在線客服
企業(yè)微信
核心提示：
1 前言
國家電網(wǎng)公司對(duì)輸變電設(shè)備采購和招投標(biāo)體制，進(jìn)行了集約化管理和集中化運(yùn)作的重大改革。2005年將363kV和1550kV及以上設(shè)備的采購和招投標(biāo)集中到公司總部，2006年末又將252kV設(shè)備也集中北京招投標(biāo)，對(duì)40．5～126kV設(shè)備則在網(wǎng)省公司集中招投標(biāo)。2006年國家電網(wǎng)公司還編制和頒布了《110～500kV變電站通用設(shè)備典型規(guī)范》。
為了更好地在招投標(biāo)中正確貫徹實(shí)施典型規(guī)范，合理地確定設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和要求，本文談?wù)劯邏航涣鞲綦x開關(guān)和接地開關(guān)選用中的幾個(gè)問題，供電力工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選用部門相關(guān)專業(yè)人員參考。
2 關(guān)于隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流
2．1隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的典型操作
隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流(俗稱環(huán)流)，是在正常運(yùn)行中，用隔離開關(guān)斷開或閉合由同一電壓等級(jí)設(shè)備和母線在變電所內(nèi)部所構(gòu)成的電氣閉環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移負(fù)荷電流的操作。
目前國內(nèi)變電站接線方式中，采用較多的有單母線接線(單母線分段、單母線帶旁路)、雙母線接線(雙母線分段、雙母線帶旁路)、一倍半斷路器接線及橋形、角形接線等。其中，雙母線倒母線操作是開合母線轉(zhuǎn)換電流最典型和常見的工況。此外，作為特例，單母及雙母接線退出旁路母線、一倍半斷路器接線檢修母線時(shí)、橋形，T形，角形接線解環(huán)操作中，為了避免用隔離開關(guān)開斷很長(zhǎng)的空母線上很大的電容電流而采用相反的操作程序：先斷開隔離開關(guān)，再斷開斷路器以退出空載母線。這時(shí)隔離開關(guān)也會(huì)遇到開合母線轉(zhuǎn)換電流的問題。
2．2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1985－2004《高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)》中，以規(guī)范性附錄B給出了隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的要求和試驗(yàn)方法。對(duì)空氣絕緣隔離開關(guān)，其額定母線轉(zhuǎn)換電流值應(yīng)為80％額定電流，最大不超過1600A，額定母線轉(zhuǎn)換電壓從表1中選取；試驗(yàn)次數(shù)為100次開合操作循環(huán)。至于額定轉(zhuǎn)換電流最大不超過1600A，是因?yàn)橥ǔＪ前搭~定短時(shí)耐受電流而不是按額定電流來選用隔離開關(guān)的，因此長(zhǎng)期通過隔離開關(guān)的最大電流比其額定電流小得多，所以其母線轉(zhuǎn)換電流最大值可定為1600A。1986年中國電力科學(xué)研究院高壓開關(guān)研究所為了提出我國隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的技術(shù)條件，曾經(jīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析了國內(nèi)10～500kV幾個(gè)電網(wǎng)典型接線的母線轉(zhuǎn)換電流，結(jié)果符合不超過1600A的規(guī)定。
由于隔離開關(guān)的觸頭運(yùn)動(dòng)速度較慢，在開合母線轉(zhuǎn)換電流時(shí)產(chǎn)生電弧的燃弧時(shí)間較長(zhǎng)，使觸頭易于燒損。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的開合能力，制造廠需在隔離開關(guān)上增設(shè)引弧觸頭，使隔離開關(guān)的觸頭結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此有必要將隔離開關(guān)分為兩種：具備開合母線轉(zhuǎn)換電流能力的和不具備開合母線轉(zhuǎn)換電流能力的。設(shè)計(jì)和使用部門在選用隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
