1．1 滅弧和絕緣介質(zhì)
斷路器一般采用的滅弧和絕緣介質(zhì)有：SF6絕緣油、真空和空氣等形式，但對(duì)220kV及以上電壓等級(jí)而言，現(xiàn)在基本都采用SF6作為滅弧和絕緣介質(zhì)，雖然SF6有溫室效應(yīng)、弧后分解物劇毒等環(huán)境方面問(wèn)題，但目前還沒(méi)有哪種介質(zhì)能取代SF6在高壓斷路器領(lǐng)域中的優(yōu)越地位，故現(xiàn)在110kV及以上高壓斷路器如無(wú)極特殊要求，都應(yīng)采用SF6斷路器。
1．2 GIS與敞開(kāi)式設(shè)備
選型在大的方面可以分為是選用GIS設(shè)備還是常規(guī)敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備。GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地小，設(shè)備安全可靠性較高，但價(jià)格昂貴，一般僅使用在城區(qū)土地面積較小的區(qū)域或地下變電站，且一般應(yīng)用于110kV及220kV等級(jí)，500kV等級(jí)的GIS成套技術(shù)只有少數(shù)幾家大公司掌握，價(jià)格昂貴，一般在大型水電廠地下廠房?jī)?nèi)或嚴(yán)重污穢地區(qū)，及海邊等空氣外絕緣不易達(dá)到相應(yīng)等級(jí)的地區(qū)使用。另外，GIS設(shè)備一旦發(fā)生故障，修復(fù)費(fèi)用和費(fèi)時(shí)間都較多。
1．3柱式還是罐式
常規(guī)敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)設(shè)備應(yīng)選用瓷柱式還是罐式斷路器應(yīng)根據(jù)成本分析、故障統(tǒng)計(jì)以及用戶(hù)習(xí)慣等方面來(lái)確定。對(duì)于500kV電壓等級(jí)而言，由于傳統(tǒng)的油紙絕緣TA在運(yùn)行一段時(shí)間后介損會(huì)漸漸增大，而500kV等級(jí)SF6。TA的可靠性仍需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行來(lái)驗(yàn)證(目前500kV等級(jí)SF6TA故障率較高)，故采用罐式斷路器雖然增加了斷路器內(nèi)絕緣故障的可能性，但大幅降低了TA的故障率。價(jià)格方面罐式斷路器稍稍超出了瓷柱式斷路器加獨(dú)立TA的價(jià)格，占地方面如采用一個(gè)半斷路器常規(guī)接線方式，兩者差別不大。罐式斷路器由于罐體外可加裝加熱裝置，故在相同的SF6密度下，更能適用于嚴(yán)寒的氣候條件。此外，罐式斷路器重心較低，抗震性相對(duì)較強(qiáng)；相對(duì)而言，柱式斷路器基本不存在對(duì)地絕緣問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，且價(jià)格上有一定的優(yōu)勢(shì)，選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮。
1．4 新型開(kāi)關(guān)設(shè)備
新型開(kāi)關(guān)設(shè)備如H-GIS、PASS等以高度集成、運(yùn)行靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、二次接口標(biāo)準(zhǔn)化、可在工廠內(nèi)進(jìn)行單元組裝并調(diào)試、建設(shè)安裝工期短、維護(hù)量少等特點(diǎn)而迅速發(fā)展，價(jià)格相對(duì)而言不太昂貴，建議在華北網(wǎng)內(nèi)選擇進(jìn)行試用。
2 合閘電阻問(wèn)題
500kV系統(tǒng)為降低長(zhǎng)線路操作過(guò)電壓，在線路斷路器上裝設(shè)合閘電阻，合閘時(shí)在主觸頭閉合前投入，待主觸頭完成投入后合閘電阻退出。非線路斷路器如主變斷路器、母聯(lián)斷路器等不應(yīng)裝設(shè)。線路斷路器是否裝設(shè)合閘電阻應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的過(guò)電壓計(jì)算分析得出。一般而言，200km以下線路用避雷器就可限制操作過(guò)電壓至相應(yīng)水平，線路斷路器可不裝設(shè)合閘電阻。200km以上線路需計(jì)算得出。裝設(shè)合閘電阻的斷路器成本提高很多，且使得斷路器機(jī)構(gòu)可靠性降低，所以不必裝設(shè)的地方就不應(yīng)裝設(shè)。220kV及以下電壓等級(jí)由于操作過(guò)電壓不高，所以不應(yīng)裝設(shè)合閘電阻。
