高壓真空斷路器在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用始于1978年,其重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長等優(yōu)點很快被電力部門運行、檢修和技術(shù)人員認可。早期國內(nèi)生產(chǎn)的高壓真空斷路器質(zhì)量不夠穩(wěn)定,操作過程中載流過電壓偏高,個別真空滅弧室還存在有漏氣現(xiàn)象。
1我國高壓真空斷路器的現(xiàn)狀
高壓真空斷路器在我國供電系統(tǒng)中的應(yīng)用始于1978年,其重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長等優(yōu)點很快被電力部門運行、檢修和技術(shù)人員認可。早期國內(nèi)生產(chǎn)的高壓真空斷路器質(zhì)量不夠穩(wěn)定,操作過程中載流過電壓偏高,個別真空滅弧室還存在有漏氣現(xiàn)象。至1992年天津真空開關(guān)應(yīng)用推廣會議時,我國真空斷路器的制造技術(shù)已經(jīng)進入了國際同行業(yè)同類型產(chǎn)品的前列,成為我國高壓真空斷路器應(yīng)用,制造技術(shù)新的歷史轉(zhuǎn)折點。
2真空滅弧室的漏氣問題
新一代高壓真空斷路器普遍使用縱向磁場滅弧原理和銅鉻觸頭材料,其目的是減少觸頭燒損,提高電氣使用壽命。導(dǎo)電桿同心度調(diào)整不當(dāng),將使縱向氣線、陶瓷、可伐—金屬封接強度不夠穩(wěn)定,致使真空滅弧室漏氣。
真空滅弧室的波紋管絕大多數(shù)都是采用0.15mm厚度的不銹鋼油壓成型的。高壓真空斷路器應(yīng)用環(huán)境的污穢等級、濕度、鹽霧等選擇不夠合適,有害氣體、凝露造成波紋管點狀腐蝕,導(dǎo)致波紋管和蓋板及封接面的漏氣。
保證高壓真空斷路器同心度的調(diào)整,合理的選擇使用和儲存環(huán)境,是解決真空滅弧室漏氣問題的重要措施。
3合理選擇高壓真空斷路器電氣壽命
高壓真空斷路器的電氣壽命是指設(shè)備技術(shù)條件中規(guī)定的和型式試驗中實際進行的滿容量開斷次數(shù)。應(yīng)用中高壓真空斷路器觸頭是不能維修和更換的,要求高壓真空斷路器有足夠高的電氣壽命是很有必要的。
新一代真空滅弧室采用了縱向磁場電極和銅鉻觸頭材料。縱向磁場電極成倍的降低了短路開斷電流作用下的電弧電壓(電弧能量),并使電弧在觸頭表面均勻分布;銅鉻觸頭材料降低了單位電弧能量所造成的觸頭燒損量。這兩者的有機結(jié)合,使得高壓真空斷路器的電氣壽命有了突破性的提高。當(dāng)前,我國高壓真空斷路器再開斷、關(guān)合能力等方面的性能是比較高的,也是比較穩(wěn)定的。
我國早期高壓真空斷路器電氣壽命只有30次,運行最長的已有20余年,在電力系統(tǒng)至今還沒有發(fā)現(xiàn)高壓真空斷路器因為短路開斷電流的電氣壽命問題而退役,也沒有發(fā)現(xiàn)因為短路開斷電流的電氣壽命短導(dǎo)致事故發(fā)生,這就充分說明這些高壓真空斷路器基本上能夠滿足電力系統(tǒng)對于短路開斷電流電氣壽命的要求。所以,高壓真空斷路器的短路開斷電流電氣壽命并不是越高越好。
4重視高壓真空斷路器機械參數(shù)調(diào)整
高壓真空斷路器有許多的機械參數(shù),如合閘速度、分閘速度、觸頭行程、觸頭合閘彈跳時間、觸頭分閘反彈幅值等。這些機械參數(shù)都是用以保證高壓真空斷路器技術(shù)性能而設(shè)定的。
