~1997年國內電力系統220 kV及以上SF6開關設備運行情況》一文統計:至1997年底國內電力系統中500kV SF6開關設備占100%;330 kV SF6開關設備占98.25%;220 kV SF6開關設備(不計華能國際電力開發公司所屬單位設備)占41.83%。
近年來國產設備在電力系統中所占比例也越來越高。在330 kV、220 kV電壓等級中已超過50%,220 kV更接近70%。以上情況既反映了我國電力事業的發展狀況,也反映了電力工業的技術進步水平及我國電力設備的制造水平。盡管如此,因受經濟條件的制約,目前我國電力系統中油斷路器的裝用量仍占較大比例,甚至一些應淘汰和超期服役的油斷路器還未完全更換下來。由于油斷路器(如SW-110220、DW12-35和SN10-1035等型)價格便宜,制造維護經驗豐富,運行業績尚好,故近年來油斷路器仍為一些供電企業選用。看來在電力系統中完全實現開關設備的無油化還需要一段較長的時間,因此對油斷路器的制造與維修質量不容忽視,并應積極貫徹執行1999年8月國家電力公司頒發的《高壓開關設備反事故技術措施》中的規定。
2 對液壓機構的滲漏油問題應予重視
液壓機構具有輸出功率大、操作平穩、噪音小和動作速度快、易調整等優點,故在110 kV及以上電壓等級斷路器中得到廣泛采用。但由于液壓機構中各種閥及油密封很多,對液壓油的潔凈度要求很高等,因此對加工元件精度、密封材質的性能、質量和裝配工藝等要求很高。一般情況下(特別是批量生產),上述要**很難達到的,因此液壓機構滲漏油就成為世界各制造廠難以解決的問題。國產液壓機構的滲漏油程度要比進口設備嚴重得多。目前液壓機構滲漏油缺陷已嚴重影響了110 kV及以上系統的**運行,且成為影響SF6斷路器**運行的關鍵問題。液壓機構的滲漏油主要發生在機構的工作缸、壓力表頭、卡套和貯壓筒活塞桿等部位。打壓頻繁是由于液壓油潔凈度低和內部漏油而引起的。華北電力科學研究院1997年下發的《華北電網開關運行報告》中指出:所有障礙中*多的是液壓機構滲漏油,這主要是由于機構密封膠墊質量不好及液壓油中水分雜質增多造成的,國產SF6開關液壓機構滲漏油問題也比較嚴重,以北京供電局為例,1993年共處理SF6開關液壓機構滲漏油15臺次。為解決液壓機構滲漏油問題運行單位采取了如下措施:
(1)執行1999年8月國家電力公司頒發的《高壓開關設備反事故技術措施》關于預防液壓機構漏油、慢分的技術要求。
(2)嚴把新設備投運時的交接驗收關,對安裝中發生滲漏油的液壓機構,必須徹底處理,達不到要求的不能投運。同時必須保證檢修質量。
(3)由于操動機構,尤其是液壓機構的故障*多,其檢修周期應比本體短。華北電力集團公司生技部在修訂《SW26-220少油斷路器檢修標準》時 規定機構的大修周期為3~4年,斷路器本體的大修周期為5~7年。
(4)在兩次大修間隔中,結合停電對液壓機構的液壓油進行過濾,必要時進行換油。
(5)大修時盡量避免機構元件及油質受到污染,有的單位已在進行檢修車間化工作。
(6)嚴把機構元件特別是密封件的進貨關,盡量壓低庫存量,以不影響密封件的使用壽命。
上述措施實施以來,對液壓機構滲漏油和頻繁打壓問題起到了一定的緩解作用。為較好地解決滲漏油問題特向制造部門提出以下兩點建議:
(1)制造廠應嚴格控制機構的加工和裝配工藝,潔凈度以及零部件的材質。嚴格油泵、密封膠墊(圈)等進廠的質量檢驗,整機出廠前的質量檢驗和液壓油潔凈度的檢驗。
(2)研制生產上等彈簧結構,為了徹底解決氣動機構漏氣、液壓機構漏油問題,研究生產上等彈簧機構則為*佳選擇。彈簧機構的突出優點是:結構簡單,無漏氣、漏油問題,維護量小,費用低,與其它類型操作機構相比,具有較高的可靠性。瑞典ASEA公司來華講座時給出表1的統計數據。從統計數據不難看出,彈簧機構的運行可靠性明顯高于氣動機構和液壓機構。
將彈簧機構配裝在110 kV及以上電壓等級熱膨脹式斷路器上,可以克服彈簧機構操作功率小的弱點。熱膨脹式斷路器利用電弧自身能量加熱SF6氣體,建立高壓力,形成氣吹滅弧,從而使操作機構的操作功率大大減小,僅為同類產品的30%,使得彈簧機構既適應了SF6斷路器本體高可靠性的要求,又很好地解決了氣動機構漏氣和液壓機構漏油的問題。目前熱膨脹式斷路器在72.5~245 kV電壓等級中得到了廣泛采用,在72.5~500 kV電壓等級中也將擁有廣闊的市場。我國西安高壓開關廠和上海華通高壓開關廠已相繼研制成功126 kV級的熱膨脹式斷路器,所有熱膨脹式斷路器均配裝彈簧機構。國家機械工業局李冶副局長在一篇文章中指出:在進一步提高可靠性的前提下,加速具有自主版權的110 kV自能滅弧(配彈簧操作機構)瓷柱式SF6斷路器推廣,同時盡快推出220 kV、40~50 kA產品。
3 真空斷路器方面的問題及建議,對高壓斷路器測試儀的評述
3.1 真空滅弧室真空度不足問題