3 斷路器的外絕緣的參數(shù)選用
斷路器的參數(shù)選用應(yīng)滿(mǎn)足DL／T615-1997交流高壓斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則。其額定電壓、額定電流、額定短路開(kāi)斷電流以及斷路器時(shí)間特性均應(yīng)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在此主要就設(shè)備招標(biāo)中出現(xiàn)的外絕緣爬距問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。
斷路器外絕緣的公稱(chēng)爬電比距應(yīng)符合DL／T593-1996 3.1.2C的要求。
500kV斷路器斷口間的公稱(chēng)爬電比距與對(duì)地公稱(chēng)爬電比距之比一般取1.15～1.35。如果對(duì)地公稱(chēng)爬電比距值較大，則取偏小值；如果對(duì)地公稱(chēng)爬電比距值較小，則取偏大值。
對(duì)于500 kV聯(lián)絡(luò)斷路器斷口間外絕緣，爬電比距一般應(yīng)取相應(yīng)污穢等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的1.3倍，而不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為取該斷路器對(duì)地絕緣爬電比距的1.3倍。聯(lián)絡(luò)斷路器一般系指斷開(kāi)后能分隔兩個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)的斷路器，其斷口兩端有可能承受兩倍最高運(yùn)行相電壓作用。如發(fā)電廠發(fā)一變組高壓斷路器、兩大電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線兩端斷路器等，而一般的母聯(lián)斷路器則不屬此類(lèi)。
4 操作機(jī)構(gòu)的選擇
統(tǒng)計(jì)表明，高壓斷路器約60%的故障和障礙屬于操作機(jī)構(gòu)故障或障礙。操作機(jī)構(gòu)是斷路器中極為重要的一部分。目前應(yīng)用的操作機(jī)構(gòu)大致可分為彈簧機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)(含彈簧液壓機(jī)構(gòu))、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)等幾大類(lèi)型。
4．1 彈簧操作機(jī)構(gòu)
該機(jī)構(gòu)是以?xún)?chǔ)能的彈簧直接操作斷路器的機(jī)構(gòu)形式。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)量小，二次各種儲(chǔ)能位置、閉鎖接點(diǎn)簡(jiǎn)單。彈簧機(jī)構(gòu)一般為電動(dòng)合閘彈簧儲(chǔ)能，對(duì)儲(chǔ)能時(shí)間要求能滿(mǎn)足。0--0．3 s--合分--3min一合分的操作時(shí)序，即要求合閘儲(chǔ)能時(shí)間小于3min。此種機(jī)構(gòu)分合閘彈簧在運(yùn)行中一直處于儲(chǔ)能狀態(tài)，長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生彈簧疲勞、變形、斷裂等問(wèn)題，且一般無(wú)法提前預(yù)知，所以對(duì)彈簧材質(zhì)要求極高。目前各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的彈簧操作機(jī)構(gòu)均通過(guò)了3 000次甚至更高的機(jī)械壽命試驗(yàn)，但彈簧機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的分、合閘彈簧形變以及對(duì)斷路器時(shí)間、速度等參數(shù)的影響仍需研究和時(shí)間檢驗(yàn)。
4．2 液壓機(jī)構(gòu)(含彈簧液壓機(jī)構(gòu))
是以高壓液壓油驅(qū)動(dòng)工作缸活塞帶動(dòng)觸頭進(jìn)行分合操作，這種類(lèi)型的操作機(jī)構(gòu)技術(shù)成熟，操作功大，運(yùn)行可靠。常見(jiàn)的問(wèn)題是原有國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)機(jī)械加工精度不高，密封件質(zhì)量差，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生滲漏油、頻繁打壓等現(xiàn)象。但目前生產(chǎn)的集成化的液壓操作機(jī)構(gòu)已經(jīng)大有改進(jìn)，其中管路減少、密封元件數(shù)量減少，閥體集成等措施使得滲漏油的幾率大大降低。
