论高压断路器使用现状和发展趋势_纺织/轻工业_工程科技_专业资料。实践与探索 INTELLIGENCE 论高压断路器使用现状和发展趋势 永煤集团股份有限公司供电处 赵 琳 摘 要：如今正是我国电网建设与发展仍是一个旺盛时期，时于电网建设中所需的高压 开关设备需求
实践与探索 INTELLIGENCE 论高压断路器使用现状和发展趋势 永煤集团股份有限公司供电处 赵 琳 摘 要：如今正是我国电网建设与发展仍是一个旺盛时期，时于电网建设中所需的高压 开关设备需求不仅量大，同时对于可靠性、稳定性、科技含量、产品质量和服务水平等必 将会提出新的要求。 借鉴传统的对高压开关设备习惯选型， 认真组织、 精心设计、 科学配置， 力求实用化的思考，是确保电网安全经济运行的重要举措。 关键词：高压开关短路开断电流断路器智能化 一、我国高压开关设备的现状 在我国输配电系统中，60 年代使 用多油断路器、空气断路器，技术较落 后，1968 年华光电子管厂研制出第一 只运用于商品化的真空开关管，但由于 各种原因与国外的产品质量相差甚远。 70 年代初，我国开始引进第一台 SF6 断路器。经过 20 多年的努力发展，现 在我国的电力系统中高压开关设备几乎 全部使用 SF6 断路器和真空断路器。 目前我国以 40kV 电压等级为界， 40kV 以上高压开关全部使用 SF6 断路 器，40kV 以下以线 断路器分为两种结构，一种为罐式，目 前在电网中运行的 252kV,363kV,550kV 罐式 SF6 断路器已有数百台，它以其优 良的环境适应能力，系统配套性和高运 行可靠性得到用户的认可。另一种为瓷 柱式，它可以通过灵活串接方式获得任 意电压额定值，加之低成本，使其在 500kV 以下的超高压领域显示出优势。 线kV 以下电 压等级的电网内，分为真空断路器和真 空接触器两种。目前我国 110kV 双断真 空断路器已研制成功，它是由单断口真 空断路器串接而成。真空接触器则主要 用于中、低压配电系统中。 二、关注短路开断电流和次数 高压电器设备是电力电网中的重 要设备，一 I-i 发生事故，将会引起局 部或较大地区的停电，造成巨大的经济 损失和社会影响，因此这此设备运行一 段时间后或运行中必须进行必要的检查 和维护。 迄今为止，电力部门一直采川传 统的维护方式 : 即定期维护技术，经过 规定的一段时间 ( 如 5 年 )，对设备进 行规定项维护，这些项日是设备检查、 更换零部件、解体检查等。定期维护技 术对减少和防止设备的故障发生起到了 良好的作用，但是这种定期维护方式存 在不少缺陷，例如在设备解体检查时， 需要对断路器及电器设备的一部分进行 解体，不但作业时需要停电，而且视其 项日还需要可观的人 l 和零部件吏换费 用；另外停电后设备状态 ( 如温度、作 川电压等 ) 和设备运行中的状态不一 致，会影响一些数据判定。 短路开断电流和次数是高压开关 设备的关键性技术指标，几程设计选型 中都是经过仔细验算之后提出的参数指 标。而这些技术参数体系的形成均是考 虑开关设备在最严酷的使用条件下依照 相关国际和国家标准规定，并通过试验 验证之后确定的， 应该说是比较科学的、 实事求是的。 三、高压开关设备的发展趋势 随着电力系统对配电系统的质量 和可靠性要求的提高，对高压开关设备 的性能要求也越来越高。为了满足当今 社会对高质量产品的需求许多研究、设 计和生产部门做了大量的卜作 ; 另外， 基础理论，材料技术、生产工艺、加工 工艺和新技术的应用，也使得高压开关 设备的技术水平有了很大的进步。这些 综合起来大概有以下 7 个因素 : (1) 环保。六氟化硫气体由于其优 良的绝缘和灭弧性能，日前在高压电器 中得到了广泛的应用，全球生产的六氟 化硫气体约 50% 用于电力行业其中 80% 用于高压开关设备。但由于 1997 年《京 都议定书》的签署使各国在逐步停止或 减少六氟化硫电器的使用，日前尚未找 到合适的替代气体，六氟化硫气体在电 器生产中仍然有着其不可替代的作用。 (2) 新介质、新材料的应用。对于 户外产品而言，环境适应性能的提高 ( 污秽， 湿热， 高海拔， 盐雾和大气污染 ) 是至关重要的，因此耐紫外线、强度高 和自洁型的新型有机绝缘材料也在户外 产品中得到广泛的应用，比如新型的户 外环氧树脂、户外硅橡胶、聚氨醋、陶 瓷等新型材料等等 ; 另外，金属防腐技 术也是高压开关厂家重点研究的课题。 真空断路器由于其优良的灭弧性 能和少维护、免维护的特点，尤共是小 型化、低重燃的真空灭弧室的应用，在 户外配电断路器中所占比例越来越高。 (3) 免维护。目前免维护产品 (15 一 20 年使用周期 ) 的研究与开发是高 压电器生产厂家的目标和方向。目前， 用于六氟化硫断路器 / 重合器的弹簧操 动机构可以做到 2000 次到 500。次， 用于真空断路器 / 重合器的弹簧操动机 构基本上可以做到 1000 次机械稳定性， 电磁操动机构 ( 含永磁操动机构 ) 可以 做到 5000 次机构寿命，基本可以满足 大多数用户的需求。但是控制永磁操动 机构的电容器、蓄电池和电子设备的使 用寿命只能达到 7 年左右与设备本体的 要求并不匹配。 (4) 小型化。目前，复合绝缘技术、 气体绝缘技术和小型化真空灭弧室的使 用，使得户外配电设备的尺寸和重量与 以前相比大幅度减小。同时，电子测量 控制设备的发展，使电流传感器和电容 式分压器在高压电器产品中的应用成为 可能，进一步减小了高压电器的体积。 (5) 组合电器。户外配电开关设备 的使用过程中，经常需要多种高压电器 同时使用，因此许多厂家经常将两种以 上的电器产品组合使用，如断路器一隔 离开关组合电器、负荷开关一隔离开关 组合电器、负荷开关一熔断器组合电器 等等，一方而降低了成本，另一方面方 便了用户的安装和使用。 (6) 最佳人机关系。将操动简便可 靠、电动遥控操动、清晰的状态指不融 人到开关的设计中， 同时模块化的设计， 插接式安装方式，二次系统现场总线使 得现场快速安装成为可能，同时免维护 开关设备和自动监测系统极大的减少了 运行人员的工作量。新型的控制器及配 网自动化系统可以将开关的状态即时传 送到运行管理人员的电脑上，以及四遥 系统的实现大大减少了运行人员的工作 量。 四、结束语 为了适应我国电力系统发展的需 要，近年来，我国高压开关设备的发展 很快，有些产品己接近国外先进产品水 平，但还应继续加大科技投人，加大研 制开发力度，以求尽快赶超国际先进水 平。因为，我国相关企业有必要了解掌 握其发展动态，特别是高压真空开关、 低压真空接触器的发展情况，在设计中 如有可能应尽量采用国内先进的高压开 关设备。展银未来，高压开关设备将向 超导、无触点方向发展，届时电力系统 将不可是现在的概念和模式。 331
