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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(zhì)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(xiāng)電網(wǎng)的建設與技術(shù)改造,近年來我國無油化斷路器的生產(chǎn)量和裝用量都有較大幅度的增長。1996年無油化斷路器的產(chǎn)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(tǒng)中裝用量也在逐年增加。據(jù)《1989~1997年國內(nèi)電力系統(tǒng)220 kV及以上SF6開關(guān)設備運行情況》一文統(tǒng)計:至1997年底國內(nèi)電力系統(tǒng)中500kV SF6開關(guān)設備占100%;330 kV SF6開關(guān)設備占98.25%;220 kV SF6開關(guān)設備(不計華能國際電力開發(fā)公司所屬單位設備)占41.83%。
近年來國產(chǎn)設備在電力系統(tǒng)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(yè)的發(fā)展狀況,也反映了電力工業(yè)的技術(shù)進步水平及我國電力設備的制造水平。盡管如此,因受經(jīng)濟條件的制約,目前我國電力系統(tǒng)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(jīng)驗豐富,運行業(yè)績尚好,故近年來油斷路器仍為一些供電企業(yè)選用??磥碓陔娏ο到y(tǒng)中完全實現(xiàn)開關(guān)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(zhì)量不容忽視,并應積極貫徹執(zhí)行1999年8月國家電力公司頒發(fā)的《高壓開關(guān)設備反事故技術(shù)措施》中的規(guī)定。
2 對液壓機構(gòu)的滲漏油問題應予重視
液壓機構(gòu)具有輸出功率大、操作平穩(wěn)、噪音小和動作速度快、易調(diào)整等優(yōu)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(gòu)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(zhì)的性能、質(zhì)量和裝配工藝等要求很高。一般情況下(特別是批量生產(chǎn)),上述要**很難達到的,因此液壓機構(gòu)滲漏油就成為世界各制造廠難以解決的問題。國產(chǎn)液壓機構(gòu)的滲漏油程度要比進口設備嚴重得多。目前液壓機構(gòu)滲漏油缺陷已嚴重影響了110 kV及以上系統(tǒng)的**運行,且成為影響SF6斷路器**運行的關(guān)鍵問題。液壓機構(gòu)的滲漏油主要發(fā)生在機構(gòu)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(nèi)部漏油而引起的。華北電力科學研究院1997年下發(fā)的《華北電網(wǎng)開關(guān)運行報告》中指出:所有障礙中*多的是液壓機構(gòu)滲漏油,這主要是由于機構(gòu)密封膠墊質(zhì)量不好及液壓油中水分雜質(zhì)增多造成的,國產(chǎn)SF6開關(guān)液壓機構(gòu)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(guān)液壓機構(gòu)滲漏油15臺次。為解決液壓機構(gòu)滲漏油問題運行單位采取了如下措施:
(1)執(zhí)行1999年8月國家電力公司頒發(fā)的《高壓開關(guān)設備反事故技術(shù)措施》關(guān)于預防液壓機構(gòu)漏油、慢分的技術(shù)要求。
(2)嚴把新設備投運時的交接驗收關(guān),對安裝中發(fā)生滲漏油的液壓機構(gòu),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(zhì)量。
(3)由于操動機構(gòu),尤其是液壓機構(gòu)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(guī)定機構(gòu)的大修周期為3~4年,斷路器本體的大修周期為5~7年。
?。?)在兩次大修間隔中,結(jié)合停電對液壓機構(gòu)的液壓油進行過濾,必要時進行換油。
?。?)大修時盡量避免機構(gòu)元件及油質(zhì)受到污染,有的單位已在進行檢修車間化工作。
?。?)嚴把機構(gòu)元件特別是密封件的進貨關(guān),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(gòu)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:
?。?)制造廠應嚴格控制機構(gòu)的加工和裝配工藝,潔凈度以及零部件的材質(zhì)。嚴格油泵、密封膠墊(圈)等進廠的質(zhì)量檢驗,整機出廠前的質(zhì)量檢驗和液壓油潔凈度的檢驗。
?。?)研制生產(chǎn)上等彈簧結(jié)構(gòu),為了徹底解決氣動機構(gòu)漏氣、液壓機構(gòu)漏油問題,研究生產(chǎn)上等彈簧機構(gòu)則為*佳選擇。彈簧機構(gòu)的突出優(yōu)點是:結(jié)構(gòu)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(gòu)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(tǒng)計數(shù)據(jù)。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)不難看出,彈簧機構(gòu)的運行可靠性明顯高于氣動機構(gòu)和液壓機構(gòu)。
