1 引 言
吐哈油田供水供電處10kV高壓配電室共有11座,擔(dān)負(fù)著原油開采、加工、油田注水、注氣等系統(tǒng)的配電工作,大部分采用兩路10kV線路供電,正常情況下一路工作,一路備用,并且單井線路在變電站外通過線路聯(lián)絡(luò)斷路器可形成環(huán)網(wǎng)供電。
高壓斷路器是配電網(wǎng)中最重要的開關(guān)設(shè)備之一,他具有以下2種作用:
控制作用 根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要,將部分或全部電氣設(shè)備以及線路投進或退出運行。
保護作用 當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時,將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除,防止事故擴大,保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞,保證系統(tǒng)安全運行。
吐哈油田電網(wǎng)中,有4座高壓配電室建設(shè)時間相對較早,早期設(shè)計職員均選用少油斷路器,但由于少油斷路器本身的劣勢為油田配電系統(tǒng)的運行和維護治理帶來諸多不便,目前選用高壓開關(guān)設(shè)備中技術(shù)領(lǐng)先的真空斷路器改造了4座高壓配電室。技術(shù)改造后改善了配電室的運行性能,增強了配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。
2 配電室油斷路器存在的題目
高壓油斷路器利用變壓器油作為滅弧介質(zhì),分多油和少油兩種類型。由于少油斷路器制造工藝簡單、價格也相對便宜,故在10kV配電系統(tǒng)中常被設(shè)計職員選用。油斷路器作為一代產(chǎn)品,曾發(fā)揮過應(yīng)有的作用,至今可能仍占有統(tǒng)治地位。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進步,他的缺點越來越突出,少油斷路器的技術(shù)性能已不能滿足油氣田生產(chǎn)的現(xiàn)代化要求。具體表現(xiàn)為:
(1)少油斷路器維修周期短,維修花費時間長,特別是動、靜觸頭被電弧燒傷或觸頭表面氧化,觸頭接觸不良,造成觸頭的接觸電阻增大后就需要研磨,既影響生產(chǎn),又污染環(huán)境。
(2)少油斷路器用作滅弧介質(zhì)的變壓器油在電弧下是可燃的,一定條件下會產(chǎn)生高壓可燃性氣體,嚴(yán)重時可發(fā)生爆炸。
(3)少油斷路器長期運行過程中難于避免油的泄漏,或因電弧作用使油質(zhì)劣化,威脅著設(shè)備的盡緣和系統(tǒng)的穩(wěn)定性,影響設(shè)備的升級。
(4)少油斷路器運行中可能掉相,在安裝或檢驗少油斷路器時,分、合閘緩沖器的壓縮行程調(diào)整不當(dāng)或緩沖不良,造成振動過大,使某相瓷瓶斷裂而缺相,若某相導(dǎo)電桿上部調(diào)整觸頭同期性的螺釘脫扣,或者銜接部分太短,均會造成掉相事故的發(fā)生。
[$page] (5)少油斷路器運行中振動過大,斷路器拉桿的軸銷可能斷裂或掉出,從而可使拉桿觸碰帶電部分。 以上缺點給斷路器日常運行帶來極大的不便,造成檢驗維護工作量增大,既費時費力又影響電網(wǎng)的安全,被其他開關(guān)設(shè)備所取代已成為必然趨勢和技術(shù)發(fā)展方向。
3真空斷路器的技術(shù)特點
真空斷路器中用于滅弧的動、靜觸頭密封在真空泡內(nèi),利用真空作為盡緣和滅弧介質(zhì),具有其他類型開關(guān)設(shè)備無法相比的優(yōu)點。國際上一些產(chǎn)業(yè)發(fā)達的國家,都致力于真空斷路器的開發(fā)和利用,我國正處于初步應(yīng)用階段。 真空斷路器同其他類型的斷路器相比,整機操動機構(gòu)相差不大。只是他的行程小,所需分合閘功率也小,整機體積可大大縮小,所用的材料也可大大減少。其差別就在于滅弧室,真空斷路器的滅弧室是真空滅弧室,該類斷路器的滅弧室本身就是一種獨立的產(chǎn)品,其技術(shù)指標(biāo)和各種性能在產(chǎn)品一經(jīng)制造出廠就基本上確定了,且無法改變。
真空開關(guān)的各種技術(shù)指標(biāo)和性能在很大程度上取決于真空滅弧室。
與其他高壓斷路器相比,具有明顯的技術(shù)優(yōu)點:
(1)具有很強的開斷短路電流的能力,用于電路和電氣設(shè)備的過載和短路保護,其短路電流開斷次數(shù)可達30~100次。
(2)盡緣安全可靠。
(3)具備良好的散熱條件和足夠的熱容量,在正常負(fù)載電流下,能長期正常工作。
(4)具有較強的過載能力。
(5)具有足夠的機械強度,在工作時能承受:正常的分、合作用力;開斷短路電流的電動力;操動機構(gòu)的各種內(nèi)應(yīng)力;不致因機械磨損導(dǎo)致?lián)p壞,使用壽命年限長。
(6)工作性能穩(wěn)定、可靠,使用維護簡單方便。
[$page] 4 用高壓真空斷路器改造高壓配電室
配電系統(tǒng)的可靠性和安全性是油田配電的基本要求,特別是原油開采難度逐年增大的情況下,單井線路的連續(xù)供電是保證原油產(chǎn)量穩(wěn)定的重要保障,注水注氣系統(tǒng)大部分控制的是高壓電機,此類開關(guān)能否能處于良好狀態(tài)運行,對油田生產(chǎn)至關(guān)重要。面對部分配電室設(shè)備老化和少油斷路器給生產(chǎn)帶來的不利因素,采用高壓真空斷路器代替原少油斷路器對鄯善油田變電站、航機發(fā)電站等10kV高壓配電室進行了技術(shù)改造,共完成42臺油開關(guān)的改造。在改造過程中,采取了技術(shù)措施盡量利用原有設(shè)備,達到了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)利用原隔離開關(guān)與真空斷路器配合使用,完成倒閘操縱和實現(xiàn)控制、保護功能。
(2)利用原CD10電磁操縱機構(gòu),由于真空斷路器的行程比少油斷路器的小,這就需要把聯(lián)桿縮短,重新調(diào)整機構(gòu)。
(3)裝設(shè)閥型避雷器作為過電壓保護,防止真空開關(guān)在使用中可能產(chǎn)生過電壓對設(shè)備盡緣帶來的損壞。
(4)對二次線路繼電保護和操縱控制進行校驗、調(diào)整。
改造后的運行情況良好,進步了系統(tǒng)的安全性和可靠性,各項技術(shù)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。使用真空斷路器避免了可能發(fā)生爆炸的危險,其運行維護簡單,不需要換油測試,更不需要往打磨觸頭,最放心的是該真空斷路器沒有泄漏。
5 用真空交流接觸器改造低壓配電系統(tǒng)
真空交流接觸器是主觸頭密封在真空中的以真空為滅弧介質(zhì)的新型接觸器。該新型真空交流接觸用具有分?jǐn)嗄芰姟⑹褂脡勖L、體積小、重量輕、適于頻繁操縱、噪音小、電弧不過露、運行周期長、節(jié)能、安全可靠、維護方便等特點。這種接觸器可供遠間隔接通和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁起動和控制交流電