2．3雙母線中的母線隔離開關(guān)需要開合母線轉(zhuǎn)換電流
在變電站實(shí)際運(yùn)行中，正常情況下只有雙母線接線的母線隔離開關(guān)及旁路接線中的母線隔離開關(guān)，才需要開合母線轉(zhuǎn)換電流；而單母線接線的母線隔離開關(guān)、母聯(lián)隔離開關(guān)及大量進(jìn)出線路的線路隔離開關(guān)，不存在開合母線轉(zhuǎn)換電流的工況。
也就是說在這些部位上使用的隔離開關(guān)不必要具有開合母線轉(zhuǎn)換電流的功能。
目前，國內(nèi)隔離開關(guān)招標(biāo)文件中不提供工程一次接線布置圖，沒有明確哪些隔離開關(guān)是雙母線中的母線隔離開關(guān)，而是對(duì)所有隔離開關(guān)不加區(qū)別的都提出開合母線轉(zhuǎn)換電流的要求，這是不合適的。這將使很大一部分隔離開關(guān)有了多余的不必要的功能，其直接的弊端是觸頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，增加了產(chǎn)品制造成本和維護(hù)檢修的工作量。相反，如果對(duì)雙母線中的母線隔離開關(guān)，實(shí)際運(yùn)行中需要開合較大的母線轉(zhuǎn)換電流，卻又沒有明確提出要求，制造廠供貨時(shí)不提供引弧觸頭，將會(huì)在倒換母線操作中燒損觸頭，降低隔離開關(guān)的有效使用壽命。
3 關(guān)于接地開關(guān)開合感應(yīng)電流
3．1接地開關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件
隨著電力建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)在不斷擴(kuò)大，容量也在不斷增加，為了減少輸電走廊占地，同塔雙回路平行架空高壓輸電線路日漸增多，在這種輸電線路中使用的某些高壓接地開關(guān)要求具有開合感應(yīng)電流的能力。隨著同塔雙回線的普及和電壓等級(jí)的升高，對(duì)接地開關(guān)開合感應(yīng)電流的能力也要求越來越高，開合感應(yīng)電流成為高壓接地開關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件。
在兩條或多條共塔或鄰近平行布置的架空輸電線中，當(dāng)某一回或幾回線路停電后，由于它與相鄰帶電線路之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)，在停電的回路上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。因此，用于這些線路的接地開關(guān)，應(yīng)能滿足以下的運(yùn)行條件：(1)當(dāng)停電線路的一端開路，在線路另一端的接地開關(guān)分、合操作時(shí)，接地開關(guān)能開斷和關(guān)合容性電流。(2)當(dāng)停電線路的一端接地，在線路另一端的接地開關(guān)分、合操作時(shí)，接地開關(guān)能開斷和關(guān)合感性電流。
3．2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
國標(biāo)GB1985中以規(guī)范性附錄C給出了接地開關(guān)開合感應(yīng)電流的要求和試驗(yàn)方法。接地開關(guān)的額定感應(yīng)電流和額定感應(yīng)電壓的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)從表2中選取，試驗(yàn)次數(shù)為10次開合操作循環(huán)。
目前，很多500kV變電工程中停電接地線路很長(zhǎng)、帶電負(fù)荷很大，其感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓高于國家標(biāo)準(zhǔn)的B類接地開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值。如電磁感應(yīng)電流高達(dá)760A，靜電感應(yīng)電流高達(dá)126A，而靜電感應(yīng)電壓則高達(dá)35kV、45kV、65kV。750kV工程的靜電感應(yīng)電壓要求達(dá)到100kV。
3．3并非所有接地開關(guān)都需要開合感應(yīng)電流
