根據(jù)我國電力行業(yè)近幾年無油化的有關(guān)規(guī)定,為確保用電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,山西神頭電廠對原進(jìn)口金屬鎧裝移開式高壓開關(guān)柜進(jìn)行部分改造?,F(xiàn)改造后的設(shè)備已投入運(yùn)行,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均滿足原設(shè)備的要求,運(yùn)行良好,大大提高了運(yùn)行質(zhì)量和減少維護(hù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.設(shè)備來源
山西省神頭第一發(fā)電廠52聯(lián)變停運(yùn)后,為了滿足電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,山西省神頭第二發(fā)電廠的6kV公用段及廠用段需具備快速切換的能力,因此需將6kV公用段及廠用段的進(jìn)線開關(guān)(為原捷克斯洛伐克制造的少油斷路器手車式高壓開關(guān)柜)改造為具備快速切換方式的、能夠滿足操作可靠和反措要求的并具備五防功能的6kV進(jìn)線開關(guān)。
本次神頭第二發(fā)電廠的6kV進(jìn)線開關(guān)的改造項(xiàng)目包括1#機(jī)6kV廠用段4臺進(jìn)線開關(guān)、2#機(jī)6kV廠用段4臺進(jìn)線開關(guān)、公用6kV段6臺進(jìn)線開關(guān)。原開關(guān)設(shè)備為1986年進(jìn)口捷克斯洛伐克的VM 488型少油斷路器手車,隨著運(yùn)行周期的延長,運(yùn)行可靠性也逐年下降,并加大維護(hù)工作量。為了適應(yīng)用電系統(tǒng)運(yùn)行要求,我們采用ABB公司原裝進(jìn)口的VD4-12/4000A-50KA型真空斷路器對原捷克斯洛伐克制造的VM488型少油斷路器手車進(jìn)行替換改造。
2.斷路器手車制作
為了使VD4斷路器手車(以下簡稱斷路器手車)滿足捷克斯洛伐克高壓開關(guān)柜的要求,我們首先對VM488型少油斷路器手車進(jìn)行實(shí)際測量。該斷路器手車最關(guān)鍵尺寸為:
⑴相與相之間距離為420mm;
⑵同相上下觸臂之間距離為555mm;
⑶同相梅花觸頭之間距離為126mm;
⑷底盤車距下觸臂之間距離為903mm;
⑸分閘狀態(tài)手車與柜體固定槽鋼距梅花觸頭之間距離為946mm;
⑹合閘狀態(tài)動(dòng)靜觸頭插入深度為15~25mm;
VD4真空斷路器相間距為275mm,同相上下距離為310 mm。真空斷路器與少油斷路器尺寸的差距是解決斷路器手車難度與關(guān)鍵問題,經(jīng)過反復(fù)計(jì)算及推敲我們設(shè)計(jì)并繪制出改造后的斷路器手車圖紙,如圖所示:

注:斷路器手車的結(jié)構(gòu)型式為落地式移動(dòng)手車,用于4000A大電流開關(guān)柜,由鋼板彎制及型鋼焊合,將結(jié)構(gòu)件及電器件有機(jī)的裝配在一起而成的。
斷路器手車尺寸的滿足,只是解決該項(xiàng)目一部分,導(dǎo)電部分形式及材質(zhì)才是最關(guān)鍵的一環(huán);為了保證導(dǎo)電率及硬度,材料采用純銅摻銀。觸頭到VD4固定斷路器連接形式,即要滿足正常額定電流,又要滿足短時(shí)及峰值耐受電流的要求,采用如下計(jì)算:
⑴導(dǎo)體載流量計(jì)算公式:I =√(QC+Qr -QS)/R (A)
⑵三相短路時(shí)電動(dòng)力計(jì)算公式:FBmax = 1.73×10-7×L/a×ish2 (N)
⑶導(dǎo)電部分撓曲變形計(jì)算公式:μmax = P/E×I (m)
⑷螺栓應(yīng)力幅計(jì)算公式: σa = Fa/Aa (M Pa)
經(jīng)過反復(fù)推敲及論證該方案尺寸滿足原開關(guān)柜要求,性能優(yōu)于VM488型少油斷路器,并制造出樣機(jī)車,通過廠內(nèi)鑒定,編制產(chǎn)品技術(shù)條件及出廠檢驗(yàn)大綱。
3.斷路器手車型式試驗(yàn)
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求及保證該產(chǎn)品更可靠運(yùn)行,我們對該產(chǎn)品在國家檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了型式試驗(yàn),并順利通過型式試驗(yàn)。其斷路器手車主要進(jìn)行了如下內(nèi)容的型式試驗(yàn):
⑴額定短時(shí)耐受電流50kA;
⑵額定峰值耐受電流125kA;
⑶溫升試驗(yàn);
⑷溫升前后回路電阻測試;
4.改造后的效果
斷路器手車采用優(yōu)質(zhì)鋼材焊接及組裝而成,結(jié)構(gòu)牢固,推拉自如,外型美觀;且VD4真空斷路器,具有體積小,重量輕,合分閘時(shí)間快,燃弧時(shí)間短,機(jī)械壽命長等優(yōu)點(diǎn);該VD4真空斷路器手車取代笨重、維護(hù)量大、運(yùn)行已不可靠的VM488型少油斷路器手車。經(jīng)過山西神頭電廠運(yùn)行情況表明,各項(xiàng)參數(shù)均符合正常要求,為山西供電系統(tǒng)提供了性能安全可靠的產(chǎn)品,保證了供電系統(tǒng)的要求。










