对高压断路器测试仪的评述

1　油断路器的制造与维修质量不容忽视
　　对高压断路器测试仪的评述，采用无油化断路器是我国一项重要的装备政策。预计2000年我国高中压级断路器的无油化率可达到70％～80％。
　　随着城乡电网的建设与技术改造，近年来我国无油化断路器的生产量和装用量都有较大幅度的增长。1996年无油化断路器的产量在10 kV级中占79．1％，在35 kV级中占56．2％。无油化断路器在电力系统中装用量也在逐年增加。据《1989～1997年国内电力系统220 kV及以上SF6开关设备运行情况》一文统计：至1997年底国内电力系统中500kV SF6开关设备占100％；330 kV SF6开关设备占98．25％；220 kV SF6开关设备（不计华能国际电力开发公司所属单位设备）占41．83％。
　　近年来国产设备在电力系统中所占比例也越来越高。在330 kV、220 kV电压等级中已超过50％，220 kV更接近70％。以上情况既反映了我国电力事业的发展状况，也反映了电力工业的技术进步水平及我国电力设备的制造水平。尽管如此，因受经济条件的制约，目前我国电力系统中油断路器的装用量仍占较大比例，甚至一些应淘汰和超期服役的油断路器还未完全更换下来。由于油断路器（如SW－110220、DW12－35和SN10－1035等型）价格便宜，制造维护经验丰富，运行业绩尚好，故近年来油断路器仍为一些供电企业选用。看来在电力系统中完全实现开关设备的无油化还需要一段较长的时间，因此对油断路器的制造与维修质量不容忽视，并应积极贯彻执行1999年8月国家电力公司颁发的《高压开关设备反事故技术措施》中的规定。
　　2　对液压机构的渗漏油问题应予重视
　　液压机构具有输出功率大、操作平稳、噪音小和动作速度快、易调整等优点，故在110 kV及以上电压等级断路器中得到广泛采用。但由于液压机构中各种阀及油密封很多，对液压油的洁净度要求很高等，因此对加工元件精度、密封材质的性能、质量和装配工艺等要求很高。一般情况下（特别是批量生产），上述要**很难达到的，因此液压机构渗漏油就成为世界各制造厂难以解决的问题。国产液压机构的渗漏油程度要比进口设备严重得多。目前液压机构渗漏油缺陷已严重影响了110 kV及以上系统的**运行，且成为影响SF6断路器**运行的关键问题。液压机构的渗漏油主要发生在机构的工作缸、压力表头、卡套和贮压筒活塞杆等部位。打压频繁是由于液压油洁净度低和内部漏油而引起的。华北电力科学研究院1997年下发的《华北电网开关运行报告》中指出：所有障碍中*多的是液压机构渗漏油，这主要是由于机构密封胶垫质量不好及液压油中水分杂质增多造成的，国产SF6开关液压机构渗漏油问题也比较严重，以北京供电局为例，1993年共处理SF6开关液压机构渗漏油15台次。为解决液压机构渗漏油问题运行单位采取了如下措施：
　　（1）执行1999年8月国家电力公司颁发的《高压开关设备反事故技术措施》关于预防液压机构漏油、慢分的技术要求。
　　（2）严把新设备投运时的交接验收关，对安装中发生渗漏油的液压机构，必须彻底处理，达不到要求的不能投运。同时必须保证检修质量。
　　（3）由于操动机构，尤其是液压机构的故障*多，其检修周期应比本体短。华北电力集团公司生技部在修订《SW26－220少油断路器检修标准》时　　规定机构的大修周期为3～4年，断路器本体的大修周期为5～7年。
　　（4）在两次大修间隔中，结合停电对液压机构的液压油进行过滤，必要时进行换油。
　　（5）大修时尽量避免机构元件及油质受到污染，有的单位已在进行检修车间化工作。
　　（6）严把机构元件特别是密封件的进货关，尽量压低库存量，以不影响密封件的使用寿命。
　　上述措施实施以来，对液压机构渗漏油和频繁打压问题起到了一定的缓解作用。为较好地解决渗漏油问题特向制造部门提出以下两点建议：
　　（1）制造厂应严格控制机构的加工和装配工艺，洁净度以及零部件的材质。严格油泵、密封胶垫（圈）等进厂的质量检验，整机出厂前的质量检验和液压油洁净度的检验。
　　（2）研制生产上等弹簧结构，为了彻底解决气动机构漏气、液压机构漏油问题，研究生产上等弹簧机构则为*佳选择。弹簧机构的突出优点是：结构简单，无漏气、漏油问题，维护量小，费用低，与其它类型操作机构相比，具有较高的可靠性。瑞典ASEA公司来华讲座时给出表1的统计数据。从统计数据不难看出，弹簧机构的运行可靠性明显高于气动机构和液压机构。
　　将弹簧机构配装在110 kV及以上电压等级热膨胀式断路器上，可以克服弹簧机构操作功率小的弱点。热膨胀式断路器利用电弧自身能量加热SF6气体，建立高压力，形成气吹灭弧，从而使操作机构的操作功率大大减小，仅为同类产品的30％，使得弹簧机构既适应了SF6断路器本体高可靠性的要求，又很好地解决了气动机构漏气和液压机构漏油的问题。目前热膨胀式断路器在72．5～245 kV电压等级中得到了广泛采用，在72．5～500 kV电压等级中也将拥有广阔的市场。我国西安高压开关厂和上海华通高压开关厂已相继研制成功126 kV级的热膨胀式断路器，所有热膨胀式断路器均配装弹簧机构。国家机械工业局李冶副局长在一篇文章中指出：在进一步提高可靠性的前提下，加速具有自主版权的110 kV自能灭弧（配弹簧操作机构）瓷柱式SF6断路器推广，同时尽快推出220 kV、40～50 kA产品。