眾所周知，只有同塔雙回平行架空輸電線路中兩端變電站的進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)使用的接地開關(guān)，才應(yīng)具有開合感應(yīng)電流的功能。并非變電站中所有接地開關(guān)和所有隔離開關(guān)附裝的接地開關(guān)，都需要具備這種功能。要求開合感應(yīng)電流的接地開關(guān)只是少數(shù)。
目前普遍的現(xiàn)象是，在隔離開關(guān)的招標(biāo)文件中，凡是接地開關(guān)及帶接地的隔離開關(guān)中的接地開關(guān)，均提出了開合感應(yīng)電流的要求，這是沒有必要的。訂貨時(shí)應(yīng)具體指明哪一種隔離開關(guān)的哪一側(cè)的接地開關(guān)要求開合感應(yīng)電流，不要泛指。由于具備開合感應(yīng)電流能力的接地開關(guān)，要采取引弧及滅弧措施，結(jié)構(gòu)與常規(guī)接地開關(guān)是有所區(qū)別的。加上試驗(yàn)費(fèi)用比較昂貴，自然要增加制造成本，因此產(chǎn)品價(jià)格是不相同的。特別是額定電壓363kV及以上開合感應(yīng)電流的接地開關(guān)，需要增設(shè)輔助回路，配裝耐弧觸頭，增加真空或SF。
滅弧室及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)，價(jià)格增加很多。如果感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓超出標(biāo)準(zhǔn)值，則更會(huì)增加技術(shù)難度和制造成本。
4 關(guān)于單柱垂直斷口隔離開關(guān)的額定接觸區(qū)
4．1標(biāo)準(zhǔn)推薦的接觸區(qū)
單柱垂直斷口隔離開關(guān)，因其靜觸頭懸掛在母線上，為了適應(yīng)風(fēng)力、溫度和冰雪的影響，確保隔離開關(guān)能可靠合閘，GB1985對(duì)接觸區(qū)(也稱鉗夾范圍)提出了推薦值，如表3、表4。在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)和選用隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)考慮到具體運(yùn)行條件，確保靜觸頭處在規(guī)定的接觸區(qū)限值之內(nèi)，使隔離開關(guān)能正確地
國家電網(wǎng)公司對(duì)輸變電設(shè)備采購和招投標(biāo)體制，進(jìn)行了集約化管理和集中化運(yùn)作的重大改革。2005年將363kV和1550kV及以上設(shè)備的采購和招投標(biāo)集中到公司總部，2006年末又將252kV設(shè)備也集中北京招投標(biāo)，對(duì)40．5～126kV設(shè)備則在網(wǎng)省公司集中招投標(biāo)。2006年國家電網(wǎng)公司還編制和頒布了《110～500kV變電站通用設(shè)備典型規(guī)范》。
為了更好地在招投標(biāo)中正確貫徹實(shí)施典型規(guī)范，合理地確定設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和要求，本文談?wù)劯邏航涣鞲綦x開關(guān)和接地開關(guān)選用中的幾個(gè)問題，供電力工程設(shè)計(jì)及設(shè)備選用部門相關(guān)專業(yè)人員參考。
2 關(guān)于隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流
2．1隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的典型操作
隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流(俗稱環(huán)流)，是在正常運(yùn)行中，用隔離開關(guān)斷開或閉合由同一電壓等級(jí)設(shè)備和母線在變電所內(nèi)部所構(gòu)成的電氣閉環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移負(fù)荷電流的操作。
目前國內(nèi)變電站接線方式中，采用較多的有單母線接線(單母線分段、單母線帶旁路)、雙母線接線(雙母線分段、雙母線帶旁路)、一倍半斷路器接線及橋形、角形接線等。其中，雙母線倒母線操作是開合母線轉(zhuǎn)換電流最典型和常見的工況。此外，作為特例，單母及雙母接線退出旁路母線、一倍半斷路器接線檢修母線時(shí)、橋形，T形，角形接線解環(huán)操作中，為了避免用隔離開關(guān)開斷很長(zhǎng)的空母線上很大的電容電流而采用相反的操作程序：先斷開隔離開關(guān)，再斷開斷路器以退出空載母線。這時(shí)隔離開關(guān)也會(huì)遇到開合母線轉(zhuǎn)換電流的問題。
