隨著農村小型化變電所方案在全國范圍內的推廣,40.5kV隔離負荷開關配合40.5kV熔斷器對主變進行保護,越來越為人們所認可。這種保護方式代替了常規使用的40.5kV斷路器。在保證可靠性的前提下,節約了投資。
研制目的
在小型化變電所中,取消40.5kV斷路器后,要求加裝35kV熔斷器作為變壓器的主保護以及10kV側的后備保護。但當主變發生匝間短路,產生重瓦、輕瓦、過溫等情況時,單純使用熔斷器保護就不能完全滿足要求,而且在主變操作上也存在不便。因此研制開發40.5kV戶外隔離負荷開關,配合熔斷器使用,既能使保護完善,又能便于操作,滿足了小型化變電所的需要。
隔離負荷開關的結構及原理
隔離負荷開關分為本體和機構兩個部分。為三相聯動式,可電動、手動、遠方及就地操作。
本體為雙斷口形式,由底座、絕緣子、主斷口及滅弧室(吹弧式)幾部分組成。
分閘時,當主斷口尚未完全開斷時,導電桿已接通滅弧室下部的輔助觸片,從而通過滅弧室形成了輔助回路;因此在主斷口完全開斷后,不會產生燃弧現象,保護了主斷口,延長了使用壽命;輔助回路在導電桿繼續轉動,接觸滅弧室下部的撥叉之前一直是導通的;當導電桿撥動撥叉,帶動滅弧室內四聯桿機構,使滅弧室內部銅鎢合金(耐高溫材料)輔助斷口瞬時開斷,電弧在銅鎢合金斷口間的四氟乙烯(產氣材料)管表面燃燒,四氟乙烯產氣,氣體順滅弧室排氣孔噴出,吹滅電弧,達到滅弧的效果。滅弧室帶負荷操作壽命在600次以上。
機構采用彈簧操動形式,可使用200V交直流兩種電源。其特點是電機帶動彈簧儲能后快速釋放使本體快速分合。當出現電源失電的情況時,可用人工現場手動操作,其效果與電動操作完全相同。
負荷隔離開關的應用
(1)40.5kV隔離負荷開關與35kV熔斷器配合作為主變保護。
從運行經驗中我們可以看到,主變在運行過程中發生故障的機率極少,這就為我們簡化主變保護提供了前提條件。
40.5kV隔離負荷開關可以在帶負荷情況下進行對主變壓器的操作,作為主變壓器的操作開關。其額定負荷開斷電流為100(200)A,額定短路關合電流為12.5(16)kA。
當變壓器運行異常時(非短路故障)均可采用負荷開關進行操作,以防止事故的擴大。
(2) 作為小型化變電所40.5kV進線開關。
為提高供電可靠性,變電所多采用雙電源供電,以下所闡述的就是由負荷開關作為變電所35kV進線開關的“手拉手”供電模式見圖1。通過負荷開關的操作,可實現三個變電所的不同運行方式。
運行方式1:D1、D2、F1、F3合閘,D3、F2分閘,由A站分別通過D1、D2供給B、C站
運行方式2:D2、D3、F1、F2合閘,D1、F3分閘,由A站經D2同時供給B、C站電源
運行方式3:D1、D3、F2、F3合閘,D2、F1分閘,由A站經D1同時供給B、C站電源
常規變電所當40.5kV母線短路時,通常采用35kV進線斷路器來開斷故障。在“手拉手”方案中,采用40.5kV負荷開關作為進線開關,當母線故障時,就作為40.5kV線路同等對待,由上一級變電所40.5kV出線斷路器跳閘。40.5kV隔離負荷開關在正常情況下作為開關來操作,又可以在40.5kV線路或母線故障時配合40.5kV斷路器來隔離故障段。
此種模式簡化了40.5kV線路和母線保護,在保護可靠的前提下,有多種靈活的運行方式,節約了投資。
5 推廣應用前景
隨著農網改造的進一步深入,如何提高供電可靠性,節能降損,進一步減輕農民負擔,是農改中的重點。40.5kV戶外隔離負荷開關技術先進可靠性高,節約投資,完全符合我國農村電網的需要。相信40.5kV戶外隔離負荷開關將會大有發展前途!