斷路器真空化改造在油田配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　1　引　言

　　吐哈油田供水供電處10kV高壓配電室共有11座，擔(dān)負著原油開采、加工、油田注水、注氣等系統(tǒng)的配電工作，大部分采用兩路10kV線路供電，正常情況下一路工作，一路備用，并且單井線路在變電站外通過線路聯(lián)絡(luò)斷路器可形成環(huán)網(wǎng)供電。

　　高壓斷路器是配電網(wǎng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一，他具有以下2種作用：

　　控制作用　根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備以及線路投進或退出運行。

　　保護作用　當電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)安全運行。

　　吐哈油田電網(wǎng)中，有4座高壓配電室建設(shè)時間相對較早，早期設(shè)計職員均選用少油斷路器，但由于少油斷路器本身的劣勢為油田配電系統(tǒng)的運行和維護治理帶來諸多不便，目前選用高壓開關(guān)設(shè)備中技術(shù)領(lǐng)先的真空斷路器改造了4座高壓配電室。技術(shù)改造后改善了配電室的運行性能，增強了配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

　　2　配電室油斷路器存在的題目

　　高壓油斷路器利用變壓器油作為滅弧介質(zhì)，分多油和少油兩種類型。由于少油斷路器制造工藝簡單、價格也相對便宜，故在10kV配電系統(tǒng)中常被設(shè)計職員選用。油斷路器作為一代產(chǎn)品，曾發(fā)揮過應(yīng)有的作用，至今可能仍占有統(tǒng)治地位。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進步，他的缺點越來越突出，少油斷路器的技術(shù)性能已不能滿足油氣田生產(chǎn)的現(xiàn)代化要求。具體表現(xiàn)為：

　�。�1）少油斷路器維修周期短，維修花費時間長，特別是動、靜觸頭被電弧燒傷或觸頭表面氧化，觸頭接觸不良，造成觸頭的接觸電阻增大后就需要研磨，既影響生產(chǎn)，又污染環(huán)境。

　　（2）少油斷路器用作滅弧介質(zhì)的變壓器油在電弧下是可燃的，一定條件下會產(chǎn)生高壓可燃性氣體，嚴重時可發(fā)生爆炸。

　�。�3）少油斷路器長期運行過程中難于避免油的泄漏，或因電弧作用使油質(zhì)劣化，威脅著設(shè)備的盡緣和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，影響設(shè)備的升級。

　　（4）少油斷路器運行中可能掉相，在安裝或檢驗少油斷路器時，分、合閘緩沖器的壓縮行程調(diào)整不當或緩沖不良，造成振動過大，使某相瓷瓶斷裂而缺相，若某相導(dǎo)電桿上部調(diào)整觸頭同期性的螺釘脫扣，或者銜接部分太短，均會造成掉相事故的發(fā)生。

[$page]　�。�5）少油斷路器運行中振動過大，斷路器拉桿的軸銷可能斷裂或掉出，從而可使拉桿觸碰帶電部分。　　　　以上缺點給斷路器日常運行帶來極大的不便，造成檢驗維護工作量增大，既費時費力又影響電網(wǎng)的安全，被其他開關(guān)設(shè)備所取代已成為必然趨勢和技術(shù)發(fā)展方向。

　　3真空斷路器的技術(shù)特點

　　真空斷路器中用于滅弧的動、靜觸頭密封在真空泡內(nèi)，利用真空作為盡緣和滅弧介質(zhì)，具有其他類型開關(guān)設(shè)備無法相比的優(yōu)點。國際上一些產(chǎn)業(yè)發(fā)達的國家，都致力于真空斷路器的開發(fā)和利用，我國正處于初步應(yīng)用階段�！　　　≌婵諗嗦菲魍�其他類型的斷路器相比，整機操動機構(gòu)相差不大。只是他的行程小，所需分合閘功率也小，整機體積可大大縮小，所用的材料也可大大減少。其差別就在于滅弧室，真空斷路器的滅弧室是真空滅弧室，該類斷路器的滅弧室本身就是一種獨立的產(chǎn)品，其技術(shù)指標和各種性能在產(chǎn)品一經(jīng)制造出廠就基本上確定了，且無法改變。

　　真空開關(guān)的各種技術(shù)指標和性能在很大程度上取決于真空滅弧室。

　　與其他高壓斷路器相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)點：

　�。�1）具有很強的開斷短路電流的能力，用于電路和電氣設(shè)備的過載和短路保護，其短路電流開斷次數(shù)可達30～100次。

　�。�2）盡緣安全可靠。

　�。�3）具備良好的散熱條件和足夠的熱容量，在正常負載電流下，能長期正常工作。

　�。�4）具有較強的過載能力。

　�。�5）具有足夠的機械強度，在工作時能承受：正常的分、合作用力;開斷短路電流的電動力;操動機構(gòu)的各種內(nèi)應(yīng)力;不致因機械磨損導(dǎo)致?lián)p壞，使用壽命年限長。

　�。�6）工作性能穩(wěn)定、可靠，使用維護簡單方便。

[$page]　　4　用高壓真空斷路器改造高壓配電室

　　配電系統(tǒng)的可靠性和安全性是油田配電的基本要求，特別是原油開采難度逐年增大的情況下，單井線路的連續(xù)供電是保證原油產(chǎn)量穩(wěn)定的重要保障，注水注氣系統(tǒng)大部分控制的是高壓電機，此類開關(guān)能否能處于良好狀態(tài)運行，對油田生產(chǎn)至關(guān)重要。面對部分配電室設(shè)備老化和少油斷路器給生產(chǎn)帶來的不利因素，采用高壓真空斷路器代替原少油斷路器對鄯善油田變電站、航機發(fā)電站等10kV高壓配電室進行了技術(shù)改造，共完成42臺油開關(guān)的改造。在改造過程中，采取了技術(shù)措施盡量利用原有設(shè)備，達到了相應(yīng)的技術(shù)標準。

　�。�1）利用原隔離開關(guān)與真空斷路器配合使用，完成倒閘操縱和實現(xiàn)控制、保護功能。

　�。�2）利用原CD10電磁操縱機構(gòu)，由于真空斷路器的行程比少油斷路器的小，這就需要把聯(lián)桿縮短，重新調(diào)整機構(gòu)。

　�。�3）裝設(shè)閥型避雷器作為過電壓保護，防止真空開關(guān)在使用中可能產(chǎn)生過電壓對設(shè)備盡緣帶來的損壞。　　　　

　�。�4）對二次線路繼電保護和操縱控制進行校驗、調(diào)整。

　　改造后的運行情況良好，進步了系統(tǒng)的安全性和可靠性，各項技術(shù)指標符合標準。使用真空斷路器避免了可能發(fā)生爆炸的危險，其運行維護簡單，不需要換油測試，更不需要往打磨觸頭，最放心的是該真空斷路器沒有泄漏。　

　　5　用真空交流接觸器改造低壓配電系統(tǒng)

　　真空交流接觸器是主觸頭密封在真空中的以真空為滅弧介質(zhì)的新型接觸器。該新型真空交流接觸用具有分斷能力強、使用壽命長、體積小、重量輕、適于頻繁操縱、噪音小、電弧不過露、運行周期長、節(jié)能、安全可靠、維護方便等特點。這種接觸器可供遠間隔接通和分斷電路及頻繁起動和控制交流電