2．2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1985－2004《高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)》中，以規(guī)范性附錄B給出了隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的要求和試驗(yàn)方法。對(duì)空氣絕緣隔離開關(guān)，其額定母線轉(zhuǎn)換電流值應(yīng)為80％額定電流，最大不超過1600A，額定母線轉(zhuǎn)換電壓從表1中選取；試驗(yàn)次數(shù)為100次開合操作循環(huán)。至于額定轉(zhuǎn)換電流最大不超過1600A，是因?yàn)橥ǔＪ前搭~定短時(shí)耐受電流而不是按額定電流來選用隔離開關(guān)的，因此長(zhǎng)期通過隔離開關(guān)的最大電流比其額定電流小得多，所以其母線轉(zhuǎn)換電流最大值可定為1600A。1986年中國電力科學(xué)研究院高壓開關(guān)研究所為了提出我國隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流的技術(shù)條件，曾經(jīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析了國內(nèi)10～500kV幾個(gè)電網(wǎng)典型接線的母線轉(zhuǎn)換電流，結(jié)果符合不超過1600A的規(guī)定。
由于隔離開關(guān)的觸頭運(yùn)動(dòng)速度較慢，在開合母線轉(zhuǎn)換電流時(shí)產(chǎn)生電弧的燃弧時(shí)間較長(zhǎng)，使觸頭易于燒損。為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的開合能力，制造廠需在隔離開關(guān)上增設(shè)引弧觸頭，使隔離開關(guān)的觸頭結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。因此有必要將隔離開關(guān)分為兩種：具備開合母線轉(zhuǎn)換電流能力的和不具備開合母線轉(zhuǎn)換電流能力的。設(shè)計(jì)和使用部門在選用隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
2．3雙母線中的母線隔離開關(guān)需要開合母線轉(zhuǎn)換電流
在變電站實(shí)際運(yùn)行中，正常情況下只有雙母線接線的母線隔離開關(guān)及旁路接線中的母線隔離開關(guān)，才需要開合母線轉(zhuǎn)換電流；而單母線接線的母線隔離開關(guān)、母聯(lián)隔離開關(guān)及大量進(jìn)出線路的線路隔離開關(guān)，不存在開合母線轉(zhuǎn)換電流的工況。
也就是說在這些部位上使用的隔離開關(guān)不必要具有開合母線轉(zhuǎn)換電流的功能。
目前，國內(nèi)隔離開關(guān)招標(biāo)文件中不提供工程一次接線布置圖，沒有明確哪些隔離開關(guān)是雙母線中的母線隔離開關(guān)，而是對(duì)所有隔離開關(guān)不加區(qū)別的都提出開合母線轉(zhuǎn)換電流的要求，這是不合適的。這將使很大一部分隔離開關(guān)有了多余的不必要的功能，其直接的弊端是觸頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜了，增加了產(chǎn)品制造成本和維護(hù)檢修的工作量。相反，如果對(duì)雙母線中的母線隔離開關(guān)，實(shí)際運(yùn)行中需要開合較大的母線轉(zhuǎn)換電流，卻又沒有明確提出要求，制造廠供貨時(shí)不提供引弧觸頭，將會(huì)在倒換母線操作中燒損觸頭，降低隔離開關(guān)的有效使用壽命。
3 關(guān)于接地開關(guān)開合感應(yīng)電流
3．1接地開關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件
隨著電力建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)在不斷擴(kuò)大，容量也在不斷增加，為了減少輸電走廊占地，同塔雙回路平行架空高壓輸電線路日漸增多，在這種輸電線路中使用的某些高壓接地開關(guān)要求具有開合感應(yīng)電流的能力。隨著同塔雙回線的普及和電壓等級(jí)的升高，對(duì)接地開關(guān)開合感應(yīng)電流的能力也要求越來越高，開合感應(yīng)電流成為高壓接地開關(guān)的一種特殊運(yùn)行條件。
