户外开关设备在农网设备运行中的应用

作者：浙江兰溪供电局 黄金生 孟宝泉 钱建忠

欢迎访问e展厅 展厅 8 开关/断路器/接触器展厅 熔断器, 断路器, 保险丝, 接触器, 过载保护器, ... 1　目前农网设备运行中主要存在问题 (1)　10kV户外开关设备种类多、型号杂、个别产品质量低劣，用户选用产品存在盲目性，缺乏合理性、科学性。 (2)　无人值班变电所、变电所出线申请停役、变电操作时间长。 (3)　农网改造后，农网线路质量提高了，但线路故障检修的时间仍较长。 (4)　农网配电线路的跌落式熔断器运行中经常发生越级跳闸。 2　10kV户外开关设备的选择 (1)　10kV户外断路器的选择 通常所述的10Kv户外断路器有柱上油开关、柱上六氟化硫开关、柱上真空开关等。主要用于城乡电网10Kv线路联络线、主杆线、分支线和变电所出线及10Kv开闭所进出线等场合。断路器的作用能投切和保护供电设备、关合短路电流。还有至今仍被广泛使用的跌落式熔断器也是一种户外断路器，其实质为断路器和隔离开关的组合体，兼具两者的功能，不过容量较小，性能不太完善。 ①跌落式熔断器：额定电流常为100～200A，额定开断短路电流6.3KA，机械寿命额定电流开断2000次以上，能频繁操作。该产品结构简单，动作可靠，价格便宜，今后继续使用，仍有极强生命力。目前运行中出现有的产品质量较差，主要原因个别生产厂家存在行业垄断，有不正当竞争行为。用户选购产品要注重产品质量。 ②油浸断路器(柱上油开关)：该产品是早期产品，断路器的开断能力差。目前，随着电网容量的扩大，多数油断路器开断容量不足，断路器的油易燃、渗漏，易酿成二次事故，为淘汰对象。 ③SF6断路器：额定电流常为400A、630A。客定开断短路电流12.5kA、16kA。机械寿命额定电流动作2000次以上，额定开断短路电流开断次数30-50次。无油、体积小、能频繁操作。但加工工艺和材质要求高、易漏气，开断后生成物有毒、污染环境。 ④真空断路器：额定电流常为400A、630A。额定开断短路电流有12.5kA、16kA、20kA。机构寿命额定电流开断10000次以上，额定开断短路电流次数20-100次，适合频繁操作。运行中主要问题真空灭弧室表面闪络，分合时过电压。该产品无油、无污染、机械寿命长，日常维护工作量小，便于实现遥控和自动化，在选用时应优先使用。 (2)　10kV户外负荷开关的选择。10kV户外负荷开关主要用于农网配电线路的分段和故障隔离，具有承载分合额定电流能力，但不能开断短路电流，常见的有产气式负荷开关和真空、SF6负荷开关两种形式。 ①产气式负荷开关：是利用固体产气材料组成的狭缝在电弧作用下产生大量气体形成气吹灭弧，额定电流开断次数20次左右，运行维护工作量大，据本电网县局配电线路使用情况，该负荷开关故障率较高。 ②真空、SF6负荷开关。该产品参数与真空　SF6断路器相似，区别在于负荷开关不配保护CT，不能开断短路电流，但可以承受规定的短路电流，关合负荷电流，具有寿命长、易维护等持点。额定电流常为630A，额定短路关合电流40KA、50KA。机械寿命额定电流开断10000次以上，适合频繁操作，在选用时应优选使用。 (3)　10kV户外隔离开关的选择。10kV户外隔离开关主要用于隔离电路、供电线路分闸状态有明显断口，便于线路检修时变换运行方式，能可靠地承载工作电流和短路电流，但不能分断负荷电流。产品有三极联动操作、单极操作两种形式。 3　因地制宜，合理配置户外开关设备 (1)　无人值班变电所出线1#杆的开关设备配置。无人值班变电所出线停役操作时间长，其原因操作班的人员在路途化费的时间多，其次变电'五防'装置采用微机五防操作比较慢，因而偏远的变电所出线停役操作时间更长。为了解决线路检修停的矛盾，本电网兰溪局的方法：在变电所出线1#杆安装一组FZW20-12/630-16型10kV户外真空负荷开关，当10kV出线检修时，监控班根据调度指令、遥控拉开变电所出线开关(热备用)后，线路检修人员拉开相应出线1#杆的负荷开关，即可进入检修工作。但也有单位的方法，在变电所出线1#杆安装一组10kV隔离闸刀，笔者认为并不妥当，根据变电防误操作要求"拉开闸刀前应核实相应开关确在断开位置"，而出线1#杆拉开闸刀时无法确认变电所内出线开关状态，故容易发生误拉闸刀，因此，出线1#杆配置负荷开关较为合适。 (2)　主干线开关设备的配置。农网配电线路开关设备的配置同变电所有关，变电所的设计应按原电力部农电司提出的"小容量、密布点、短半径"的建设原则，变电所10kV出线供电半径一般不超过15km，供电负荷2000 kVA左右为宜。主干线路的联络开关、分段开关配置要根据实际需要及开关价格因素选择不同型号的开关设备。联络开关的操作分单电源合闸和双电源合环二种。即单电源合闸操作先将联络开关负荷侧的电源进线开关拉开，然后接合上二条线路间的联络开关，送电后再拉开联络开关负荷侧的电源进线开关，用户不需停电，但安装联络开关时要进行潮流计算，线路合环如果电源接线有变动，操作时必须进行核相工作。 双电源合环的联络开关适合变电所和开闭所之间10kV负荷调节，供电线路通过联络开关"手拉手"完成功率交换，平时线路运行负荷大，操作频繁，对开关设备性能要求高。目前生产的ZW8-12/630型户外真空断路器带有隔离闸刀与断路器联动，具有防误拉、合闸刀功能，使用后故障较多，故在选购时要慎重。还有带有遥控装置的断路器，一些单位安装后，由于平时该开关需操作的次数很少，所以产品的优越性不明显。 单电源合闸操作的联络开关：适用变电所10kV出线供电负荷集中，线路密集的区域，即在出线中途装一组三级联动隔离闸刀，每条出线尾端运用联络开关"手拉手"，平时开环运行。当线路发生故障时，接开出线中途闸刀，末段线路经联络开关闭环运行，便于线路故障点的寻找和缩小停电面积。联络开关可选结构简单、操作方便、价格便宜的真空负荷开关。如FZW20/630-16型。 (3)　分支线开关设备的设置。分支线开关设备的设置原则：当分支线有故障应不影响主杆线的正常运行，尽可能使主杆线少停电。目前农网的配变和小容量的分支线几呼全部采用跌落式熔断器。对分支线的保护还有一种新产品即：带切负荷灭弧装置的跌落式熔断器可替代线路器操作，但使用后故障率很高，目前用户很少使用。一般分支线供电负荷超过560kVA的线路不宜安装跌落式熔断器，应采用断路器保护。分支线可选用一台具有过流保护功能的真空断路器和一组单极操作的隔离闸刀同时配合使用，当分支线发生故障时能及时分闸，同时有明显断开点，便于分支线的日常检修。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (7/1/2005)