碗窑电站开关柜的技术改造

电力18讯：    作者：姜集章/姜春文/周秀英

　1　引　言

　　江山市碗窑电站于1997年5月投产发电，采用两机一变接线方式，全站共有3 台SN10 型少油断路器，投运几年来存在着严重的故障隐患，表现为导电回路某相发热和渗漏油。每年虽然化费大量精力和时间处理这些问题，但都没能从根本上予以解决。2001 年10 月，我们下决心对3 台开关柜进行了技术改造，用ZN28A 型真空断路器取代了油断路器。

　　2　油断路器存在的问题

　　2.1　油断路器导电回路严重发热

　　本站3 台油断路器生产期是伪劣产品充斥市场时期，产品质量较差，其中35kV 出线开关启动验收时电力部门鉴定为不合格产品，责令限期更换。一号开关B 相、二号开关C 相投运后就发现严重发热，绝缘油发黑，停电后检查绝缘筒也发烫，但解体检查触头烧灼情况并不严重，测触头行程、三相同期性、导电回路接触电阻等均在合适范围内。多次处理并换油，发热状况仍未好转。为监测运行温度，在每台油断路器两相绝缘筒外绑扎两支酒精温度计，观察到正常相温度只比室温略高，发热相温度却要比室温高出10 多度。在这种运行工况下，最担心的是故障时带负荷跳闸，将严重威胁运行安全。

　　2.2　渗漏油严重

　　少油式断路器的又一通病是渗漏油问题。拐臂、放油螺钉、油标等处是止渗难点，最难以处理

　　的是绝缘筒与上下出线座结合部的渗油，采用环氧树脂封堵，用耐油漆、密封胶涂敷都无济于事，拆又拆不开，结果是年年处理年年渗，既污染了运行环境，又留下安全隐患，影响了电站标准化管理。

　　综合我站开关柜油断路器存在的问题，2001年10 月，我们着手对开关柜进行了无油化改造。

　　3　改造方案

　　从改造费用、场地、改造的工作量诸方面考虑，采用换“芯”术改造，即保留原开关柜柜体，

　　仅将油断路器撤下，换上真空断路器，经咨询多家开关厂，用真空断路器代换油断路器技术工艺上完全可行。

　　3.1　真空断路器选型

　　本站35kV 开关柜型号为GBC - 35 - 212 ，6kV开关柜型号为GG- 1AF7 - DA ，经查阅开关厂家资料，采用ZN28A 型真空断路器最为适合。

　　ZN28A 型真空断路器为固定式开关柜专用断路器，其本体自身不带操动机构，一般配合CD10 型电磁操动机构或CT10 弹簧操动机构。本站6KV 开关柜配的CD10 型操动机构正好适合，35KV 手车式开关柜的原CD 型操动机构配ZN28A - 35 型真空断路器时传动机构不够合理，故将该操动机构改为CT10 型弹簧操动机构。

　　原柜油断路器额定电流为1000A ，现选真空断路器为1250A 的，其额定电流及短路开断电流等都提高了一个级次，增大了工作可靠性。

　　3.2　结构特点

　　ZN28A 型真空断路器的型式设计是专门取代SN10 型少油断路器的，故更换时十分方便，其框架结构及安装尺寸与SN10 型少油断路器完全相同，上下出线座铝母排位置也能配合。该断路器还具有寿命长、维护简单、无爆炸危险、无污垢、噪声低等优点，并且适合于频繁操作等比较苛刻的工作条件。

　　3.3　ZN28A 型真空断路器的灭弧工作原理

　　ZN28A 型真空断路器配用中封式纵磁场真空灭弧室，其灭弧原理与油断路器有很大不同。当动、

　　静触头在操动机构作用下带电分闸时，电弧在触头间隙的真空中燃烧。由于触头的特殊结构，燃弧期间触头间隙会产生适当的纵向磁场。这个磁场可使电弧均匀分布在触头表面，以维持低的电弧电压。并使真空灭弧室具有较高的弧后介质强度恢复速度、小的电弧能量和小的电腐蚀速率，从而提高断路器的开断短路电流的能力和触头电寿命。

　　4　开关柜的改造实施过程

　　4.1　真空断路器安装前的检查

　　货到工地开箱后，应认真进行下列项目的检查和维护：

　　1) 检查灭弧室有无破裂漏气，内部有无氧化；

　　2) 检查有无零部件损伤；

　　3) 检查紧固件和电气连接部件有无松动和防松措施；

　　4) 检查有无设置明显的接地点；

　　5) 检查运动部件应灵活无卡滞现象，在活动构件和摩擦面加少量润滑油；

　　6) 清理整体表面灰尘污垢；

　　7) 进行工频耐压试验。

　　4.2　撤下少油断路器

　　拆卸上下导电母排，卸开油断路器与操动机构的垂直连杆及固定螺栓，将油断路器移出开关柜。

　　4.3　安装真空断路器

　　小心将真空断路器移进开关柜，调正在构架上的位置，将四个M16 螺栓穿过机架安装孔固定在

　　构架上。目测或用水平仪校正断路器水平度正常。

　　令操动机构处于分闸位置，以其辅助开关延时动断触点处于闭合位置为基准，将机构传动系统与主轴伸出机架侧板的部分用圆锥销连接，手