高压断路器试验专用触头的研制

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2019/4/22来源:《电力设备》2018年第31期文/戚中译1 贲怀建1 冯耀轩1 张静2 金滨滨3
[导读]摘要:高压试验是电力系统日常工作中的一个重要环节,随着电网的发展,部分试验方法和装置已不符合当前变电站的试验要求。

        (1.国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司  浙江省嘉兴市  314000;2.嘉兴市恒欣电力建设有限公司  浙江省嘉兴市  314000;3.嘉兴恒创电力设计研究院有限公司供配电服务分公司  浙江省嘉兴市  314000)
        摘要:高压试验是电力系统日常工作中的一个重要环节,随着电网的发展,部分试验方法和装置已不符合当前变电站的试验要求。本文研制出了高压断路器试验专用触头有力的提高高压试验工作的安全性,对运维一体化工作的深入开展起到强有力的推动作用。
        关键词:电气试验;高压断路器;试验安全;运维一体化
        1、摘要
        在电力系统日常工作中,高压试验是其中非常重要的一项,是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节,是保证电力系统安全运行的有效手段之一,通过高压试验可以分析设备的实际状态,及时发现设备存在的一些重要缺陷等。随着电网的发展、设备的更新,智能电网、在线监测的逐步推进带来的检修方式的革新,电气试验环境和要求都发生了变化,部分试验方法和装置已不符合当前变电站的试验要求。如:断路器试验的触头接触采用接触电阻较大的夹子夹接方式;这些问题都极大地阻碍了电力系统高压试验工作的安全、有效、快速开展,难以满足现代电网的发展要求。
        为此,公司对当前高压试验工器具的使用现状及遇到的困难进行调研,通过大量的高压试验数据进行分析并反复验证,从薄弱点进行突破,研制出高压断路器试验专用触头,通过技术创新,促进资源效能的提高,对作业效率与生产效益进行改善,有力的提高高压试验工作的安全性,对运维一体化工作的深入开展起到强有力的推动作用。
        2、问题分析和解决思路
        针对高压断路器回路电阻测试、绝缘试验、耐压试验过程中可能存在的安全隐患,项目组从源头上探究问题的原因,展开了问题原因的分析,主要罗列如下:
        2.1夹子损坏断路器触头,造成触头发热。
        为了试验安全,减少夹子的掉落,试验中常采用大号鳄鱼夹,夹接在开关触头上,这容易造成触头损坏,特别是可造成触头弹簧运行中发热烧毁,威胁安全生产,检索相关统计,断路器由于触头发热烧毁事件至今已不下数十起。
        2.2夹子弹跳、掉落事故。
        夹子夹接于断路器触头上,受试验中开关分合闸震动、夹子弹跳等掉落,造成短路、甚至威胁人身设备安全。另一方面,耐压试验中,试验压变电压通过夹子接通短接线,若夹子掉落则可能导致安全事故。
        2.3数据不稳定,影响效率。
        夹子夹接为点接触,易造成试验数据不稳定;铜线绕制方式易接触不良,结果造成“不合理的数据”,试验人员需重新接线重新试验,费时费力;另一方面,此过程必须经过多次放电才能进行,重复劳动。
        2.4空间小,不易夹
        空间较小的断路器触头上,大号鳄鱼夹不易夹上,往往用力多次才能夹好。
        随着电网的逐步发展,手车式高压断路器也越来越普遍,对其检测也成为变电站运维人员或用户的一项基本工作。但由上述分析可知,目前的检测手段落后、效率低下,同时存在一定的安全隐患,无法保证电网、设备和人身安全。
        3解决思路
        1)针对传统的手车式高压断路器检测主要存在夹子损坏断路器触头弹簧问题。制作模拟开关专用触头,采用直接插入方式,实现与开关触头的完美结合。
        2)针对夹子弹跳、掉落问题,在高压断路器试验专用触头上设计插孔,满足采用插针连接方式进行短接,实现可靠连接。
        3)高压断路器试验专用触头将触头间的连接方式从传统的点接触改为面接触。高压断路器试验专用触头模拟了断路器实际运行的触头接触方式,提高了断路器电气试验的数据准确性和稳定性。
        4)高压断路器试验专用触头技术简单,成本低廉,操作方便。
        4、技术方案
        根据目标要求,项目组对手车式高压断路器进行了调查,其主要类型包括10kV、20kV开关ABB、SIMENZ、西电三菱等,触头为圆形设计,35kV开关为龙口形状,各尺寸根据各图纸。图1给出了手车式断路器试验通用触头。
       
        图1 断路器试验通用触头
        如图所示,本方案主要由圆柱型本体1构成。所述圆柱型本体1的一端侧壁上至少设有两个检修试验线专用插孔2;所述插孔2下方靠近圆柱型本体1的端部设有一个圆环槽型裸铜线专用卡线槽3,卡线槽3圆柱型本体1底部设置一个短接裸铜线的卡线弹簧片4;所述圆柱型本体1的另一端设置从端部的孔洞5,圆柱型本体1设置的两个插孔2为沿轴依次分布、且径向穿过轴中心的圆孔插孔。本体由铜制材料制成,表明镀有银层,圆柱型本体的直径不大于动触头外径。
        两个插孔所占区域长度为轴向设置孔洞深度的二分之一,且所述孔洞的端口直径大,内部中直径小。卡线弹簧片为高弹性不锈钢合金材料制成,表面镀有银层,它通过一中心螺钉固定在圆柱型本体的底部。
        5、实施效果
        成果制作完成后,小组在南湾变进行了试用,经过阶段试验,有如下效果。
        1)试验稳定、准确性检查
        由于断路器回路电阻测试最能体现试验稳定度和精度,因此,我们以回路电阻试验进行测试,使用通用触头试验结果如下表:
        表1 通用触头的断路器回路电阻测试
       
        从表中可以看出,使用通用触头由于采用模拟断路器直接接触方式,并且采用插针方式较传统的夹子夹接试验稳定性好,误差减小,数据更精确,也达到了目标。
        2)工作效率的提高
        由于采用插接方式,避免了由于夹接困难和接触不良而导致的重复的夹接方式;又由于采用了插接方式实现相相短接,避免了重复铜线绕制方式,直观表现为工作效率的提高。
        表2 断路器主要试验项目使用触头前后平均时间对比
       
        通过断路器试验通用触头的研制,解决了在传统断路器试验中存在的诸多弊端,提高了工作效率以及检测数据的准确性及稳定性,保证了人身和设备的安全。
        参考文献:
        [1]Q/GDW-11-252-2010.变电所运行管理规范[S].