4．3氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)
是以壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作的機(jī)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)是以空氣為介質(zhì)，無(wú)環(huán)境污染，造價(jià)相對(duì)便宜，輸出操作功大。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)最大的問(wèn)題是空氣中的水份經(jīng)壓縮后變成液態(tài)，在寒冷季節(jié)結(jié)冰會(huì)堵塞管路、閥體等，因此需要嚴(yán)格執(zhí)行定期放水制度，必要時(shí)可添加自動(dòng)脫水裝置、自動(dòng)排污閥等。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)空氣壓縮機(jī)要求較高，一般應(yīng)采用高質(zhì)量的空氣壓縮機(jī)。
5 備品／備件及專(zhuān)用工具
為方便斷路器的運(yùn)行、檢修及試驗(yàn)等，在斷路器訂貨時(shí)需選擇一定數(shù)量種類(lèi)的備品／備件，一般應(yīng)包含以下內(nèi)容：分、合線圈，閥門(mén)，壓力表，手力操作工具，吊裝工具等，對(duì)于氣動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)考慮是否訂購(gòu)備用空氣壓縮機(jī)。若同型號(hào)斷路器較多或故障恢復(fù)時(shí)間要求較高時(shí)，可考慮備用單只滅弧室和單相操作機(jī)構(gòu)。在500kV系統(tǒng)中，采用一個(gè)半開(kāi)關(guān)接線時(shí)，由于兩臺(tái)斷路器同時(shí)故障的可能性極低，可不考慮事故備用備品，但對(duì)220 kV系統(tǒng)，單臺(tái)斷路器故障可直接迫使機(jī)組或線路停運(yùn)，因此可考慮事故備用斷路器設(shè)備，這一點(diǎn)，對(duì)進(jìn)口GIS類(lèi)產(chǎn)品尤為重要。
為便于現(xiàn)場(chǎng)斷路器速度測(cè)試，用戶(hù)還應(yīng)訂購(gòu)能適用于所用開(kāi)關(guān)測(cè)試儀器的速度測(cè)量支架、傳感器等，以便在交接或必要時(shí)進(jìn)行速度檢查。
6 出廠試驗(yàn)
高壓斷路器應(yīng)按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)如GBl984-89等進(jìn)行出廠試驗(yàn)。在機(jī)械操作試驗(yàn)項(xiàng)目中的低電壓操作試驗(yàn)中，有的廠家只進(jìn)行30%電壓不分閘，65%電壓可靠分閘即認(rèn)為通過(guò)，而不測(cè)定具體的動(dòng)作電壓數(shù)值，以后交接和預(yù)試時(shí)無(wú)法與出廠值相比較，因此我們建議招標(biāo)時(shí)要求制造廠在出廠時(shí)測(cè)定具體的最低動(dòng)作電壓數(shù)值。
7 改造項(xiàng)目中新斷路器與原有保護(hù)系統(tǒng)
配合問(wèn)題
在斷路器改造項(xiàng)目中，常因配合原有保護(hù)系統(tǒng)而對(duì)斷路器線圈提出電阻、電流方面的要求，要求生產(chǎn)廠改變?cè)袠?biāo)準(zhǔn)配置配用非標(biāo)線圈，這需要進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算和試驗(yàn)才可實(shí)施，而且又涉及運(yùn)行后線圈更換時(shí)的備品問(wèn)題，所以我們建議不應(yīng)強(qiáng)制要求斷路器線圈配合原有保護(hù)系統(tǒng)，而應(yīng)將原保護(hù)系統(tǒng)中的接口板卡一并更換。
另外，對(duì)于分閘回路的RC并聯(lián)加速回路的斷路器，由于其在分閘瞬間要獲得數(shù)十安培的直流電流，所以在二次保護(hù)方面應(yīng)特殊設(shè)計(jì)，增大直流電纜線徑并降低跳閘繼電器接點(diǎn)的接觸電阻，防止因斷路器分閘回路未能獲得足夠的端電壓而拒動(dòng)。
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