高壓配電設備及其運行

概述

高壓開關設備主要用于關合開斷3kV及以上電壓電力線路，用以輸送及倒換電力負荷；從供電系統中退出故障設備及故障線段，保證供電系統安全運行；將兩段電力線路以至供電系統的兩部分隔開；將已退出運行的設備或線路進行可靠接地，以保證電氣線路、設備和運行維修人員的安全。因此，高壓開關設備是重要的變配電設備。

高壓電器分類：

(1)斷路器：

主要用作控制和保護，斷路器除長期承受分斷、關合負荷電流外，還可分斷或關合短路電流；并具有一定的動、熱穩定性。斷路器按其滅弧介質，可分油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫(SF6)斷路器、真空斷路器等。

(2)負荷開關：

主要用作控制電路，用來承受和分斷、關合負荷電流，具有一定的動、熱穩定性，但不能分斷短路電流，在一定條件下，可以關合短路電流。負荷開關按其滅弧介質，可分產氣式負荷開關、壓氣式負荷開關、六氟化硫(SF６)負荷開關和真空負荷開關。負荷開關與熔斷器組合使用，還可使其具有過電流保護功能。

(3)熔斷器：

主要用作電路的過電流保護。高壓熔斷器分為戶外式和戶內式兩種，戶外式為跌落式熔斷器，戶內式為限流型熔斷器。

(4)隔離開關：

主要用作隔離電源的安全作用。隔離開關具有一定的動、熱穩定性，但不可帶負荷電流開斷電路。隔離開關一般均配合斷路器使用，隔離開關也可作接地開關用。

高壓開關電器品種繁多，但其基本結構都是由開斷元件、支撐絕緣件、傳動元件、操作機構和基座等5個基本部分組成。

2.2對高壓開關電器的性能要求

(1)具有一定的絕緣水平：

高壓開關電器的絕緣強度，應能耐受工頻最高工作電壓的長期作用，又能耐受大氣過電壓和因電力系統參數突然變化而引起的操作過電壓的短時作用。

(2)滿足正常發熱條件：

高壓開關電器在長期通過額定電流及通過一定的過載電流時，其發熱溫度應不超過允許值，以免損壞電器。

(3)滿足短路熱穩定條件：

高壓開關電器應能耐受一定的短路電流通過時產生的熱效應而不致損壞，能達到規定的短路熱穩定度的要求。

(4)滿足短路動穩定度條件：

高壓開關電器應能耐受一定的短路沖擊電流通過時產生的電動力效應而不致損壞，應能達到規定的短路動穩定度的要求。

(5)具有足夠的通斷能力：

高壓開關電器應具有規定的通斷能力，特別是能分斷短路電流的斷路器，應滿足規定的分斷短路電流的要求，具有足夠的斷流能力。

(6)機械性能好，動作時間快：

高壓開關電器開斷故障電流的時間快慢，會影響電力系統傳輸功率的大小和運行的穩定性，要求斷路器接到動作信號后，在預定的時間內迅速開斷故障電流。

2.3高壓斷路器運行

斷路器是高壓開關設備中最主要、最復雜的電器。可既能關合、承載、開斷運行回路的正常電流，又有關合、承載、開斷規定的過載電流和短路電流。它廣泛用于電力系統的發電廠、變電所、開關站及用電線路上，同時承擔著控制和保護的雙重任務。

(1)油斷路器運行：

油斷路器包括：

多油斷路器斷路器觸頭在絕緣油中閉合和斷開；油兼有滅弧和絕緣功能；結構簡單，但缺點較多，易燃易爆，現已趨于淘汰；

少油斷路器斷路器觸頭在絕緣油中閉合和斷開；油只起滅弧作用，結構簡單，但不能頻繁操作且維護工作量大，易燃易爆，不符合防火災要求。

①油斷路器操作(兼各種斷路器操作)：

油斷路器有很強的滅弧能力，能切斷負載電流和短路電流，由于斷路器本身的缺陷或對斷路器的操作使用不當，都可能造成事故，而最嚴重的事故是斷路器爆炸。

a.分、合閘操作時，動作應果斷、迅速，把操作手柄扳至終點位置，使手柄從上到下動作連續運動，確定斷路器斷開后，方可拉開相應的隔離開關；

b.合閘時，應注意觀察有關指示儀表，若有事故預兆，應立即切斷線路；

c.分斷容量應能滿足系統要求，斷路器應在分斷容量允許范圍內正常工作。若系統的最大短路容量超過分斷容量時，一旦發生短路，斷路器可能爆炸，因此分斷容量不能滿足要求時，應采取措施降低短路容量；

遇到下列情況時，必須斷開操作電源：

a.斷路器停電檢修，或在有關二次回路及繼電保護自動裝置回路上工作時；

b.當斷路器的操作不在主控制室和配電室內，在斷開操作電源的同時，必須在斷路器操作手柄上懸掛"禁止合閘，有人工作"的警告牌；

c.當系統接線從一組母線倒換到另一母線時。

②油斷路器運行：

1)定期進行正常巡視檢查，保持良好運行狀態：

a.油斷路器油色有無變化，油量是否適當，有無滲漏油現象；

b.各部分瓷件有無裂紋、破損，表面有無臟污和放電現象；

c.各連接處有無過熱現象；

d.操作機構的連桿有無裂紋，少油斷路器的軟連接銅片有無斷裂；

e.操作機構的分、合閘指示與操作手柄的位置、指示燈顯示，是否與實際運行位置相符；

f.有無異常氣味、響聲；

g.金屬外皮的接地線是否完好；

h.室外斷路器的操作箱有無進水，冬季保溫設施是否正常；

i.負荷電流是否在額定值范圍之內；

j.分、合閘回路是否完好，電源電壓是否在允許范圍內；

k.操作電源直流系統有無接地現象。

③油斷路器維修：

油斷路器應根據有關規程規定和運行情況進行大、小修。

1)小修的項目如下：

a.清掃檢查斷路器主體；

b.檢查絕緣瓷件有無裂紋、破損、放電；

c.清掃檢查操作機構的連件、拐臂、軸銷；

d.檢查油面是否正常、缺油時應及時加油；

e.檢查并緊固導電桿連接處；

f.檢修接地裝置；

g.根據有關規定，進行預防性試驗。

2)大修的項目如下：

大修一般均為解體檢查，主要項目如下：

a.檢查主觸頭有無損傷，如有放電傷痕應立即處理，必要時更換相關部件；

b.更換斷路器油；

c.解體后檢查各部件，如有損傷應及時更換；

d.根據斷路器技術要求、調整觸頭彈簧、觸頭開距；

e.檢修操作機構；

f.檢修安裝構架；

g.檢修后按規定作大修試驗，并進行合閘試驗和傳動試驗，檢查各部分動作是否靈活。