將彈簧機構(gòu)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(gòu)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(gòu)的操作功率大大減小,僅為同類產(chǎn)品的30%,使得彈簧機構(gòu)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(gòu)漏氣和液壓機構(gòu)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(guān)廠和上海華通高壓開關(guān)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(gòu)。國家機械工業(yè)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(quán)的110 kV自能滅?。ㄅ鋸椈刹僮鳈C構(gòu))瓷柱式SF6斷路器推廣,同時盡快推出220 kV、40~50 kA產(chǎn)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(fā)生。例如:某電力局1994~1995年間相繼發(fā)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(fā)現(xiàn)有9臺真空滅弧室真空度下降。在《1989~1997年國內(nèi)高壓開關(guān)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(guān)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(guān)設備型式試驗結(jié)果公告》中也指出:1997年8~12月真空開關(guān)柜開斷與關(guān)合型式試驗中,通過20臺,占總數(shù)62.5%;未通過12臺,占總數(shù)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(jù)浙江電力試研所、紹興電力局系統(tǒng)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(chǎn)品順利地一次性通過試驗(包括外商投資企業(yè))。
3.3 改裝的真空開關(guān)柜需逐臺進行調(diào)后參數(shù)測試
一些制造廠為用戶改裝真空開關(guān)柜時,未能逐臺進行調(diào)后參數(shù)的測試。如某制造廠為一農(nóng)電局改裝10多面真空開關(guān)柜,調(diào)后僅對1面柜進行了參數(shù)測試。由于制造廠不負責任,造成運行中無據(jù)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。
?。?)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。
?。?)制造廠在為用戶改裝真空開關(guān)柜時,應逐臺按出廠檢驗要求,完成全項目調(diào)試,并向用戶提交正式的改裝調(diào)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(guān)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(shù),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(guān)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(fā)現(xiàn)缺陷,并有效地控制住較大障礙以致事故的發(fā)生。
4.2 室內(nèi)SF6開關(guān)設備的**防護措施不健全
有的室內(nèi)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(nèi)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(fā)的《高壓開關(guān)設備反事故技術(shù)措施》中有關(guān)規(guī)定健全室內(nèi)SF6開關(guān)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(jīng)貿(mào)委和國家電力公司下發(fā)的下述文件和精神選用開關(guān)設備。
?。?)國家經(jīng)貿(mào)委1998年12月以來相繼下發(fā)的三批《國內(nèi)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造所需主要設備產(chǎn)品及生產(chǎn)企業(yè)推薦目錄》(以下簡稱《推薦目錄》)及生產(chǎn)企業(yè)申報的審查標準。
?。?)國家電力公司在轉(zhuǎn)發(fā)**批《推薦目錄》時關(guān)于設備采購實行招標制的規(guī)定。
?。?)1999年8月國家電力公司下發(fā)的《高壓開關(guān)設備質(zhì)量監(jiān)督管理辦法》中有關(guān)高壓開關(guān)設備的選型原則。
?。?)原兩部下發(fā)的《關(guān)于加強高壓開關(guān)設備技術(shù)管理和質(zhì)量監(jiān)督的暫行規(guī)定》和原電力部下發(fā)的《10~35 kV高壓開關(guān)柜的選型原則》。
5.2 對重點工程中的重要設備,應組織專業(yè)人員對制造廠的生產(chǎn)資格、生產(chǎn)條件、質(zhì)量保證體系、售后服務、產(chǎn)品性能及運行業(yè)績進行調(diào)研,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后確定生產(chǎn)廠和產(chǎn)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(jié)合電網(wǎng)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(yè)績較好的油斷路器。
5.4 真空斷路器是6~10 kV開關(guān)無油化的重點設備,由于制造廠家和產(chǎn)品規(guī)格繁多,產(chǎn)品質(zhì)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(guān)柜要比手車式真空開關(guān)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(fā)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(gòu)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(qū)、一個變電站內(nèi)集中選用一、二種產(chǎn)品,并多考慮選用國產(chǎn)設備和合作生產(chǎn)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(shù)產(chǎn)品并不象我國那樣,要經(jīng)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?shù)氖侄纬鍪奂夹g(shù)不先進、型式試驗不完整、性能和參數(shù)與運行條件不符、甚至已經(jīng)停產(chǎn)和質(zhì)量性能低劣的產(chǎn)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(jīng)驗),還應根據(jù)運行工況,更廣泛地了解設備的運行業(yè)績和設備的性能與參數(shù)。
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