真空滅弧室真空度不足問題至今仍時有發生。例如:某電力局1994~1995年間相繼發生13次真空滅弧室真空度下降事故。又如南方某變電站1997年新投運的10臺真空斷路器,在預防性試驗時發現有9臺真空滅弧室真空度下降。在《1989~1997年國內高壓開關設備事故分析》中指出:相對其它種類斷路器,真空斷路器的開斷和關合事故比例較高,問題主要出在滅弧室部分,滅弧室真空度不足是主要原因。在中國電科院大功率試驗站《高壓開關設備型式試驗結果公告》中也指出:1997年8~12月真空開關柜開斷與關合型式試驗中,通過20臺,占總數62.5%;未通過12臺,占總數37.5%。
3.2 真空斷路器切投電容器組試驗中一次性通過率較低
據浙江電力試研所、紹興電力局系統試驗站報導:1998年13臺10 kV真空斷路器的一次性通過率只有76.9%;而35 kV真空斷路器迄今為止未能有一個制造廠的產品順利地一次性通過試驗(包括外商投資企業)。
3.3 改裝的真空開關柜需逐臺進行調后參數測試
一些制造廠為用戶改裝真空開關柜時,未能逐臺進行調后參數的測試。如某制造廠為一農電局改裝10多面真空開關柜,調后僅對1面柜進行了參數測試。由于制造廠不負責任,造成運行中無據可查,形成潛在的不**因素。
3.4 建議
(1)新裝和運行的真空滅弧室應定期檢驗真空度。
(2)用于切投電容器組的真空斷路器,制造廠必須向用戶提交切投電容器組的型式試驗報告。用于切投35 kV電容器組的斷路器,目前*好選用SF6斷路器。
(3)制造廠在為用戶改裝真空開關柜時,應逐臺按出廠檢驗要求,完成全項目調試,并向用戶提交正式的改裝調試報告。
4 SF6斷路器方面
4.1 本體漏氣及SF6氣體中水分含量超標
關鍵是制造工藝和密封存在問題。制造廠只要在組裝前對每個元件嚴格進行干燥處理,合理使用吸附劑和可靠的密封技術,就可保證運行中設備的含水量和漏氣率控制在較低的水平上。
SF6氣體濕度測量值隨溫度升高而增大,隨溫度降低而減小,而且不完全是線性關系,因此制造廠應向用戶提供SF6氣體濕度隨溫度變化的曲線。使用單位在設備運行中嚴格壓力管理和水分管理就可以及時發現缺陷,并有效地控制住較大障礙以致事故的發生。
4.2 室內SF6開關設備的**防護措施不健全
有的室內SF6斷路器安裝在主控室的上層而未作氣密性隔離,單純靠樓梯通道排放;有的室內抽風設備安裝在下方。諸如此類情況對**防護極為不利。
建議按1999年8月國家電力公司頒發的《高壓開關設備反事故技術措施》中有關規定健全室內SF6開關設備的**防護措施。
5 設備選型問題,對高壓斷路器測試儀的評述
5.1 應按國家經貿委和國家電力公司下發的下述文件和精神選用開關設備。
(1)國家經貿委1998年12月以來相繼下發的三批《國內城鄉電網建設與改造所需主要設備產品及生產企業推薦目錄》(以下簡稱《推薦目錄》)及生產企業申報的審查標準。
(2)國家電力公司在轉發**批《推薦目錄》時關于設備采購實行招標制的規定。
(3)1999年8月國家電力公司下發的《高壓開關設備質量監督管理辦法》中有關高壓開關設備的選型原則。
(4)原兩部下發的《關于加強高壓開關設備技術管理和質量監督的暫行規定》和原電力部下發的《10~35 kV高壓開關柜的選型原則》。
5.2 對重點工程中的重要設備,應組織專業人員對制造廠的生產資格、生產條件、質量保證體系、售后服務、產品性能及運行業績進行調研,經技術經濟分析后確定生產廠和產品型號。對高壓斷路器測試儀的評述
5.3 對高壓斷路器測試儀的評述,結合電網運行工況和資金情況,可考慮在非重要變電站,終端變電站適量選一些運行業績較好的油斷路器。
5.4 真空斷路器是6~10 kV開關無油化的重點設備,由于制造廠家和產品規格繁多,產品質量差異較大,應慎重選廠選型。從運行情況來看整體式真空斷路器要比分體式真空斷路器好。固定式真空開關柜要比手車式真空開關柜更**、可靠。用于切合35 kV電容器組的斷路器不宜選用真空斷路器,在110 kV及以上電壓等級的變電站和發電廠中的35 kV斷路器宜選用35 kV SF6斷路器。
5.5 在110 kV和220 kV電壓等級中,應考慮選用配裝彈簧機構的SF6斷路器,如熱膨脹式SF6斷路器等。
5.6 備品備件*好是在一個地區、一個變電站內集中選用一、二種產品,并多考慮選用國產設備和合作生產設備。備品備件的庫存量不宜過多,特別是真空滅弧室各種密封膠墊(圈),因為這類設備材料的性能是受存放和使用壽命制約的。
5.7 在選用進口設備時更應嚴格和慎重。因為國外大多數產品并不象我國那樣,要經過國家鑒定和審查,而是工廠自負其責,個別廠商往往為追求高額利潤而采用一些不正當的手段出售技術不先進、型式試驗不完整、性能和參數與運行條件不符、甚至已經停產和質量性能低劣的產品。在選用時除參照國際選型貫例外(即必須有兩年以上的成熟運行經驗),還應根據運行工況,更廣泛地了解設備的運行業績和設備的性能與參數。
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