　　3　真空断路器方面的问题及建议，对高压断路器测试仪的评述
　　3．1　真空灭弧室真空度不足问题
　　真空灭弧室真空度不足问题至今仍时有发生。例如：某电力局1994～1995年间相继发生13次真空灭弧室真空度下降事故。又如南方某变电站1997年新投运的10台真空断路器，在预防性试验时发现有9台真空灭弧室真空度下降。在《1989～1997年国内高压开关设备事故分析》中指出：相对其它种类断路器，真空断路器的开断和关合事故比例较高，问题主要出在灭弧室部分，灭弧室真空度不足是主要原因。在中国电科院大功率试验站《高压开关设备型式试验结果公告》中也指出：1997年8～12月真空开关柜开断与关合型式试验中，通过20台，占总数62．5％；未通过12台，占总数37．5％。
　　3．2　真空断路器切投电容器组试验中一次性通过率较低
　　据浙江电力试研所、绍兴电力局系统试验站报导：1998年13台10 kV真空断路器的一次性通过率只有76．9％；而35 kV真空断路器迄今为止未能有一个制造厂的产品顺利地一次性通过试验（包括外商投资企业）。
　　3．3　改装的真空开关柜需逐台进行调后参数测试
　　一些制造厂为用户改装真空开关柜时，未能逐台进行调后参数的测试。如某制造厂为一农电局改装10多面真空开关柜，调后仅对1面柜进行了参数测试。由于制造厂不负责任，造成运行中无据可查，形成潜在的不**因素。
　　3．4　建议
　　（1）新装和运行的真空灭弧室应定期检验真空度。
　　（2）用于切投电容器组的真空断路器，制造厂必须向用户提交切投电容器组的型式试验报告。用于切投35 kV电容器组的断路器，目前*好选用SF6断路器。
　　（3）制造厂在为用户改装真空开关柜时，应逐台按出厂检验要求，完成全项目调试，并向用户提交正式的改装调试报告。
　　4　SF6断路器方面
　　4．1　本体漏气及SF6气体中水分含量超标
　　关键是制造工艺和密封存在问题。制造厂只要在组装前对每个元件严格进行干燥处理，合理使用吸附剂和可靠的密封技术，就可保证运行中设备的含水量和漏气率控制在较低的水平上。
　　SF6气体湿度测量值随温度升高而增大，随温度降低而减小，而且不完全是线性关系，因此制造厂应向用户提供SF6气体湿度随温度变化的曲线。使用单位在设备运行中严格压力管理和水分管理就可以及时发现缺陷，并有效地控制住较大障碍以致事故的发生。
　　4．2　室内SF6开关设备的**防护措施不健全
　　有的室内SF6断路器安装在主控室的上层而未作气密性隔离，单纯靠楼梯通道排放；有的室内抽风设备安装在下方。诸如此类情况对**防护极为不利。
　　建议按1999年8月国家电力公司颁发的《高压开关设备反事故技术措施》中有关规定健全室内SF6开关设备的**防护措施。
　　5　设备选型问题，对高压断路器测试仪的评述
　　5．1　应按国家经贸委和国家电力公司下发的下述文件和精神选用开关设备。
　　（1）国家经贸委1998年12月以来相继下发的三批《国内城乡电网建设与改造所需主要设备产品及生产企业推荐目录》（以下简称《推荐目录》）及生产企业申报的审查标准。
　　（2）国家电力公司在转发**批《推荐目录》时关于设备采购实行招标制的规定。
　　（3）1999年8月国家电力公司下发的《高压开关设备质量监督管理办法》中有关高压开关设备的选型原则。
　　（4）原两部下发的《关于加强高压开关设备技术管理和质量监督的暂行规定》和原电力部下发的《10～35 kV高压开关柜的选型原则》。
　　5．2　对重点工程中的重要设备，应组织专业人员对制造厂的生产资格、生产条件、质量保证体系、售后服务、产品性能及运行业绩进行调研，经技术经济分析后确定生产厂和产品型号。对高压断路器测试仪的评述
　　5．3　对高压断路器测试仪的评述，结合电网运行工况和资金情况，可考虑在非重要变电站，终端变电站适量选一些运行业绩较好的油断路器。
　　5．4　真空断路器是6～10 kV开关无油化的重点设备，由于制造厂家和产品规格繁多，产品质量差异较大，应慎重选厂选型。从运行情况来看整体式真空断路器要比分体式真空断路器好。固定式真空开关柜要比手车式真空开关柜更**、可靠。用于切合35 kV电容器组的断路器不宜选用真空断路器，在110 kV及以上电压等级的变电站和发电厂中的35 kV断路器宜选用35 kV SF6断路器。
　　5．5　在110 kV和220 kV电压等级中，应考虑选用配装弹簧机构的SF6断路器，如热膨胀式SF6断路器等。
　　5．6　备品备件*好是在一个地区、一个变电站内集中选用一、二种产品，并多考虑选用国产设备和合作生产设备。备品备件的库存量不宜过多，特别是真空灭弧室各种密封胶垫（圈），因为这类设备材料的性能是受存放和使用寿命制约的。
　　5．7　在选用进口设备时更应严格和慎重。因为国外大多数产品并不象我国那样，要经过国家鉴定和审查，而是工厂自负其责，个别厂商往往为追求高额利润而采用一些不正当的手段出售技术不先进、型式试验不完整、性能和参数与运行条件不符、甚至已经停产和质量性能低劣的产品。在选用时除参照国际选型贯例外（即必须有两年以上的成熟运行经验），还应根据运行工况，更广泛地了解设备的运行业绩和设备的性能与参数。