我國高壓真空斷路器的機械壽命一般為10000~20000次,正在開展將機械壽命提高到30000~40000次的研究工作,電磁操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、調(diào)整維修方便、運行人員習(xí)慣使用和維修而被廣泛使用;有些地方也有習(xí)慣使用電動彈簧操動機構(gòu)的。操動機構(gòu)在高壓真空斷路器機械結(jié)構(gòu)中是最為復(fù)雜、精度要求最高的部分,多數(shù)制造廠生產(chǎn)條件是難以滿足加工精度要求的。
為了保證高壓真空斷路器的可靠性,我國對高壓真空斷路器采取了分裝式結(jié)構(gòu),即將操動機構(gòu)與斷路器主體二者分開,由生產(chǎn)條件比較好的工廠集中生產(chǎn)操動機構(gòu),然后再將機構(gòu)的輸出軸與斷路器合而為一,所以機械參數(shù)的合理配置,直接關(guān)系到高壓真空斷路器的技術(shù)性能和機械壽命。理想的機械參數(shù)調(diào)整,對于高壓真空斷路器的機械性能十分要害。滿足的緩沖特性應(yīng)該是運動部件接觸緩沖瞬間,緩沖器提供較小的反力,隨著緩沖距離的增加,緩沖特性迅速變陡,最大可能地吸收分離能量,達到限制分閘反彈和分閘行程的目的。
5提高高壓真空斷路器動作的可靠性
我國高壓真空斷路器由于國產(chǎn)材料、元件和標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量問題以及傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計觀念,致使其機械可靠性和機械壽命還不夠十分理想。
(1)把握真空斷路器的基本結(jié)構(gòu),熟悉其技術(shù)性能指標(biāo),合理選擇使用條件,密切與制造的信息聯(lián)系,準(zhǔn)確地應(yīng)用高壓真空斷路器先進技術(shù)功能;
(2)認真做好高壓真空斷路器機械參數(shù)調(diào)試工作,嚴(yán)格機械參數(shù)指標(biāo)要求,才能保證其基本功能;
(3)規(guī)范備品備件治理和儲存,保證備品備件的技術(shù)性能指標(biāo)和質(zhì)量的一致性、通用性和可靠性;
(4)做好高壓真空斷路器的運行記錄和事故分析,總結(jié)經(jīng)驗,和制造部門通力合作,不斷提高真空斷路器的先進性,可靠性和經(jīng)濟性。
6高壓真空斷路器的溫升
高壓真空斷路器的回路電阻是影響溫升的主要熱源,而滅弧室的回路電阻通常要占高壓真空斷路器回路電阻的50以上。觸頭間隙接觸電阻是真空滅弧室回路電阻的主要組成部分,因為觸頭系統(tǒng)密封于真空滅弧室內(nèi),而產(chǎn)生的熱量只能通過動、靜導(dǎo)電桿向外部散熱。
真空滅弧室靜端直接與靜支架相連,動端則通過導(dǎo)電夾、軟連接與動支架相連。雖然動端向上運動有利于動端散熱,但因動端連接環(huán)節(jié)較多,導(dǎo)熱路徑較長,所以高壓真空斷路器溫升的最高點多集中于動導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位。在實際應(yīng)用中,有效的利用靜端有利于散熱的元件,迫使觸頭間隙熱量比較多的從靜端導(dǎo)出,分流動端的熱量,是解決高壓真空斷路器溫升偏高的有效措施。
高壓真空斷路器優(yōu)越的技術(shù)應(yīng)用特性,得到了廣大電力部門普遍認可,上述所涉及的有關(guān)問題,供實際工作中借鑒,以期充分利用,更好發(fā)揮高壓真空斷路器的技術(shù)優(yōu)勢,對提高我國農(nóng)村電網(wǎng)整體裝備水平是非常有益的。
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