在兩條或多條共塔或鄰近平行布置的架空輸電線中，當(dāng)某一回或幾回線路停電后，由于它與相鄰帶電線路之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)，在停電的回路上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流。因此，用于這些線路的接地開關(guān)，應(yīng)能滿足以下的運(yùn)行條件：(1)當(dāng)停電線路的一端開路，在線路另一端的接地開關(guān)分、合操作時(shí)，接地開關(guān)能開斷和關(guān)合容性電流。(2)當(dāng)停電線路的一端接地，在線路另一端的接地開關(guān)分、合操作時(shí)，接地開關(guān)能開斷和關(guān)合感性電流。
3．2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參數(shù)
國標(biāo)GB1985中以規(guī)范性附錄C給出了接地開關(guān)開合感應(yīng)電流的要求和試驗(yàn)方法。接地開關(guān)的額定感應(yīng)電流和額定感應(yīng)電壓的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)從表2中選取，試驗(yàn)次數(shù)為10次開合操作循環(huán)。
目前，很多500kV變電工程中停電接地線路很長(zhǎng)、帶電負(fù)荷很大，其感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓高于國家標(biāo)準(zhǔn)的B類接地開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)值。如電磁感應(yīng)電流高達(dá)760A，靜電感應(yīng)電流高達(dá)126A，而靜電感應(yīng)電壓則高達(dá)35kV、45kV、65kV。750kV工程的靜電感應(yīng)電壓要求達(dá)到100kV。
3．3并非所有接地開關(guān)都需要開合感應(yīng)電流
眾所周知，只有同塔雙回平行架空輸電線路中兩端變電站的進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)使用的接地開關(guān)，才應(yīng)具有開合感應(yīng)電流的功能。并非變電站中所有接地開關(guān)和所有隔離開關(guān)附裝的接地開關(guān)，都需要具備這種功能。要求開合感應(yīng)電流的接地開關(guān)只是少數(shù)。
目前普遍的現(xiàn)象是，在隔離開關(guān)的招標(biāo)文件中，凡是接地開關(guān)及帶接地的隔離開關(guān)中的接地開關(guān)，均提出了開合感應(yīng)電流的要求，這是沒有必要的。訂貨時(shí)應(yīng)具體指明哪一種隔離開關(guān)的哪一側(cè)的接地開關(guān)要求開合感應(yīng)電流，不要泛指。由于具備開合感應(yīng)電流能力的接地開關(guān)，要采取引弧及滅弧措施，結(jié)構(gòu)與常規(guī)接地開關(guān)是有所區(qū)別的。加上試驗(yàn)費(fèi)用比較昂貴，自然要增加制造成本，因此產(chǎn)品價(jià)格是不相同的。特別是額定電壓363kV及以上開合感應(yīng)電流的接地開關(guān)，需要增設(shè)輔助回路，配裝耐弧觸頭，增加真空或SF。
滅弧室及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)，價(jià)格增加很多。如果感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓超出標(biāo)準(zhǔn)值，則更會(huì)增加技術(shù)難度和制造成本。
4 關(guān)于單柱垂直斷口隔離開關(guān)的額定接觸區(qū)
4．1標(biāo)準(zhǔn)推薦的接觸區(qū)
單柱垂直斷口隔離開關(guān)，因其靜觸頭懸掛在母線上，為了適應(yīng)風(fēng)力、溫度和冰雪的影響，確保隔離開關(guān)能可靠合閘，GB1985對(duì)接觸區(qū)(也稱鉗夾范圍)提出了推薦值，如表3、表4。在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)和選用隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)考慮到具體運(yùn)行條件，確保靜觸頭處在規(guī)定的接觸區(qū)限值之內(nèi)，使隔離開關(guān)能正確地
